鋼結構廠房的防火設計淺探

李 瑋/唐山鋼鐵國際工程技術股份有限公司

鋼結構廠房的防火設計淺探

李 瑋/唐山鋼鐵國際工程技術股份有限公司

在工業廠房中大多采用鋼結構廠房，對于業主而言，能夠使投資工期縮短，同時見效快，構件能夠拆裝和重新利用，促進環保，同時也節約了資源，所以在現代工業設計中的應用越來越廣泛。但是由于鋼結構廠房的缺點是耐火性能較低，其力學指標會隨著溫度的變化而發生改變，因此在施工設計中需要考慮到防火設計，本文分析了鋼結構廠房耐火性特點，論述了鋼結構廠房的防火設計。

鋼結構廠房；特點；要求；防火設計；方法；措施

一、關于鋼結構廠房的特點及其防火設計要求分析

通過對鋼結構廠房的含義和性質分析，從中發現鋼結構廠房具有以下幾方面的特征：首先，鋼結構廠房本身具有的特點，儲存空間大、使用便捷、重量輕。其次，雖然鋼結構廠房被企業運用到防火設計中，但是在遇到火災時，鋼結構廠房也會受到一定的影響，其材料的特性發生變化。此外，與混凝土相比較，鋼結構廠房的耐火點極低，在高溫作用下，鋼結構廠房的強度會發生變化。

于鋼結構廠房防火設計提出的要求。企業在進行鋼結構廠房防火設計的過程中，一定嚴格根據相關的要求標準，規范的進行防火設計。在進行防火設計時，要能注重承重鋼框架、支架、裙座、管架應覆蓋耐火層的設計。3關于鋼結構廠房的防火設計的方法的分析

二、影響鋼結構廠房的主要因素分析

鋼結構廠房的強度會隨著溫度的上升而下降，當鋼結構廠房的強度到達最低點時，鋼結構廠房就不再具有強度。即溫度達到250℃時，鋼材強度就會開始下降，達到600℃時，已經是鋼結構廠房的強度最低點，若超過當前溫度，鋼結構廠房就會失去本身固有強度，也就是防火性能的喪失。另外鋼結構廠房還具有熱脹冷縮的特性，一旦產生高溫，就會產生變形，這種變形會隨著溫度持續的時間而增加變形的程度。

三、鋼結構廠房防火設計方法

（一）基于實驗的結構防火設計方法

基于實驗的結構防火設計方法相對較為傳統，即通過實驗來選擇不同的防火措施。該實驗主要通過針對實際的鋼結構廠房構件在進行特定的承載力度以及溫度下進行的實驗，了解其在特定的承載力度以及不同溫度下的結構變化，并根據鋼結構廠房的不同狀態采取相應的措施。通過這種方式能夠直觀的了解到鋼結構廠房的構件在不同的力度下結構變化的程度不大，與之相反的，則是在不同的溫度下，鋼結構廠房構件的變化卻頗為明顯。

（二）基于計算的防火設計

基于結構的防火設計實驗存在著不穩定的特點，這種實驗并不具有代表性意義。目前應用較多的為基于計算的防火設計，這種防火設計方法利用結構分析以及熱傳導的相關理論來對構件的負載以及防火度進行計算，能夠實現防火設計的數據化，也能夠為構件承載力度的分配以及防火設計提供有效的數據。

1.防火措施以及覆蓋度。

首先要確定防火的相關措施以及當前措施的覆蓋程度，努力做到防火措施能夠對構件進行全方位的覆蓋。

2.內部溫度計算。

在進行了防火措施后，接下來是進行內部溫度的計算。通過設置鋼結構廠房升溫的微分方程，再進行鋼構件對外界傳入熱量的吸收值進行計算，最后再對微分方程進行求解，能夠得出鋼結構廠房構件在不同時間下的溫度變化。

3.鋼結構廠房的性能參數。

通過對溫度和承載力度的計算能夠得出鋼結構廠房構件在被兩者同時作用下所存在的內力，從而能夠得出鋼結構廠房構件的最大強度以及防火性能極限。

4.對鋼結構廠房構件進行高溫承載計算。

通過計算可以得出鋼結構廠房構件在高溫的情況下的承載力度是否還會與普通溫度下的承載力度相同，最終計算結果也就是基于計算的防火設計方法的最終結果。

四、鋼結構廠房防火設計措施

（一）主動式防火設計措施

首先要注重耐火性能，鋼結構廠房耐火性能要提高，保證鋼結構廠房具有較高的耐火性。其次要根據鋼結構廠房的實際情況注重防火區域的劃分。良好的防火區域的劃分有助于實現防火通道、滅火器、報警器等防火器材的有效分配，便于發生火災時能夠及時滅火施救。在鋼結構廠房內部要設置良好的排煙系統，減少因為濃煙造成的窒息死亡。最后是火災檢測系統的有效應用，能夠及時的感知鋼結構廠房內所產生的溫度、煙霧以及火焰，并作出有效的預警，防患于未然。

另外，也要做好鋼結構構件耐火極限設計。其內容具體如下：二級耐火建筑丁、戊類廠房：梁柱可采用無防火保護的金屬結構。根據這一條款可知，所有二級耐火建筑屋面結構和輸送機棧橋的上部輕鋼圍護結構均不需要防火保護。三級耐火等級建筑丙類廠房：具體來說就是煤化工木材加工房、器材庫、棚。三級耐火等級建筑丁、戊類廠房：具體來說就是內燃機車庫、汽車庫、消防車庫、水源及水處理建筑物，這些建筑應達到規范規定的耐火極限。變電所以及廠房貼建或內置的變配電室，情況比較特殊，如采用鋼結構，其防火設計應符合《火力發電廠和變電所設計防火規范》的要求

（二）被動式防火設計措施

1.隔熱法。

企業在對鋼結構廠房進行防火設計的過程中，可以采用隔熱法，隔熱法在運用時主要是使用耐火材料將鋼結構廠房包裹起來。但是一定要選擇合理的包裹材料，這樣才能產生實際的防護作用。常見的包裹材料主要有混凝土、輕質耐火混凝土、鋼絲網膜耐火砂漿等，這些包裹材料不僅使用便捷，而且成本較低，具有較強的抗沖擊性，雖然對使用方式沒有嚴格的要求，但也存在一定的弊端，包裹過程較為笨重。

2.阻熱法。

阻熱法也是鋼結構廠房防火設計的一種較為合理的方法，阻燃法的防火原理主要是阻止熱量的傳遞，這樣當鋼結構廠房遇到火源時，熱量就不會快速的到達鋼結構廠房的內部。在使用阻熱法的過程中，工作人員要在鋼結構廠房上涂上一層保溫材料和防火涂料，進而降低鋼結構廠房的導熱系數，這樣才能對鋼結構廠房起到保護作用。

3.導熱法。

在運用導熱法展開鋼結構廠房的防火設計時，企業要根據導熱法的使用程序，有秩序性的進行防火設計，這樣的話，防火效果就會更加明顯。首先，工作人員應在空心封閉截面中注水，這時水就給會將鋼結構廠房遇火產生熱量吸收，水會不斷的地蒸發，散發熱量，從而維持鋼結構廠房的溫度。雖然導熱法的防火效果較為明顯，但是在實際生產中卻很難有效的運用，而且導熱法在使用的過程中也會受到室外鋼構架的限制。因此，企業需要在對導熱法進行創新，提升導熱法的使用性能。

4.噴涂法。

噴涂法就是在鋼結構廠房上面噴涂防火材料，這樣鋼結構廠房就會生成一層保護層。當前，我國常用的噴涂材料主要有厚涂型防火涂料和薄涂型防火涂料，薄涂型防火涂料具有良好的裝飾性能，并且可以運用在室內鋼結構廠房中，其涂料遇到高溫會膨脹，這樣耐火極限就會有所提升。因此，在使用噴涂法的過程中，企業要謹慎選擇防火涂料，提升鋼結構廠房的防護性能。

五、結束語

總而言之，提高鋼結構廠房的防火性能是當務之急。在實際的鋼結構廠房防火設計中，要根據鋼結構廠房的實際結構特點來進行設計，采取合理的設計理念、優質的材料進行有效的搭配，從根本上提升鋼結構廠房的防火能力，為人們的生命財產安全提供重要保障。

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