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探討輕鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計中的一些問題

2005-01-19 00:00    【  【打印】【我要糾錯】

  摘要: 本文結(jié)合實際設(shè)計經(jīng)驗,探討了輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房消防設(shè)計中的耐火等級、 防火分區(qū)、防火墻、卷簾、水幕等問題。

  關(guān)鍵詞: 輕鋼結(jié)構(gòu) 工業(yè)廠房 耐火等級

  輕鋼結(jié)構(gòu)建筑作工業(yè)廠房具有較多的優(yōu)點,如建設(shè)周期短、造價低、可作大跨度、造型美觀、現(xiàn)代感強等,因此在現(xiàn)代工廠設(shè)計中得到越來越多的采用。然而,輕鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級較低,大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求,這些問題有的可以采取技術(shù)措施解決,有的還沒有完美的解決方案。現(xiàn)根據(jù)本人的設(shè)計實踐,就上述設(shè)計問題進行初步探討:

  1、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級

  輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重構(gòu)件一般為鋼柱、網(wǎng)架,建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)<<建筑設(shè)計防火規(guī)范>>,其柱、梁的耐火時間均為0.25~0.5小時,建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。以我院經(jīng)常設(shè)計的中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房為例,其生產(chǎn)類別為丙類,規(guī)范要求的最低耐火等級為三級,這樣,輕鋼結(jié)構(gòu)廠房就不夠資格作丙類廠房。

  解決的方法,可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層,其耐火時間可達1.5~2.3小時,這樣,建筑物的耐火等級可按三級考慮,滿足規(guī)范要求,但應(yīng)注意,應(yīng)要求輕鋼結(jié)構(gòu)廠家在作結(jié)構(gòu)計算時考慮防火涂層的重量。

  2、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火分區(qū)

  現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災(zāi)控制在較小范圍內(nèi),<<建筑設(shè)計防火規(guī)范>>要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū),并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積,F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大,如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米,而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類,采取防火涂層保護后,耐火等級按三級考慮),因此應(yīng)作應(yīng)做防火分區(qū)的分隔。

  防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn),如在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施,用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決,若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備,每層最大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術(shù)措施平移到大面積的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房,就會遇到問題。

  2.1. 防火墻與防火分區(qū)

  因成套設(shè)備生產(chǎn)線的工藝要求,不可能用防火墻把廠房一分兩半,這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設(shè)備,也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且,從生產(chǎn)管理的角度,業(yè)主也不會接受這樣的方案。

  2.2. 防火卷簾與防火分區(qū)

  民用建筑中通用的防火門與防火卷簾,在面對大跨度的輕鋼廠房時,也不很合適。如某刨花板車間,單跨達36米,如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢,這樣的卷簾,因跨度太大,在收放時很難控制,容易卡在滑槽里,且造價又高,工程實踐中極少見(我沒遇過)。

  2.3. 自動噴水滅火與防火分區(qū)

  能否在整個車間設(shè)自動噴水滅火裝置,使允許的防火分區(qū)面積增加一倍,從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題:

  <1>. 單層輕鋼結(jié)構(gòu)車間的高度大多遠超過8米,而根據(jù)<<自動噴滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范>>第4.3.2條,超過8米的大空間建筑物,安裝閉式噴頭的作用就不大了。

  <2>. 有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米,需分三個防火分區(qū),若全車間安裝自噴,則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍,但仍然不夠(安裝自噴后,防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。

  2.4.獨立水幕與防火分區(qū)

  用獨立的水幕作防火分隔,是我院經(jīng)常采用的方案,作一條防火水幕帶,區(qū)域?qū)?米,流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活,不像防火墻要把車間截成兩半,也沒有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大的跨度都行,一般正常生產(chǎn)時,就好像它不存在,一旦有火災(zāi)需要防火分隔時,它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是,單獨水幕作防火分隔也有三大難題:

  <1>. 需水量太大,水池造價高。仍以跨度36米計算,水幕供水量為2升/秒米,按消防歷時2小時考慮,則水幕貯水量應(yīng)為518立方米,再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量,則消防水池的造價較高。

  <2>. 水幕啟動時,大量的水突然噴泄而下,會對昂貴的生產(chǎn)設(shè)備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災(zāi),幾支滅火器加一支水槍就能解決,此時冒然啟動水幕防火分隔,則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間,并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失,我院設(shè)計的車間水幕,大多采用人工手動啟動,因為通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。

  <3>.有效維護麻煩,沒有辦法試水,來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上,如果車間建造安裝時,先安裝消防設(shè)施,再安裝生產(chǎn)設(shè)備,則有機會在水幕安裝完畢,但生產(chǎn)設(shè)備還末安裝時,讓水幕試水。但是,在工程實踐中,為早日投產(chǎn),大多把生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)作第一重要,一到貨立即安裝,消防設(shè)施都排在了后面。那么,在水幕安裝完畢后,大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災(zāi),才有機會一試),但如果平時無法試水維護,在關(guān)鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。

  試水的問題只好在技術(shù)上近似解決,在設(shè)計時,消防泵房水幕泵的出水管上可設(shè)試水管及試水閥門,利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞,噴水是否均勻,就無法測試了。

  2.5. 另類解決方案

  對于防火分區(qū),還有一個另類解決方案,這里提出來,看各位同行有什么看法。根據(jù)<<建筑設(shè)計防火規(guī)范>>第3.3.1條,四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米,依此類推,如在生產(chǎn)類別為丙類,耐火等級為三級的輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房內(nèi)部設(shè)一區(qū)域?qū)?8米的防火隔離帶,在隔離帶里沒有可燃物,理論上,是否可看作有效的防火分隔呢?

  實際設(shè)計中,可以控制隔離帶里可以沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物,但肯定有生產(chǎn)線的設(shè)備,而設(shè)備的橡膠傳送帶是可燃的,傳送帶上的原料或半成品也是可燃的,不過,傳送帶可以在有火災(zāi)時停下來,可燃物不多,一支水槍可有效封鎖,那么,上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。

  規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算,按慣例,此類情況需與當(dāng)?shù)氐南缹徟块T協(xié)商,解釋理由,共同研究,不過我至今沒有能夠在設(shè)計中實施過。

  3. 總結(jié)

  綜上所述,因輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級較低,相應(yīng)的允許防火分區(qū)面積也較低,但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔,而采用獨立水幕的方式雖可行,但不理想,我們?nèi)孕柙谠O(shè)計中不斷探索,盡力找出更好的方案。新的建筑技術(shù)的應(yīng)用,給我們的消防設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn),設(shè)計人員需多方面考慮問題,在分析比較中尋找更合適的方案。

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