鋼結構工業廠房的建筑防火設計

文/王永剛 中聯西北工程設計研究院有限公司 陜西西安 710000

就企業而言，由于鋼結構建筑物具有施工工期短、布局靈活、抗震效果好、環保性強等特點，可為企業提供更高的經濟價值，在現代工業廠房設計中具有廣泛的應用性。但是由于鋼結構的耐火性相對較差，隨著溫度的變化其結構力學性能也發生改變。因此，加強鋼結構工業廠房建筑防火設計質量，提升鋼結構工業廠房使用安全至關重要。

1、淺析鋼結構建筑防火設計的重要性

從鋼結構建筑中鋼材料本身具有較強的耐熱性來說，它可以是一種很好的防火材料。在建筑物中的想要對其內部的鋼材料造成一定的影響，那么就需要建筑物的內部長期處于100℃的環境中，又或是在較短的時間內處于500℃的環境中，這樣就會使得整個建筑出現變形和倒塌。而現代的鋼結構建筑大多作為廠房、庫房以及體育館等方面的用途，它們一般都有較大的空間，人員、設備以及物品等也比較多，當這些地方發生火災時，由于鋼結構建筑通常空間比較大且具有較大的流通性，這就給火災的蔓延提供了有力的條件；而在這種情況下進行實際的滅火過程中由于設備、物品等較多使得滅火工作受到了一定的影響，無形中增加了救援的難度，導致救援工作難以保障，最終造成巨大的損失甚至人員傷亡。可見，正是由于鋼建筑結構中自身的性能，使得在實際的生產生活中必須要加強鋼結構建筑的防火設計工作。

2、淺析鋼結構建筑中防火設計要點

2.1 在鋼材料部分使用防火涂料

在鋼構件表面涂覆防火涂料，形成隔熱防火保護層，這種方法施工簡便、重量輕，且不受鋼構件幾何形狀的限制，具有較好的經濟性和適應性。長期以來，噴涂防火涂料一直是應用最多的鋼結構防火保護手段。正因如此，這種方面常被用于鋼結構建筑的防火設計中來，也切實起到了很好的防火效果。這種防火涂料其實也是一種油漆，因此，在實際的防火設計中應充分結合鋼結構建筑中各有關部件的特點來運用不同的施工方式，比如有的部件在出廠前就已經按要求涂上了防腐底漆，當這個部件在安裝完成之后還需對其進行清洗再刷上三遍漆，其中一遍是防腐中間漆，一遍是防火涂料，一遍是防腐面漆。20世紀80年代初期，國內開始的一些重要鋼結構建筑中的采用防火涂料保護，但防火涂料均為進口。1985年后國內研制了多種鋼結構防火涂料，并已應用于很多重要工程中，因此，我們應當不斷地加強對防火涂料的研究和創新，促進我國防火涂料的發展和進步。

2.2 廠房安全出口和防火門窗的設計

每一個建筑單體都需要確定各個防火分區的安全出口的位置和數量，所謂安全出口是指符合防火規范或者安全區域的門，依照相關規定，廠房的安全出口應超過兩個，建筑師在進行防火設計時還需要考慮到廠房內的任意點到安全出口的距離，仔細核對疏散門的大小和疏散方向。在實際的防火設計工程實施中，一些設計雖然滿足了兩個以上安全出口的要求，但那時在設計中卻沒有考慮到最遠工作地點例疏散口的距離，有時在核查距離時，沒有考慮到實際的行走路線，而是僅僅計算了直線距離，導致疏散距離過長，或者是樓梯不夠的現象。在設計中應當注意疏散樓梯、走道以及安全出口的距離和數量，設計時必須嚴格依照建筑構件的耐火極限進行設計，并科學設置疏散指示標志，在設計中往往會忽略走道兩側墻體的耐火時間，因此在設計中一定要嚴格設計，針對鋼結構的梁柱預定要采取相應的防火涂層增加耐火時間。

依照建筑設計防火規范的規定，防火門窗的設計在轉角處，意思是指內轉角兩側的門窗之間的最近水平距離應超過4m，而緊靠防火墻的門窗洞口則應高于2m，若是非燃燒體的耐火極限超過0.9h，窗扇的采光窗則是可以不受距離的限制，這樣的規定同樣適合用在防爆墻體中。對于防火門的要求，依照規定，防火門必須是甲級防火門，在實際中往往會采用乙級防火門，因此在防火設計中一定要進行強調。對于封閉樓梯間的門窗可以采用雙向彈簧門等的乙級防火門，消防室和固定滅火裝置的門也需要設計為乙級防火門，對于管道井乙級電纜井的檢修門可以設計為丙級防火門。依照建筑設計防火規范的要求對于防火等級為甲乙的廠房需要采取單獨設計，同時還需要設置泄壓設施。

2.3 進行防火分區設計

在建筑防火設計中，可根據建筑工程項目實際情況，實現防火分區的科學規劃，從而進行分區針對性管控，實現火災的有效防治，降低火災發生時對鋼結構工業廠房的影響。通常情況下，防火分區的劃分方法主要由以下幾種：第一，依據工程項目樓層進行劃分，即以每一層樓層為一個分區，并采用封閉的樓梯間將各個獨立的樓層分區連通，樓梯間的門設置為防火門，其防火等級需根據實際情況進行選用，通常為乙級；第二，依據功能進行劃分，即可將廠房分為辦公區、生產區、產品存儲區、動力區等不同獨立區域，根據不同區域消防需求，進行防火分區方案的有針對性設計：①特殊區域建立防火墻，配置自動滅火系統，但在對生產工藝連續性以及設備管道安裝有要求的大空間的工業廠房內，防火墻應用范圍有限；②防火卷簾在民用建筑中應用廣泛，但在大跨度的鋼結構工業廠房內，不僅沒有如此大跨度的卷簾，而且這樣大跨度的卷簾在收放時很難控制，容易卡在滑槽里；③工業廠房內可設置貫通防火帶，當由于生產工藝連續性的要求，無法設防火墻，可在廠房內劃出一段區域，將該區域內的構件全部改用不燃性材料，但在實際設計時對工藝布置及不燃物選擇限制大；④防火水幕可作防火分隔，宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。防火水幕分隔方式靈活，不像防火墻分隔廠房空間，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，但存在需水量大，啟動水幕可能對生產設備造成損壞的危害。

結語：

由于鋼結構廠房具有較低的耐火性能，同時又不準硬性分隔現代工業廠房，所以我們需要不斷探索和挖掘新的設計方案。隨著廣泛應用的新技術，為防火設計帶來了新的機遇和挑戰，作為一名設計人員，應綜合考慮各個方面的因素，做到統籌兼顧，從大局出發，對一般和重點的關系，給予正確的應對處理，采取先進的防火技術，既要合理經濟，又要適用方便，同時還能保證鋼結構工業廠房的安全和防火。