隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，價(jià)格逐步下降，鋼結(jié)構(gòu)的*也相應(yīng)有較大幅度的降低，因此在現(xiàn)代工廠設(shè)計(jì)中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級(jí)較低，大空間、大跨度廠房對(duì)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�，F(xiàn)就上述設(shè)計(jì)問題進(jìn)行初步探討: 一、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級(jí) 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(jì)防火規(guī)范》，其柱、梁的耐火時(shí)間均為0.25～0.5小時(shí)，建筑物的耐火等級(jí)僅為四級(jí)(耐火等級(jí)較低)。 以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)范要求的低耐火等級(jí)為三級(jí)，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(hù)層，其耐火時(shí)間可達(dá)1.5～2.3小時(shí)，這樣，建筑物的耐火等級(jí)可按三級(jí)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(jì)算時(shí)考慮防火涂層的重量。 二、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(jì)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(jí)防火分區(qū)的大允許面積。現(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(hù)后，耐火等級(jí)按三級(jí)考慮)，因此應(yīng)作防火分區(qū)的分隔。 防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實(shí)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(dòng)噴水滅火設(shè)備，每層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(huì)遇到問題。 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?cái)嗔诉B貫的生產(chǎn)線設(shè)備，也不利于物料及半成品、成品的運(yùn)輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會(huì)接受這樣的方案。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(duì)大跨度的輕鋼廠房時(shí)，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達(dá)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(shí)很難控制，容易卡在滑槽里，且*又高，工程實(shí)踐中極少見。 3.自動(dòng)噴水滅火與防火分區(qū) 能否在整個(gè)車間設(shè)自動(dòng)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(gè)問題： (1)單層輕鋼結(jié)構(gòu)車間的高度大多遠(yuǎn)超過8米，而根據(jù)>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(jí)單層輕鋼車間面積達(dá)9000平方米，需分三個(gè)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(kuò)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(kuò)大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。 4.獨(dú)立水幕與防火分區(qū)用獨(dú)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(shí)，就好像它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時(shí)，它可以立即實(shí)現(xiàn)有效分隔。但是，單獨(dú)水幕作防火分隔也有三大難題：(1)需水量太大，水池*高。仍以跨度36米計(jì)算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時(shí)2小時(shí)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*較高。(2)水幕啟動(dòng)時(shí)，大量的水突然噴泄而下，會(huì)對(duì)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(shí)冒然啟動(dòng)水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會(huì)比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴(yán)格掌握水幕的啟動(dòng)時(shí)機(jī)。它只適于火勢(shì)燒了半個(gè)車間，并有蔓延之勢(shì)時(shí)啟動(dòng)。為防止誤動(dòng)作造成損失，我院設(shè)計(jì)的車間水幕，大多采用人工手動(dòng)啟動(dòng)，通常只依靠幾個(gè)閉式噴頭來啟動(dòng)水幕的方式在這里不可靠。(3)有效維護(hù)麻煩，沒有辦法試水，來檢驗(yàn)水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時(shí)，先安裝消防設(shè)施，再安裝生產(chǎn)設(shè)備，則有機(jī)會(huì)在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設(shè)備還末安裝時(shí)，讓水幕試水。但是，在工程實(shí)踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)作重要，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(shí)際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災(zāi)，才有機(jī)會(huì)一試)，但如果平時(shí)無法試水維護(hù)，在關(guān)鍵時(shí)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(jì)時(shí)，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(shí)檢驗(yàn)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(cè)試了。 5.另一種解決方案對(duì)于防火分區(qū)，還有另一種解決方案：根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3.3.1條，四級(jí)耐火等級(jí)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(jí)為三級(jí)的輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房?jī)?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(shí)際設(shè)計(jì)中，可以控制隔離帶內(nèi)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(shí)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(gè)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)商研究，以求解決。 三、總結(jié)綜上所述，因輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級(jí)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(dú)立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O(shè)計(jì)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(jì)帶來新的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案。
中政建研（武漢）工程技術(shù)研究院是一家具有提供檢測(cè)及建筑工程檢測(cè)鑒定，擁有相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書、衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)考核證書、建設(shè)工程檢測(cè)機(jī)構(gòu)證書、高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)的房檢站。業(yè)務(wù)范圍：建筑結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土、磚混、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)）等安全性檢測(cè)鑒定、結(jié)構(gòu)改造前后檢測(cè)鑒定，外加雨棚幕墻鋼樓梯鑒定;構(gòu)件強(qiáng)度掃描等實(shí)體檢測(cè)，地基、樁基檢測(cè)鑒定，深基坑支護(hù)降水方案設(shè)計(jì)施工咨詢檢測(cè)鑒定；鋼結(jié)構(gòu)各類檢測(cè)鑒定；建筑各類設(shè)計(jì)、改造加固設(shè)計(jì)施工承包等。
本院提供全方位檢測(cè)診斷，咨詢?cè)O(shè)計(jì)，加固改造等整體解決方案，形成了既有建筑綜合改造產(chǎn)業(yè)一體化的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)能力，其中主要以檢測(cè)鑒定服務(wù)為主體，融合電子商務(wù)、信息服務(wù)和物流服務(wù)等新型市場(chǎng)化商業(yè)模式，為所有分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和各類檢測(cè)客戶提供快速、準(zhǔn)確和高效的撮合、在線支付、樣品物流、流程管理、客戶管理、業(yè)務(wù)跟蹤、服務(wù)評(píng)價(jià)、以及各類相關(guān)的增值服務(wù)。
鋼結(jié)構(gòu)在施工中，可以承受的跨度與空間較大，施工時(shí)間較短，不受季節(jié)影響，可以在各類工程施工建設(shè)內(nèi)廣泛應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際操作過程中具有的經(jīng)濟(jì)性較高，能夠大量節(jié)約費(fèi)用支出，適合在建筑物施工建設(shè)，特別是在全焊接鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)中廣泛應(yīng)用；另外，鋼結(jié)構(gòu)還有環(huán)保的特點(diǎn)，在施工過程中不會(huì)像混凝土建筑施工一樣產(chǎn)生大量的建筑垃圾，大量減少了環(huán)境污染，在可持續(xù)發(fā)展方面也極具優(yōu)勢(shì)；還有一個(gè)重要特點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)具有良好的使用性能，它結(jié)構(gòu)勻稱，有良好的抗震性能，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，安全性能高，且改造過程中比較方便，能被廣大用戶接受而廣泛應(yīng)用。本工程中鋼結(jié)構(gòu)除具有以上特點(diǎn)外還具有以下特點(diǎn)：在工程建設(shè)施工中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工作重點(diǎn)進(jìn)行管理，在鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)之前就必須做好控制工作，保證工程施工建設(shè)內(nèi)能夠進(jìn)行詳細(xì)，同時(shí)整個(gè)檢查工作必須嚴(yán)謹(jǐn)、全面，嚴(yán)禁出現(xiàn)僥幸心理，保證工程在施工建設(shè)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。鋼結(jié)構(gòu)在工程施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)控制要點(diǎn)有效注重，有效保證工程鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。工程現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境十分惡劣，施工時(shí)間較短，施工元件好在工廠內(nèi)預(yù)制完成，在保證工程施工進(jìn)度的情況下，提高工程施工質(zhì)量。1磚砌鋼筋結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房這種結(jié)構(gòu)是主框架部分全由鋼筋與混凝土現(xiàn)澆而成，墻體部分為土建燒制磚，90年代以前的工業(yè)廠房為這種結(jié)構(gòu)為主。建造時(shí)，以現(xiàn)場(chǎng)手工濕作業(yè)生產(chǎn)方式為主，不僅生產(chǎn)率低、建設(shè)周期長(zhǎng)、投資費(fèi)用高，而且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制作的磚砌鋼筋結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房使用壽命為70年以上，但許多這種結(jié)構(gòu)的廠房質(zhì)量往往還達(dá)標(biāo)，易潮，使用年限也就30多年左右，而且不抗震，一旦發(fā)生大級(jí)別的地震容易倒塌�，F(xiàn)在全世界都在提倡建筑也需節(jié)能，這種結(jié)構(gòu)隨著時(shí)代的變化，將漸漸淡出市場(chǎng)。2混鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房這種結(jié)構(gòu)以鋼結(jié)構(gòu)為主框架與磚墻用為圍護(hù)�；熹摻Y(jié)構(gòu)工業(yè)廠房目前使用的還是很多，也是強(qiáng)的組合，既滿足了跨度大，又實(shí)現(xiàn)了防腐、防火功能。但這種結(jié)構(gòu)投資費(fèi)用高，而且建成后還是需要另行裝修，也不能全面實(shí)現(xiàn)建材循環(huán)使用的要求。不符合二十一世紀(jì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要。3全鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房顧名思義，全鋼結(jié)構(gòu)廠房所有構(gòu)件均由各種金屬材料制作而成，從柱腳錨栓、鋼立柱、鋼梁、檁條、支撐等都是鋼材制品，墻板與屋面蓋板也是采用彩鋼金屬板，這些材料不但輕質(zhì)，而且可回收，符合建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等目標(biāo)。而且是目前世界上抗震的建筑類型之一。投資全鋼結(jié)構(gòu)廠房的資金相對(duì)上述兩種結(jié)構(gòu)要少，而且可拆裝，易搬遷。
