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輕鋼結構廠房的消防設計

時間:2009-4-10 21:53:00 點擊:4852

  核心提示:輕鋼結構建築作工業廠房具有較多的優點,如建設周期短、造價低、可作大跨度、造型美觀、現代感強等,因此在現代工廠設計中得到越來越多的采用。然而,輕鋼結構建築耐火等級較低,大空間、大跨度廠房對防火分區又提出新的要求,這些問題有的可以采取技術措施解決,有的還沒有完美的解決方案。現根據本人的設計實踐,就上述設...
輕鋼結構建築作工業廠房具有較多的優點,如建設周期短、造價低、可作大跨度、造型美觀、現代感強等,因此在現代工廠設計中得到越來越多的采用。然而,輕鋼結構建築耐火等級較低,大空間、大跨度廠房對防火分區又提出新的要求,這些問題有的可以采取技術措施解決,有的還沒有完美的解決方案。現根據本人的設計實踐,就上述設計問題進行初步探討:
1、輕鋼結構工業廠房的耐火等級
  輕鋼結構廠房的承重構件一般爲鋼柱、網架,建築外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據>,其柱、梁的耐火時間均爲0.25~0.5小時,建築物的耐火等級僅爲四級(耐火等級較低)。以我院經常設計的中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結構廠房爲例,其生産類別爲丙類,規範要求的最低耐火等級爲三級,這樣,輕鋼結構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防火隔熱塗料或2厘米厚的LY防火隔熱塗料保護層,其耐火時間可達1.5~2.3小時,這樣,建築物的耐火等級可按三級考慮,滿足規範要求,但應注意,應要求輕鋼結構廠家在作結構計算時考慮防火塗層的重量。
2、輕鋼結構工業廠房的防火分區
  現代工業要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。爲有效的把火災控制在較小範圍內,>要求在建築物內劃分防火分區,並明文規定了各級防火分區的最大允許面積。現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築面積一般都超過5000平方米,而規範允許的分區面積爲3000平方米(生産類別爲丙類,采取防火塗層保護後,耐火等級按三級考慮),因此應作應做防火分區的分隔。
  防火分區在普通民用建築中較易實現,如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施,用防火牆、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決,若建築內設有自動噴水滅火設備,每層最大允許建築面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房,就會遇到問題。
2.1. 防火牆與防火分區
  因成套設備生産線的工藝要求,不可能用防火牆把廠房一分兩半,這樣截斷了連貫的生産線設備,也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且,從生産管理的角度,業主也不會接受這樣的方案。
2.2. 防火卷簾與防火分區
  民用建築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,容易卡在滑槽裏,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
  能否在整個車間設自動噴水滅火裝置,使允許的防火分區面積增加一倍,從而滿足規範要求呢。這有兩個問題:
  . 單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米,而根據>第4.3.2條,超過8米的大空間建築物,安裝閉式噴頭的作用就不大了。
  . 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,若全車間安裝自噴,則防火分區允許面積雖擴大一倍,但仍然不夠(安裝自噴後,防火分區的允許面積從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
  用獨立的水幕作防火分隔,是我院經常采用的方案,作一條防火水幕帶,區域寬5米,流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活,不像防火牆要把車間截成兩半,也沒有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大的跨度都行,一般正常生産時,就好像它不存在,一旦有火災需要防火分隔時,它可以立即實現有效分隔。但是,單獨水幕作防火分隔也有三大難題:
  . 需水量太大,水池造價高。仍以跨度36米計算,水幕供水量爲2升/秒米,按消防曆時2小時考慮,則水幕貯水量應爲518立方米,再加上室內外消火栓的貯水量,則消防水池的造價較高。
  . 水幕啓動時,大量的水突然噴泄而下,會對昂貴的生産設備造成較大的損失。如果車間內發生了局部較小的火災,幾支滅火器加一支水槍就能解決,此時冒然啓動水幕防火分隔,則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啓動時機。它只適于火勢燒了半個車間,並有蔓延之勢時啓動。爲防止誤動作造成損失,我院設計的車間水幕,大多采用人工手動啓動,因爲通常只依靠幾個閉式噴頭來啓動水幕的方式在這裏不可靠。
  .有效維護麻煩,沒有辦法試水,來檢驗水幕系統可靠性。理論上,如果車間建造安裝時,先安裝消防設施,再安裝生産設備,則有機會在水幕安裝完畢,但生産設備還末安裝時,讓水幕試水。但是,在工程實踐中,爲早日投産,大多把生産設備當作第一重要,一到貨立即安裝,消防設施都排在了後面。那麽,在水幕安裝完畢後,大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發生大火災,才有機會一試),但如果平時無法試水維護,在關鍵時刻水幕工作不正常怎麽辦。
  試水的問題只好在技術上近似解決,在設計時,消防泵房水幕泵的出水管上可設試水管及試水閥門,利于平時檢驗水幕泵的工作狀態。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,還有一個另類解決方案,這裏提出來,看各位同行有什麽看法。根據>第3.3.1條,四級耐火等級廠房之間的防火間距爲18米,依此類推,如在生産類別爲丙類,耐火等級爲三級的輕鋼結構單層廠房內部設一區域寬18米的防火隔離帶,在隔離帶裏沒有可燃物,理論上,是否可看作有效的防火分隔呢?
  實際設計中,可以控制隔離帶裏可以沒有堆放生産原料、半成品等可燃物,但肯定有生産線的設備,而設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時停下來,可燃物不多,一支水槍可有效封鎖,那麽,上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區的有效分隔呢。
  規範沒有明文規定算或不算,按慣例,此類情況需與當地的消防審批部門協商,解釋理由,共同研究,不過我至今沒有能夠在設計中實施過。
3. 總結
  綜上所述,因輕鋼結構工業廠房的耐火等級較低,相應的允許防火分區面積也較低,但現代工業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,我們仍需在設計中不斷探索,盡力找出更好的方案。新的建築技術的應用,給我們的消防設計帶來新的挑戰,設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。

作者:不詳 來源:網絡

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