公司新闻

浅谈钢结构厂房的防火设计

时间:2016年02月26日 点击:459次 【字体:

    钢结构有三大特点:大,即大跨度、大空间;轻,轻型结构、轻质材料;美,金属材料带有鲜明的时代特点和工业文化特征,即简洁、明快。因此钢结构厂房不仅有利于加大厂房的跨度,满足生产工艺的灵活性,还能充分表现建筑结构的力度和创造力。并且还由于可以预制构件,现场装配,使得施工周期大大缩短,构件精度和建筑质量明显提高,由此带来了良好的总体经济效益。
    但钢结构的防火性能却比传统的钢筋混凝土要低很多,防火设计在推广新型钢结构厂房的过程中是一个重要问题。在钢结构厂房设计中,防火设计的依据是厂房的火灾危险性类型。在上海市工程建设推荐性规范《建筑钢结构防火设计规程》(以下简称《防火规程》)中明确,钢结构厂房根据其生产的火灾危险性分类分为甲、乙、丙、丁、戊五大类,主要是根据在生产过程中,是否使用或产生易燃、可燃物质,根据量的多少进行防火分区的安排。其次是确定建筑物的耐火等级。单、多层厂房的耐火等级分为四级,其建筑构件的燃烧性能和耐火限在上海市《防火规程》中均作了规定。根据构件耐火限的不同要求,钢结构构件应采用外包敷不燃烧体或喷涂防火涂料等防火保护措施。其三就是确定防火分区和防火间距。厂房的防火分区根据建筑物的生产类别、耐火等级确定。在《防火规程》中对各类厂房的耐火等级、层数和占地面积均有具体的规定。需要指出的是:防火分区间应用防火墙分隔;一、二级耐火等级的单层厂房(甲类厂房除外)如面积超过原有规定,设置防火墙有困难时,可用防火水幕带或防火卷帘加水带分隔;甲、乙、丙类厂房装有自动灭火设备时,防火分区更大允许占地面积可按原有的规定增加一倍;丁、戊类厂房装设自动灭火设备时,其占地面积不限。局部设置时,增加面积可按该局部面积的一倍计算。现代化的联合厂房一般都具有一定的规模,故车间与车间之间应具有一定的防火间距。防火间距应按相邻建筑物外墙的*近距离计算,如外墙有凸出的燃烧构件,则应从其凸出部分外缘算起。大型钢结构厂房之间应设置消防通道。一座甲乙丙类厂房的占地面积超过3000平方米的库房,宜设置环型消防车道。当车间长度大于160米时,按规范规定应增设穿过建筑物的消防通道。通道门垛净宽大于3.5米,净高大于4米。
    以上内容是防范,还有很重要的一项就是灭火系统的设置及防排烟设计。钢结构厂房应设室内消防给水,但下列建筑物可不设室内消防给水:耐火等级为一二级且可燃物较少的丁戊类厂房和库房(高层工业建筑除外);耐火等级为三、四级且建筑体积不超过3000平方米的丁类厂房和建筑体积不超过5000立方米的戊类厂房。室内没有生产、生活给水管道,室外消防用水取自蓄水池且建筑体积不超过5000平方米的建筑物。
    厂房视不同的使用类别分别设置不同的灭火系统:自动喷水灭火设备、水幕设备、水喷雾灭火系统、雨喷淋水灭火设备;气体灭火系统等。工业建筑防排烟设计的目的是更大限度地减少发生火灾时烟气的生成量,其次是将火灾生成的烟气迅速予以排除,保证人们的视线,为人员疏散,为消防人员的扑救活动创造条件。
    车间防排烟的设置包括二个部分:(1)防烟的设置:即设置挡烟垂壁,即当失火烟气已经产生时,在烟气的扩散路线上设置挡烟垂壁,阻碍烟气继续扩散。防烟分区面积的划分参照《民用建筑防排烟技术规程》。(2)排烟系统的设置:建筑面积大于500平方米的厂房和建筑面积大于300平方米的库房应设置排烟系统,排烟方式可采用自然排烟方式和机械排烟方式。
    笔者设计的上海通用汽车有限公司五大车间之一——总装车间及装配仓库,是钢结构厂房的典型实例。该车间总建筑面积为44240平方米,平面呈T型,由总装和仓库两部分组成,生活楼紧贴车间北墙。车间柱网为15米x15米,柱顶标高为7米,屋架采用桁架结构,屋面板及墙板均为彩色金属压型钢板,加保温层结构。车间外墙均不开窗,屋面也未设传统的天窗,而只设了相当于地面面积1的排烟兼采光窗。以此项目为例谈谈钢结构厂房的防火设计。
    确定车间火灾危险性类型。车间由三部分组成:汽车装饰、汽车调试、装配仓库,从产品性质看应属戊类,但在装配线两侧及仓库中存放着一定量的丙类可燃物,如座椅、轮胎等。如何确定该车间火灾危险性类别?按照规定,在生产过程中如使用或产生易燃、可燃物质量较少,不足以构成爆炸或火灾危险时,可按实际情况确定其火灾危险性的类型,所以*终总装车间确定为戊类。
    防火分区。本车间有仓库13183平方米,按规范仓库与车间之间应用防火墙分隔,但业主坚持,由于生产需要,希望不设防火墙。经咨询消防有关部门后,设计方要求甲方满足下列条件才可不设防火墙:即协作配套厂应及时送货,仓库内可燃物的储存量不应超过3日耗量。
    车间消防通道的设计。由于总装车间总长为427.4米,一端又和动力总成车间相连,按消防通道规范规定,通道间距为160米。所以离车间第1/2轴4.2米处设置了消防通道,尺寸均满足规范要求。
    自动喷水灭火系统的设置。总装车间虽然定为戊类厂房,但由于其是一座近期年产5万辆,远期年产10万辆中小轿车的厂房,从经济角度考虑,一旦失火损失惨重。业主非常重视消防问题,该车间采用湿式喷水灭火系统,采用24L/min的小水滴喷头,一个喷头负责9平方米,同时设有湿式报警装置。在油漆返修线设有CO2消火栓。局部如泊位区设置了干式喷淋。
    防、排烟设计。根据工业建筑的防烟分区划分,参照《民用建筑防排烟技术规程》的规定,总装车间每个防烟分区的面积控制在2500平方米,故总装车间分成15个防烟分区,每个防烟分区的分界处设置挡烟垂壁。根据规范,当车间设置自动喷水灭火系统时,排烟窗面积可减半。根据排烟窗面积占排烟区域建筑面积的1原则,由此计算出排烟窗数量为115个,排烟窗净尺寸为1510mmx2510mm,采用卡布龙采光罩,气控装置,相当。
    *后想强调的是,为了减轻钢结构在火灾中的破坏,避免钢结构建筑在火灾中局部或整体倒塌造成人员伤亡及疏散和灭火困难,减少火灾后钢结构的修复与间接经济损失,作为一个设计人员,在考虑建筑形式及建筑功能的同时,应严格按钢结构防火设计规程及相关规范设计。