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1、精品名师归纳总结钢结构厂房消防设计总结钢结构厂房消防设计总结钢结构体系厂房是指由爱护、墙体及隔断结构与钢管架支承结构共同组成的厂房体系。这种结构体系与传统结构体系相比具有较大优势：1、 由于采纳了轻型屋顶及墙体结构,而且其支撑钢结构的材料强度高,用料省,体型小,所以自重较轻。结构重量轻削减了运输和吊装费用,基础负载也相应削减,减低了基础造价。2、 由于钢材强度高,房屋自重轻,故以钢骨架作支承结构时,可建造开间、进深较大的房屋,而且所需构件的截面小,在相同建筑面积下的建筑空间利用率增加5 -7。3、钢结构具有良好的延性,抗震性能好且受损轻, 而且由于钢材便于加工,灾后简单修复。4、钢结构除基础外
2、 ,构件全部由专业工厂标准化生产,建筑质量简单保证。 工业化程度高, 施工速度快,施工周期比传统建筑可缩短一半。各部件运抵现场组装,施工现场文明,现场湿作业少,噪声粉尘和建筑垃圾也少。施工作业受天气及季节影响较少,并且可以工厂制作与现场安装平行进行,甚至一些标准化的厂房体系,可以随订货,随建造,大大缩短建造周期和资金占用时间。5、环境破坏及污染少,改建和拆迁简单,材料的回收和再生利用率高。随着我国钢铁产业的不断进展,钢材产量和质量连续提高,价格逐步下降,钢结构的造价也相应有较大幅度的降低,因此在现代工厂设计中得到越来越多的采纳。然而, 轻钢结构建筑耐火等级较低, 大空间、 大跨度厂房对防火分区
3、又提出新的要求,这些问题有的可以实行技术措施解决,有的仍没有完善的解决方案。现就上述设计问题进行初步探讨:一、轻钢结构工业厂房的耐火等级轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架,建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。依据建筑设计防火规范 ,其柱、梁的耐火时间均为0.25 0.5 小时,建筑物的耐火等级仅为四级 耐火等级较低 。 以中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例,其生产类别为丙类, 规范要求的最低耐火等级为三级,这样, 轻钢结构厂房就不够资格作丙类厂房。解决的方法, 可在柱、 梁表面覆以 1.5 厘米厚的 LG 防火隔热涂料或 2 厘米厚的 LY防火隔热涂料爱护层,其耐火时间可达
4、1.5 2.3 小时,这样, 建筑物的耐火等级可按三级考虑, 满意规范要求,但应留意,应要求轻钢结构厂家在作结构运算时考虑防火涂层的重量。二、轻钢结构工业厂房的防火分区现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾掌握在较小范畴内,建筑设计防火规范 要求在建筑物内划分防火分区,并明文规定了各级防火分区的最大答应面积。 现轻钢厂房的占的面积通常较大,如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000 平方米,而规范答应的分区面积为3000 平方米 生产类别为丙类,实行防火涂层爱护后,耐火等级按三级考虑,因此应作防火分区的分隔。防火分区在一般民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处实
5、行一些技术措施,用防火墙、 防火门、 防火卷帘加水幕都可以较好的解决,如建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大答应建筑面积仍可增加一倍。但如试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢结构厂房,就会遇到问题。1. 防火墙与防火分区因成套设备生产线的工艺要求,不行能用防火墙把厂房一分两半,这样截断了连贯的生产线设备,也不利于物料及半成品、成品的运输。而且,从生产治理的角度,业主也不会接受这样的方案。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钢结构厂房消防设计总结2. 防火卷帘与防火分区民用建筑中通用的防火门与防火卷帘,在面对大跨度的轻钢厂房时,也不很合适。如某刨花板车间, 单跨达 36 米,如何定制
6、这样大跨度的防火卷帘了,这样的卷帘, 因跨度太大, 在收放时很难掌握,简单卡在滑槽里,且造价又高,工程实践中极少见。3. 自动喷水灭火与防火分区能否在整个车间设自动喷水灭火装置,使答应的防火分区面积增加一倍,从而满意规范要求了。这有两个问题：(1) 单层轻钢结构车间的高度大多远超过8 米,而依据 第4.3.2 条,超过 8 米的大空间建筑物,安装闭式喷头的作用就不大了。(2) 有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000 平方米, 需分三个防火分区,如全车间安装自喷,就防火分区答应面积虽扩大一倍,但仍旧不够 安装自喷后, 防火分区的答应面积从3000 平方米扩大到6000 平方米,但仍小于9000
7、平方米 。4. 独立水幕与防火分区用独立的水幕作防火分隔,是我院常常采纳的方案,作一条防火水幕带,区域宽5 米,流量 2 升/ 秒米。这种分隔方式很敏捷,不像防火墙要把车间截成两半,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大的跨度都行,一般正常生产时,就似乎它不存在, 一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立刻实现有效分隔。但是,单独水幕作防火分隔也有三大难题：(1) 需水量太大,水池造价高。仍以跨度 36 米运算,水幕供水量为 2 升/ 秒米,按消防历时 2 小时考虑, 就水幕贮水量应为 518 立方米, 再加上室内外消火栓的贮水量, 就消防水池的造价较高。(2) 水幕启动时,大量的水突然喷泄而下,会
8、对昂贵的生产设备造成较大的缺失。假如车间内发生了局部较小的火灾, 几支灭火器加一支水枪就能解决,此时冒然启动水幕防火分隔, 就或许水幕的大水造成的缺失会比局部火灾的缺失更大。因此需严格把握水幕的启动时机。它只适于火势烧了半个车间,并有扩散之势时启动。 为防止误动作造成缺失,我院设计的车间水幕,大多采纳人工手动启动, 通常只依靠几个闭式喷头来启动水幕的方式在这里不行靠。(3) 有效爱护麻烦,没有方法试水,来检验水幕系统牢靠性。理论上,假如车间建造安装时,先安装消防设施, 再安装生产设备, 就有机会在水幕安装完毕, 但生产设备仍末安装时, 让水幕试水。但是,在工程实践中,为早日投产,大多把生产设备
9、当作第一重要,一到货立即安装,消防设施都排在了后面。那么,在水幕安装完毕后,大家将永不知道它的实际喷水情形如何 除非发生大火灾,才有机会一试,但假如平常无法试水爱护,在关键时刻水幕工 作不正常怎么办。试水的问题只好在技术上近似解决,在设计时,消防泵房水幕泵的出水管上可设试水管及试水阀门,利于平常检验水幕泵的工作状态。但车间上方的水幕管与水幕喷头是否堵塞, 喷水是否匀称,就无法测试了。5. 另一种解决方案对于防火分区,仍有另一种解决方案：依据建筑设计防火规范第3.3.1 条,四级耐火等级厂房之间的防火间距为18 米,依此类推,如在生产类别为丙类,耐火等级为三级的轻钢结构单层厂房内部设一区域宽18
10、 米的防火隔离带,在隔离带里没有可燃物,理论上,是否可看作有效的防火分隔了.实际设计中,可以掌握隔离带内没有堆放生产原料、半成品等可燃物,但确定有生产线的设备,而设备的橡胶传送带是可燃的,传送带上的原料或半成品也是可燃的,不过,传送带可以在有火灾时停下来,可燃物不多,一支水枪可有效封锁,那么,上述的这样一个隔离带到底算不算防火分区的有效分隔了。规范没有明文规定算或不算,按惯例, 此类情形需与可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钢结构厂房消防设计总结当的的消防审批部门协商讨论,以求解决。三、总结综上所述,因轻钢结构工业厂房的耐火等级较低,相应的答应防火分区面积也较低,但现代工业厂房又
11、不答应硬性分隔,而采纳独立水幕的方式虽可行,但不抱负, 我们仍需在设计中不断探究, 尽力找出更好的方案。 新的建筑技术的应用, 给我们的消防设计带来新的挑战,设计人员需多方面考虑问题,在分析比较中查找更合适的方案。随着我国经济建设的迅猛进展,企业生产仓储用房日趋大型化,而钢结构骨架建造的厂房, 因具有质量轻、强度高,抗震性能好,施工周期短,建筑工业化程度高,空间利用率大,节省投资等优点, 而被投资者大量应用。钢材虽是一种不燃烧的材料,却是热的良导体, 极易传导热量, 在未进行防火处理的情形下, 火灾时强度会快速下降, 显现塑性变形, 产生局部损坏,造成钢结构整体倒塌失效。此类钢结构建筑仍存在空
12、间大,火势扩散快,设备、人员密集, 疏散困难等特点, 一旦发生火灾, 常用的自动消防设施很难发挥预期作用,人员疏散和灭火救援难度较大, 有造成群死群伤的潜在危急。从建筑设计施工的初期阶段采纳合理的 预防措施,以防止和削减钢结构在火灾中整体跨塌,就显得尤为重要。一、钢结构火灾时的理化性能建筑用钢 Q235、Q345 钢等 在全负荷的情形下失去静态平稳稳固性的临界温度为540 左右。 钢材的机械性能随温度的不同而有变化,当温度上升时,钢材的屈服强度,抗拉强度和弹性模量的总趋势是降低的,但在150以下时变化不大。当温度在250左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,但这时的相应伸长率较低、冲击韧性变差
13、, 钢材在此温度范畴内破坏常常呈脆性破坏特点,称为“蓝脆”。如在“蓝脆” 温度范畴内进行钢材的机械加工, 就易产生裂纹,故应力求防止。当温度超过300时,钢材的抗拉强度、屈服强度和弹性模量开头显著下降, 而伸长率开头显著增大,钢材产生徐变 ;当温度超过 400时, 强度和弹性模量都急剧降低 ;到 500左右,其强度下降到40% 50%,钢材的力学性能,诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载才能等都快速下降,低于建筑结构所要求的屈服强度。我国20 世纪 90 岁月初对暴露钢梁的耐火极限进行了验证,确认了 I36b、I40b 标准工字钢梁的耐火极限分别为15min 、16min 钢梁内部达到临界温
14、度：平均温度538,最高温度 649 。因此, 如用没有防火爱护的一般建筑用钢作为建筑物承载的主体,一旦发生火灾, 就建筑物会快速坍塌,对人民的生命和财产安全造成严峻的缺失。二、钢结构厂房的防火措施通过对钢结构火灾时的理化性质数据查询统计,解决好钢结构抗高温才能是预防和削减 火灾时大跨度建筑跨塌危急的有效途径。解决好钢结构的抗高温才能, 可以运用“此消彼长” 的原理,从提高钢结构耐火极限以和快速降低火场温度两方面考虑。1、阻隔温度,提高钢结构耐火极限我国的钢结构防火主要采纳防火涂料、发泡防火漆和外包防火层等方法。防火涂料法防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。 目前, 我国钢结
15、构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类,即薄型 B 类,包括超薄型 和厚型 H 类。薄型涂层厚度在7mm 以下,在火灾时能吸热膨胀发泡,形成泡沫状炭化隔热层,从而阻挡热量向钢结构传递,延缓钢结构温升,起到防火爱护作用;厚型涂层厚度为 8-50mm ,涂层受热不发泡,依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升,起到防火爱护作用。 两者具有不同的性能特点,分别适用于不同场合： 室内暴露钢结构、 轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构,当规定耐火极限在 1.5h 及以下时,宜选用薄涂型钢结构防火涂料。室内隐藏钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构,当规定其耐火极限在1.5h 以上时,应选用厚涂型钢结构防火涂料。发泡
16、防火漆法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钢结构厂房消防设计总结防火漆是由成膜剂、阻燃剂、 发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比, 在物理性能方面基本一样, 不同的是它干燥以后, 漆膜本身不易燃烧, 遇火时, 能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上,具有肯定的防火性能。 据试验： 将一般油漆与防火漆分别涂在木板上, 干燥后, 用同样的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到 2 分钟就和油漆一道焦急 ;而涂非膨胀惰气型防火漆的木板,2 分钟后仅显现阴燃现象,静置30 秒后立刻熄灭 ; 涂膨胀惰气型防火漆的木板,即使烘烤15 分钟,连阴燃现象也未显现。由此可见,用防火漆涂于
17、物体表面,一旦发生火灾,的确能在定时间里阻挡火势扩散,爱护物体表面,从而为灭火战争取珍贵的时间。外包防火层法外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型, 也可以采纳喷涂法。 现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝, 并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成爱护层,砂泵可以是石灰水泥或是石膏 砂浆,也可以掺入珍宝岩或石棉。同时外包层也可以用珍宝岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板, 采纳胶粘剂、钉子、 螺栓固定在钢结构上。外包防火层法通常应用于钢柱。随着技术进展, 用防火板作爱护层技术越来越完善,应用越来越广。 防火板钢结构防
18、火爱护主要用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件,设备的承重钢框架、支架、裙座等钢构件进行包覆和屏蔽,以阻隔火焰和热量, 降低钢结构的升温速率, 将钢结构的耐火极限由0.25h 提升到设计规范规定的耐火极限。2、快速排烟,降低火场温度一般室内火灾的自然进展过程大体分成三个主要阶段,即：初期增长阶段、 充分进展阶段及衰减阶段。灾进展的初期增长阶段, 随着放出热量快速增多, 在可燃物上方形成温度较高、不断上升的火羽流。 当羽流受到房间顶棚的阻挡后,便在顶棚下方向四周扩散开来,形成了沿顶棚表面平行流淌的较薄的热烟气层,达到了肯定厚度时又会渐渐向室内中部扩展,不久就会在顶棚下方形
19、成逐步增厚的热烟气层。当火灾达到充分进展阶段,热烟气层的温度与中心温度 相差无几。假如室内有通向外部的开口如门和窗 ,就当烟气层的厚度低于开口的上沿高度时,烟气便可由此流到室外。 开口便起着向外排烟的作用。在建筑火灾的进展过程中,烟气的排放相当重要, 烟气排放速率的大小打算着烟气层高度的变化情形。当排放速率大于烟气的产生速率时,烟气层的高度会逐步上升,最终保持在对人没有威逼的高度。在建筑防排烟工程中,常用的三种方式是：自然排烟、机械加压送风防烟和机械排烟。自然排烟和机械排烟是掌握烟气下降的常用方法, 在实际应用中多采纳前者, 与机械排烟相比自然排烟有其自身的优点。 一是无大的动力设备, 运行修理费用也少, 且平常可兼作换气用; 二是在顶棚开设排烟口,自然排烟成效好。三、结论设计施工中对大跨度建筑钢结构进行防火处理和在顶部结合采光、通风设置有效排出建筑内的高温烟气自然排烟窗可以有效的增强钢结构的耐火极限,防止火灾中钢结构屋顶整体跨塌,有利于灭火救援、人员疏散、疏散物资财产和建筑结构安全。可编辑资料 - - - 欢迎下载