钢结构厂房消防设计研究范文

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摘要:

由于钢结构厂房具有施工简便、周期短的特点，与其他建筑材料相比钢结构能够降低经济支出，而且在建设的过程中具有跨度大和造型美观的特点。鉴于钢结构所具有的优势和特点，在工业厂房建设过程中得到了广泛的采用。但是由于钢结构厂房所选用的材质耐火等级低，而且在防火分区上难度较大，目前还没有形成一套完整的、有效的防火措施。本文主要对钢结构厂房在设计的过程中存在的消防问题做出简要的探讨，希望提高钢结构厂房的防火能力。

关键词:

钢结构;厂房;消防设计;耐火等级

随着市场经济的发展，为了节省建设资本，提高效益，工矿企业的厂房逐渐向大规模和集约化的方向发展。同时钢结构厂房具有大跨度和大空间的特点，能够提供广阔的场地，满足生产所需的空间要求。提高钢结构厂房的防火能力是当前发展钢结构厂房面临的重点和难点，为了有效的提高钢结构厂房的消防能力，在消防设计上主要从厂房的防火等级和防火规范以及防火分区上着手，提出解决方案。

1钢结构厂房的耐火等级

耐火等级是指建筑物耐火程度的分级标准。钢结构厂房的承重构件为钢柱和网架，建成承重主体结构后在建筑物的外表面覆盖镀铝锌钢板或者是彩色铝锌钢板，并且在钢板的夹层中放置苯板。采用此种结构建造的厂房，其钢柱和网架的防火时间为15到30分钟，但是建筑物主体的耐火等级依据《建筑设计防火规范》来评定，仅仅为四级，是最低的防火等级标准［1］。对于钢柱和网架的防火方式可以在其表面覆盖一层1.5厘米左右厚度的LG防火隔热涂料，也可以覆盖一层2厘米左右厚度的LY防火隔热涂料保护层。通过在钢柱和网架的表面覆盖防火涂层之后，钢柱和网架的耐火时间则为1.5到2.3个小时，大大的高于15到30分钟的防火时间。这种方式可以促使建筑物的防火等级提高，覆盖涂层之后的钢结构厂房的防火等级为三级。但是需要注意的是，在做结构设计的过程中需要考虑防火涂层的重量，依据需求提升承重主体的承载能力。

2钢结构厂房的防火分区

在我国的建筑消防规定中，建筑物内部要设立明确的防火分区，最大的防火分区面积不得超过三千平方米，但是，工厂为了设备摆放和工作的便利，经常出现防火分区的面积高达五千平方米，与消防规定中的要求不符［2］。普通的民用住宅可以采用防火墙和防火卷帘来设置防火分区，但是，这种模式并不适合大跨度的工业厂房。在厂房中采用自动喷水灭火和独立水幕构成的防火分区也不具有可实施性，只能在不断发展的过程中寻求新的解决方案。

2．1厂房中防火墙构成的防火分区存在的不足

工业厂房的应用性质与民用建筑具有较大的差别性，工业厂房的设置主要是为了摆放机械设备以及作为原材料和工业制成品的库房。在生产过程中，主要为流水线作业的方式，这种情况下，厂房中的设备都是有序加工，各个生产线之间需要联接，生产线的联接是一个庞大而复杂的整体。例如，生产卷材设备的工厂，首先需要设置原材料区，利用输送链将沥青、聚乙烯等其他相关材料按照比例输送到高温密封的设备中，机械在高温运转后形成卷材的混合料，将混合料输出，在输出的过程中还要按照要求设置卷材的规格，在下一道生产工序上需要覆盖薄膜，最终按照要求形成成品，将产品摆放在规定的位置上。从原材料的进场到成品的输出，每一个环节均是紧紧相扣，需要超过3000平方米以上的厂房才能完成产品的生产。如果在厂房的内部设置防火墙来实现防火的分区，就会中断生产线。需要耗费人力资源实现产品的运输，但是，有些环节是紧密相连的，无法中断。采用防火墙的方式不利于产品的生产，同时也与产品生产者的利益需求相背离。

2．2厂房中防火卷帘构成的防火分区存在的不足

在民用建筑中，为了达到防火等级，满足消防的要求，通常采用的方式是利用防火卷帘和防火门来进行防火分区。但是在工业厂房中，钢结构厂房的横向和纵向的跨度均较大。为了设置防火分区而采用防火卷帘的方式，不仅会产生较高的成本，而且还浪费资源，最重要的是，高跨度的卷帘在操作的过程中存在一定的困难性，经常会出现卡槽的现象［3］。例如，设置一个20m宽的防火卷帘，一旦因操作不当或者停电等状况，防火卷帘无法运转的情况下，使用人力和物力并不能打开防火卷帘门，极易发生意外的情况。这种高跨度的防火卷帘具有不可操作性，所以在实际的工程案例中很少采用，而且此种方式与业主的利益不相符。

2．3自动喷水灭火方式构成的防火分区存在的不足

采用自动喷水灭火方式构成的防火分区可以使防火面积扩大一倍，在理论上能够满足消防设计规范的需求，但是在具体实施的过程中，具有不可操作性［4］。首先，一般钢结构的厂房高度均超过8m，然而，自动喷灭火系统在工作的过程中，对超过8m的大空间的建筑物不能完成自动喷水的工作。对于那些超过9000m2的厂房，按照防火分区的设置不得超过3000平方米的要求，需要设置3个防火分区。在厂房中设置自喷灭火装置，促使防火分区的使用面积从3000m2扩大到6000m2，，但是还远远不能满足9000m2厂房的防火需求。

2．4独立水幕灭火方式构成的防火分区存在的不足

采用独立水幕的方式需要耗费大量的水资源，而且还要建造专用的消防水池。通常情况下，一个跨度36m的钢结构厂房，按照水幕的供水量21/sm，在两个小时的消防用水就需要水幕中的注水量为518m3上述数据只是理想状态下计算出的结果，在实际应用的过程中，不仅包括水幕中的注水量，还要包括室内外消防栓中的注水量，所以企业要修建较大的消防水池，消防水池的造价较高，在实践应用中不具有可行性。一旦启动水幕装置，水就会喷泄下来，水会对机械设备造成重大的损失。如果仅是局部发生的小火灾，仅仅需要灭火器和水枪就能够解决，采用水幕的方式可能会造成比火灾更严重的损失。

2．5设置防火分区的解决方案

为了设置能够满足生产需要，同时还要满足相关的法律法规的要求，需要对厂房的结构和设计加以改进。依据《建筑设计防火规范》中规定耐火等级为三级、生产类别为丙类的单层的钢结构厂房中，可以按照规定的要求设置一个宽度为18m的防火区域，并且在此区域内不能摆放可燃物质，或者可燃物量较少，将这一区域当做整个厂房的防火隔离带［5］。例如，在这18m防火分区安放生产设备，虽然生产设备上有橡胶传送带和某些原材料是可燃物质，但是这种可燃物质量较少，可以忽略，即使发生火灾，也可以立即停止设备的运转，利用灭火设备将火势加以控制和消灭。

3结论

随着生产的发展和建筑技术的进步，各种新的材料和建筑技术不断的被应用到厂房的建筑过程中。新的设计方式和新型的材料没有得到实践的检验，很容易给消防工作带来严峻的考验。现阶段，消防技术应该紧紧追随新型材料应用的脚步，对建筑设计所来带的负面结果采取积极的防范措施，从而保证建筑物的消防安全。在当前阶段，虽然钢结构厂房建造和应用已经有近10年的历史，但是仍然没有形成完整的具有可实施性的消防安全设计方案。这就需要消防部门，钢结构的生产者和钢结构厂房的建设者与使用者共同努力，在实践中探求消防安全设计方案，进一步提高我国厂房的消防安全性能，保障工业厂房的消防安全。

参考文献:

［1］赵继红．探讨轻钢结构厂房消防设计中的一些问题［J］．民营科技，2013(03):303．

［2］薛可平．钢结构厂房消防设计研究与探讨［J］．中国建筑金属结构，2013(12):49－50．

［3］张飞．关于大面积钢结构联合厂房消防设计一些问题的探讨［J］．科技创业家，2013(23):1．

［4］孙红梅．轻钢结构厂房消防设计探讨［J］．现代经济信息，2015(24):290+292．

［5］张涛．大型工业厂房的消防设计［J］．煤气与热力，2015(05):38—41.

作者:熊希单位:贵阳铝镁设计研究院有限公司