钢结构工业厂房的建筑防火设计

文/王永刚 中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710000

就企业而言，由于钢结构建筑物具有施工工期短、布局灵活、抗震效果好、环保性强等特点，可为企业提供更高的经济价值，在现代工业厂房设计中具有广泛的应用性。但是由于钢结构的耐火性相对较差，随着温度的变化其结构力学性能也发生改变。因此，加强钢结构工业厂房建筑防火设计质量，提升钢结构工业厂房使用安全至关重要。

1、浅析钢结构建筑防火设计的重要性

从钢结构建筑中钢材料本身具有较强的耐热性来说，它可以是一种很好的防火材料。在建筑物中的想要对其内部的钢材料造成一定的影响，那么就需要建筑物的内部长期处于100℃的环境中，又或是在较短的时间内处于500℃的环境中，这样就会使得整个建筑出现变形和倒塌。而现代的钢结构建筑大多作为厂房、库房以及体育馆等方面的用途，它们一般都有较大的空间，人员、设备以及物品等也比较多，当这些地方发生火灾时，由于钢结构建筑通常空间比较大且具有较大的流通性，这就给火灾的蔓延提供了有力的条件；而在这种情况下进行实际的灭火过程中由于设备、物品等较多使得灭火工作受到了一定的影响，无形中增加了救援的难度，导致救援工作难以保障，最终造成巨大的损失甚至人员伤亡。可见，正是由于钢建筑结构中自身的性能，使得在实际的生产生活中必须要加强钢结构建筑的防火设计工作。

2、浅析钢结构建筑中防火设计要点

2.1 在钢材料部分使用防火涂料

在钢构件表面涂覆防火涂料，形成隔热防火保护层，这种方法施工简便、重量轻，且不受钢构件几何形状的限制，具有较好的经济性和适应性。长期以来，喷涂防火涂料一直是应用最多的钢结构防火保护手段。正因如此，这种方面常被用于钢结构建筑的防火设计中来，也切实起到了很好的防火效果。这种防火涂料其实也是一种油漆，因此，在实际的防火设计中应充分结合钢结构建筑中各有关部件的特点来运用不同的施工方式，比如有的部件在出厂前就已经按要求涂上了防腐底漆，当这个部件在安装完成之后还需对其进行清洗再刷上三遍漆，其中一遍是防腐中间漆，一遍是防火涂料，一遍是防腐面漆。20世纪80年代初期，国内开始的一些重要钢结构建筑中的采用防火涂料保护，但防火涂料均为进口。1985年后国内研制了多种钢结构防火涂料，并已应用于很多重要工程中，因此，我们应当不断地加强对防火涂料的研究和创新，促进我国防火涂料的发展和进步。

2.2 厂房安全出口和防火门窗的设计

每一个建筑单体都需要确定各个防火分区的安全出口的位置和数量，所谓安全出口是指符合防火规范或者安全区域的门，依照相关规定，厂房的安全出口应超过两个，建筑师在进行防火设计时还需要考虑到厂房内的任意点到安全出口的距离，仔细核对疏散门的大小和疏散方向。在实际的防火设计工程实施中，一些设计虽然满足了两个以上安全出口的要求，但那时在设计中却没有考虑到最远工作地点例疏散口的距离，有时在核查距离时，没有考虑到实际的行走路线，而是仅仅计算了直线距离，导致疏散距离过长，或者是楼梯不够的现象。在设计中应当注意疏散楼梯、走道以及安全出口的距离和数量，设计时必须严格依照建筑构件的耐火极限进行设计，并科学设置疏散指示标志，在设计中往往会忽略走道两侧墙体的耐火时间，因此在设计中一定要严格设计，针对钢结构的梁柱预定要采取相应的防火涂层增加耐火时间。

依照建筑设计防火规范的规定，防火门窗的设计在转角处，意思是指内转角两侧的门窗之间的最近水平距离应超过4m，而紧靠防火墙的门窗洞口则应高于2m，若是非燃烧体的耐火极限超过0.9h，窗扇的采光窗则是可以不受距离的限制，这样的规定同样适合用在防爆墙体中。对于防火门的要求，依照规定，防火门必须是甲级防火门，在实际中往往会采用乙级防火门，因此在防火设计中一定要进行强调。对于封闭楼梯间的门窗可以采用双向弹簧门等的乙级防火门，消防室和固定灭火装置的门也需要设计为乙级防火门，对于管道井乙级电缆井的检修门可以设计为丙级防火门。依照建筑设计防火规范的要求对于防火等级为甲乙的厂房需要采取单独设计，同时还需要设置泄压设施。

2.3 进行防火分区设计

在建筑防火设计中，可根据建筑工程项目实际情况，实现防火分区的科学规划，从而进行分区针对性管控，实现火灾的有效防治，降低火灾发生时对钢结构工业厂房的影响。通常情况下，防火分区的划分方法主要由以下几种：第一，依据工程项目楼层进行划分，即以每一层楼层为一个分区，并采用封闭的楼梯间将各个独立的楼层分区连通，楼梯间的门设置为防火门，其防火等级需根据实际情况进行选用，通常为乙级；第二，依据功能进行划分，即可将厂房分为办公区、生产区、产品存储区、动力区等不同独立区域，根据不同区域消防需求，进行防火分区方案的有针对性设计：①特殊区域建立防火墙，配置自动灭火系统，但在对生产工艺连续性以及设备管道安装有要求的大空间的工业厂房内，防火墙应用范围有限；②防火卷帘在民用建筑中应用广泛，但在大跨度的钢结构工业厂房内，不仅没有如此大跨度的卷帘，而且这样大跨度的卷帘在收放时很难控制，容易卡在滑槽里；③工业厂房内可设置贯通防火带，当由于生产工艺连续性的要求，无法设防火墙，可在厂房内划出一段区域，将该区域内的构件全部改用不燃性材料，但在实际设计时对工艺布置及不燃物选择限制大；④防火水幕可作防火分隔，宜采用喷雾型喷头，也可采用雨淋式水幕喷头。防火水幕分隔方式灵活，不像防火墙分隔厂房空间，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，但存在需水量大，启动水幕可能对生产设备造成损坏的危害。

结语：

由于钢结构厂房具有较低的耐火性能，同时又不准硬性分隔现代工业厂房，所以我们需要不断探索和挖掘新的设计方案。随着广泛应用的新技术，为防火设计带来了新的机遇和挑战，作为一名设计人员，应综合考虑各个方面的因素，做到统筹兼顾，从大局出发，对一般和重点的关系，给予正确的应对处理，采取先进的防火技术，既要合理经济，又要适用方便，同时还能保证钢结构工业厂房的安全和防火。