探讨轻钢结构厂房消防设计中的一些问题.doc

探讨轻钢结构厂房消防设计中的一些问题 - 结构理论摘要： 本文结合实际设计经验，探讨了轻钢结构工业厂房消防 设计中的耐火等级、 防火分区、防火墙、卷帘、水幕等问题关键词： 轻钢结构 工业厂房 耐火等级轻钢结构建筑作工业厂房具有较多的优点，如建设周期短、 造价低、可作大跨度、造型美观、现代感强等，因此在现代工厂设 计中得到越来越多的采用然而，轻钢结构建筑耐火等级较低，大 空间、大跨度厂房对防火分区又提出新的要求，这些问题有的可以 采取技术措施解决，有的还没有完美的解决方案现根据本人的设 计实践，就上述设计问题进行初步探讨：1、轻钢结构工业厂房的耐火等级轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架，建筑外表面覆 以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等根据> ，其柱、梁的耐火时间均为 0.25～0.5 小时，建筑物的耐火等级仅为四级（耐火等级较低） 以 我院经常设计的中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例， 其生产类别为丙类，规范要求的最低耐火等级为三级，这样，轻钢 结构厂房就不够资格作丙类厂房解决的方法，可在柱、梁表面覆以 1.5 厘米厚的 LG 防火隔热 涂料或 2 厘米厚的 LY 防火隔热涂料保护层，其耐火时间可达 1.5～2.3 小时，这样，建筑物的耐火等级可按三级考虑，满足规范 要求，但应注意，应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂 层的重量。

2、轻钢结构工业厂房的防火分区现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的为有效 的把火灾控制在较小范围内，> 要求在建筑物内划分防火分区，并明 文规定了各级防火分区的最大允许面积现轻钢厂房的占地面积通 常较大，如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过 5000 平方 米，而规范允许的分区面积为 3000 平方米（生产类别为丙类，采取 防火涂层保护后，耐火等级按三级考虑） ，因此应作应做防火分区的 分隔防火分区在普通民用建筑中较易实现，如在门、厅、楼梯等 处采取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以 较好的解决，若建筑内设有自动喷水灭火设备，每层最大允许建筑 面积还可增加一倍但若试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢 结构厂房，就会遇到问题2.1. 防火墙与防火分区因成套设备生产线的工艺要求，不可能用防火墙把厂房一分 两半，这样截断了连贯的生产线设备，也不利于物料及半成品、成 品的运输而且，从生产管理的角度，业主也不会接受这样的方案2.2. 防火卷帘与防火分区民用建筑中通用的防火门与防火卷帘，在面对大跨度的轻钢 厂房时，也不很合适如某刨花板车间，单跨达 36 米，如何定制这 样大跨度的防火卷帘呢，这样的卷帘，因跨度太大，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里，且造价又高，工程实践中极少见（我没遇 过） 。

2.3. 自动喷水灭火与防火分区能否在整个车间设自动喷水灭火装置，使允许的防火分区面 积增加一倍，从而满足规范要求呢这有两个问题：. 单层轻钢结构车间的高度大多远超过 8 米，而根据>第 4.3.2 条，超过 8 米的大空间建筑物，安装闭式喷头的作用就不大了 有的丙类三级单层轻钢车间面积达 9000 平方米，需分三个 防火分区，若全车间安装自喷，则防火分区允许面积虽扩大一倍， 但仍然不够（安装自喷后，防火分区的允许面积从 3000 平方米扩大 到 6000 平方米，但仍小于 9000 平方米） 2.4.独立水幕与防火分区用独立的水幕作防火分隔，是我院经常采用的方案，作一条 防火水幕带，区域宽 5 米，流量 2 升/秒米这种分隔方式很灵活， 不像防火墙要把车间截成两半，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，理 论上多大的跨度都行，一般正常生产时，就好像它不存在，一旦有 火灾需要防火分隔时，它可以立即实现有效分隔但是，单独水幕 作防火分隔也有三大难题：. 需水量太大，水池造价高仍以跨度 36 米计算，水幕供水 量为 2 升/ 秒米，按消防历时 2 小时考虑，则水幕贮水量应为 518 立 方米，再加上室内外消火栓的贮水量，则消防水池的造价较高。

水幕启动时，大量的水突然喷泄而下，会对昂贵的生产设备造成较大的损失如果车间内发生了局部较小的火灾，几支灭火 器加一支水枪就能解决，此时冒然启动水幕防火分隔，则也许水幕 的大水造成的损失会比局部火灾的损失更大因此需严格掌握水幕 的启动时机它只适于火势烧了半个车间，并有蔓延之势时启动 为防止误动作造成损失，我院设计的车间水幕，大多采用人工手动 启动，因为通常只依靠几个闭式喷头来启动水幕的方式在这里不可 靠有效维护麻烦，没有办法试水，来检验水幕系统可靠性理 论上，如果车间建造安装时，先安装消防设施，再安装生产设备， 则有机会在水幕安装完毕，但生产设备还末安装时，让水幕试水 但是，在工程实践中，为早日投产，大多把生产设备当作第一重要， 一到货立即安装，消防设施都排在了后面那么，在水幕安装完毕 后，大家将永不知道它的实际喷水情况如何（除非发生大火灾，才 有机会一试） ，但如果平时无法试水维护，在关键时刻水幕工作不正 常怎么办试水的问题只好在技术上近似解决，在设计时，消防泵房水 幕泵的出水管上可设试水管及试水阀门，利于平时检验水幕泵的工 作状态但车间上方的水幕管与水幕喷头是否阻塞，喷水是否均匀， 就无法测试了。

2.5. 另类解决方案对于防火分区，还有一个另类解决方案，这里提出来，看各 位同行有什么看法根据>第 3.3.1 条，四级耐火等级厂房之间的防火间距为 18 米，依此类推，如在生产类别为丙类，耐火等级为三级 的轻钢结构单层厂房内部设一区域宽 18 米的防火隔离带，在隔离带 里没有可燃物，理论上，是否可看作有效的防火分隔呢？实际设计中，可以控制隔离带里可以没有堆放生产原料、半 成品等可燃物，但肯定有生产线的设备，而设备的橡胶传送带是可 燃的，传送带上的原料或半成品也是可燃的，不过，传送带可以在 有火灾时停下来，可燃物不多，一支水枪可有效封锁，那么，上述 的这样一个隔离带究竟算不算防火分区的有效分隔呢规范没有明文规定算或不算，按惯例，此类情况需与当地的 消防审批部门协商，解释理由，共同研究，不过我至今没有能够在 设计中实施过3. 总结综上所述，因轻钢结构工业厂房的耐火等级较低，相应的允 许防火分区面积也较低，但现代工业厂房又不允许硬性分隔，而采 用独立水幕的方式虽可行，但不理想，我们仍需在设计中不断探索， 尽力找出更好的方案新的建筑技术的应用，给我们的消防设计带 来新的挑战，设计人员需多方面考虑问题，在分析比较中寻找更合 适的方案。