隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,“世界工廠”的地位也日益加強(qiáng),直接導(dǎo)致全國各地工業(yè)生產(chǎn)廠房如火如荼地建設(shè),這其中鋼結(jié)構(gòu)廠房具有造型美觀大方、色彩明目、建筑體型多樣化、造價低、建設(shè)周期短、鋼構(gòu)件生產(chǎn)工廠化程度高、安裝施工簡便、平面布局靈活,同時鋼材具有重量輕、材質(zhì)均勻便于設(shè)計計算、可回收利用等諸多優(yōu)點,越來越在現(xiàn)代工業(yè)廠房中大量被采用。但鋼結(jié)構(gòu)廠房也有一個致命的缺點就是不耐火。鋼材雖是不燃材料,但是在明火高溫作用下,隨著溫度的提高,其力學(xué)指標(biāo)會發(fā)生很大的改變,承載力和平衡穩(wěn)定性會隨溫度升高而大幅度下降,在500攝氏度左右時,降低幅度更為明顯,一般在15分鐘左右就會因喪失承重能力而垮塌。
因此,對建筑鋼結(jié)構(gòu)廠房采取保護(hù)措施。一是對鋼構(gòu)件自身進(jìn)行耐火保護(hù),使其在火災(zāi)溫度升高時不快速超過臨界溫度,規(guī)定時間內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中也能保證穩(wěn)定性,保障人員及財產(chǎn)安全;二是可對工業(yè)廠房內(nèi)部設(shè)置有效的防火分區(qū),防止火勢向其他區(qū)域蔓延、擴(kuò)散。
一、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房鋼構(gòu)件的耐火保護(hù)
由于鋼構(gòu)件自身達(dá)不規(guī)范要求的耐火極限,因此需要對鋼構(gòu)件采取相應(yīng)的耐火保護(hù)措施。 常用的耐火保護(hù)措施有防火涂料法、發(fā)泡防火漆法和外包防火層法。
1、防火涂料法
防火涂料法就是在鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。目前,我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類,即薄型(B類,包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7mm以下,在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡,形成泡沫狀炭化隔熱層,從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞,延緩鋼結(jié)構(gòu)溫度的提升,起到防火保護(hù)作用。其主要優(yōu)點是:涂層薄,對鋼結(jié)構(gòu)負(fù)荷輕,裝飾性較好,對小面積復(fù)雜形狀的鋼結(jié)構(gòu)表面的涂抹工作比厚型要容易;厚型涂層厚度為8-50mm,涂層受熱不發(fā)泡,依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)溫度的提升,從而起到防火保護(hù)作用。兩者具有不同的性能特點,分別適用于不同場合,但是,無論那種產(chǎn)品均應(yīng)通過國家檢測機(jī)構(gòu)檢測合格,方可選用。
2、發(fā)泡防火漆法
發(fā)泡防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比,在物理性能方面基本一樣,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃燒,遇火時,能推遲火焰延燒到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。據(jù)試驗:將一般油漆與防火漆分別涂在木板上,干燥后,用同樣的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分鐘就和油漆一起焦灼;而涂非膨脹型防火漆的木板,2分鐘后僅出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象,靜置30秒后立即熄滅;涂膨脹型防火漆的木板,即使烘烤15分鐘,連陰燃現(xiàn)象也未出現(xiàn)。由此可見,用防火漆涂于物體表面,一旦發(fā)生火災(zāi),的確能在定時間里阻止火勢蔓延,保護(hù)物體表面,從而為滅火取寶貴的時間。
3、外包防火層法
外包防火層法就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層,可以現(xiàn)澆成型,也可以采用噴涂法,F(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強(qiáng),以限制收縮裂縫,并保證外殼的強(qiáng)度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂石灰水泥或是石膏砂漿以形成保護(hù)層,也可以摻入珍珠巖或石棉。同時外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板,采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結(jié)構(gòu)上。
二、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火分區(qū)
防火分區(qū)是指采用防火分隔措施劃分出的、能在一定時間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部區(qū)域(空間單元)。在建筑物內(nèi)采用劃分防火分區(qū)這一措施,可以在建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)時,有效地把火勢控制在一定的范圍內(nèi),減少火災(zāi)損失,同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。常用的防火分區(qū)做法有設(shè)置防火墻和設(shè)置獨立水幕,但由于工業(yè)生產(chǎn)廠房的特殊性,這兩種方法均有缺點。
1、防火墻
用防火墻將廠房分隔開來控制火勢蔓延,在民用建筑是常用辦法,但在工業(yè)廠房中,不僅因為廠房大空間被分割后影響其通透性,而且從生產(chǎn)工藝的連續(xù)性要求心以及廠房內(nèi)物流組織的;若從生產(chǎn)管理的角度看,也不利于生產(chǎn)管理。
2、獨立水幕
水幕可以起防火墻的作用,用獨立水幕作防火分隔,是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭,也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應(yīng)少于3排,防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m。這種分隔方式靈活,不像防火墻要把車間截斷,理論上多大跨度都可以。在正常生產(chǎn)時,就好象它不存在,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。但獨立水幕作防火分區(qū)分隔也有不足之處:首先是需水量大;其次是廠房內(nèi)發(fā)生火災(zāi)開始往往是局部的,只需幾個滅火器就能解決問題,可此時若啟動水幕,會對生產(chǎn)設(shè)備造成破壞,由此造成的損失比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴(yán)格控制水幕的啟動時機(jī),防止誤動,所以設(shè)計時采用人工手動啟動更合適;還有就是有效維護(hù)麻煩。