摘要：在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中增強(qiáng)其耐火性能的重要性，應(yīng)從火災(zāi)危險(xiǎn)性、耐火極限、防火措施等幾方面入手，探討鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火設(shè)計(jì)，樹(shù)立鋼結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)防火概念。

　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)特點(diǎn),  鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì),  鋼結(jié)構(gòu)防火措施

　　Abstract: In the steel structure plant design enhance its refractory performance, the importance of fire hazard, refractory should limit, fire prevention measures and several aspects, this paper discusses the steel structure plant fire prevention design, set up the whole structure steel structure fire concept.

　　Key Words: steel structure characteristics of fire, steel structure fire prevention design, steel structure fire prevention measures

　　中圖分類號(hào)：TU391         文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A           文章編號(hào)：

　　1.鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

　　近幾年鋼結(jié)構(gòu)建筑日趨增多，工業(yè)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)材料更為廣泛。鋼材雖然是不燃材料，但其耐火性能很差，隨著溫度的變化，其力學(xué)指標(biāo)會(huì)發(fā)生很大的改變，承載力和平衡穩(wěn)定性會(huì)隨溫度升高而大幅度下降。當(dāng)溫度升高時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度和彈性模量的總趨勢(shì)是降低的，但在200℃以下的變化不大。當(dāng)溫度在250℃左右時(shí)，鋼材的抗拉強(qiáng)度反而有較大提高，而塑性和韌性下降；當(dāng)溫度超過(guò)300℃時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。彈性模量開(kāi)始顯著下降，鋼材產(chǎn)生徐變；當(dāng)溫度超過(guò)400℃時(shí)，強(qiáng)度和彈性模量都急劇下降；當(dāng)達(dá)到600℃時(shí)，屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度和彈性模量均接近于零，其承載力幾乎完全喪失。一般火場(chǎng)溫度都在800℃－1000℃左右，在這樣的高溫條件下，無(wú)任何保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)很快就會(huì)出現(xiàn)塑性變形，大約15分鐘內(nèi)就會(huì)倒塌。2002年9月11日，美國(guó)紐約的世界貿(mào)易大廈在恐怖襲擊中倒塌，導(dǎo)致300多名消防隊(duì)員無(wú)辜喪生。飛機(jī)滿載燃油撞擊大樓后，造成大樓承重的鋼結(jié)構(gòu)筒體的保護(hù)層被破壞，在強(qiáng)烈的高溫作用下，鋼結(jié)構(gòu)筒體承載強(qiáng)度迅速下降，短短20分鐘后這個(gè)世界上最著名建筑就消失在我們面。2003年我國(guó)青島市的正大食品廠鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生特大火災(zāi)，造成廠房大面積倒塌。這些眾多的火災(zāi)案例都暴露出了鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的一個(gè)致命弱點(diǎn)就是耐火性極差，設(shè)計(jì)人做好鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)，使鋼結(jié)構(gòu)建筑更好地服務(wù)于我們的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

　　2. 鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)

　　2.1 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)危險(xiǎn)性。定義建筑物生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別這由建筑專業(yè)與工藝專業(yè)根據(jù)廠房的生產(chǎn)性質(zhì)共同確定。設(shè)計(jì)人員對(duì)生產(chǎn)中使用和產(chǎn)生的物質(zhì)的特性應(yīng)有明確的了解，根據(jù)生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性能及其數(shù)量等因素確定該廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性，火災(zāi)危險(xiǎn)性分為甲、乙、丙、丁、戊類，并應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》表3.1.1的規(guī)定。各種建筑由于其使用功能和重要性的不同，火災(zāi)危險(xiǎn)性存在差異，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)業(yè)主提供的建筑要求及工藝要求，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，確定建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性，再根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性，確定建筑的耐火等級(jí)。

　　2.2鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的要求。耐火極限：對(duì)任一建筑構(gòu)件，按照時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn)，從受火作用時(shí)起，到構(gòu)件失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性時(shí)止，這段抵抗火的作用時(shí)間，稱為耐火極限，通常用小時(shí)（h）來(lái)表示。

　　目前，國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)廠房防火保護(hù)時(shí)間是按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限來(lái)確定的。一是對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行耐火保護(hù)，使其在火災(zāi)時(shí)溫度升高不超過(guò)臨界溫度，結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保護(hù)穩(wěn)定性；根據(jù)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性和重要性，合理確定建筑的耐火等級(jí)。比如某廠房，生產(chǎn)類別為甲類，耐火等級(jí)二級(jí)，其梁、柱、樓板、屋頂承重構(gòu)件的耐火極限應(yīng)分別不低于1.5小時(shí)、2.5小時(shí)、1.0小時(shí)、1.0小時(shí)。如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有正確核定耐火等級(jí)，或者確定的耐火等級(jí)過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)造成過(guò)高造成浪費(fèi)，過(guò)低則造成不安全。

　　2.3鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火分區(qū)：合理劃分建筑物的防火分區(qū)。對(duì)每個(gè)防火分區(qū)的面積進(jìn)行嚴(yán)格的控制，審核時(shí)對(duì)照防火規(guī)范第 3．3．1條表格中要求執(zhí)行。同時(shí)防火分區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)建筑物的具體情況來(lái)確定。通常的劃分方法有：(1)按樓層劃分。將每個(gè)樓層作為一個(gè)分區(qū)，之間用封閉樓梯間連通。樓梯間的門應(yīng)為乙級(jí)防火門。(2)按功能分區(qū)劃分。通�？梢园焉�產(chǎn)區(qū)作為一個(gè)分區(qū)，動(dòng)力區(qū)作為一個(gè)分區(qū)，辦公區(qū)獨(dú)立一個(gè)分區(qū)。當(dāng)面積允許時(shí)，生產(chǎn)和動(dòng)力可以合并為一個(gè)區(qū)，辦公區(qū)相對(duì)獨(dú)立較為合理。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑自身存在的弱點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮人員疏散的因素，將人員密度指標(biāo)和鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮，加強(qiáng)對(duì)安全疏散路線、疏散距離、疏散寬度的設(shè)計(jì)要求，保證人員疏散時(shí)間小于建筑構(gòu)件的耐火極限，確保火災(zāi)時(shí)人員能安全逃生，避免群死群傷火災(zāi)事故的發(fā)生。

　　3.鋼結(jié)構(gòu)防火措施：

　　3.1鋼構(gòu)件的截面系。用構(gòu)件的截面系數(shù)來(lái)表示構(gòu)件的吸熱能力。截面系數(shù)越大，構(gòu)件越不耐火。但即使同一構(gòu)件，所用保護(hù)材料構(gòu)造方式不同，即有時(shí)采用周邊包封，有時(shí)周邊噴涂，有時(shí)構(gòu)件三面受火（如梁、一面靠墻柱）或構(gòu)件四面受火，其截面系數(shù)也是不同的。所以確定合適的截面系數(shù)是很重要的。

　　3.2鋼構(gòu)件的保護(hù)方法：目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)主要采用保護(hù)方法：噴涂法、包敷法、屏蔽法、水淋冷卻法，它們都是通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。具體而言，噴涂法就是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂上一層防火涂料，形成一個(gè)保護(hù)膜，從而提高建筑構(gòu)件的耐火極限，它有厚型和薄型之分，薄涂型(B類) 2mm～7mm裝飾性強(qiáng)、粘結(jié)力高、抗震動(dòng)性和翹曲性好，施工方便；厚涂型(H類) 8mm～20mm保護(hù)性強(qiáng)、熱導(dǎo)率低、有效性高、無(wú)毒、施工較復(fù)雜，不同厚度的涂層其耐火極限不同。包敷法是采用磚、混凝土、硅鈣板等材料將鋼結(jié)構(gòu)包裹，從而形成保護(hù)層，提高構(gòu)件耐火極限；　屏蔽法就是把鋼構(gòu)件保藏在由耐火材料組成墻體或吊頂內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋系統(tǒng)常用這種保護(hù)方法；水淋冷卻法是在鋼結(jié)構(gòu)上部布置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)噴淋在鋼結(jié)構(gòu)表面形成一層連續(xù)的水膜，達(dá)到保護(hù)作用。

　　3.3.設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)和滅火裝置。鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)置的報(bào)警系統(tǒng)可根據(jù)該廠房生產(chǎn)類別設(shè)置感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、火焰探測(cè)器以及氣體探測(cè)器等報(bào)警系統(tǒng)。自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)是一種重要的滅火、報(bào)警措施，根據(jù)系統(tǒng)中所使用的噴頭噴頭形式不同，分為閉式自動(dòng)噴水滅火，開(kāi)式自動(dòng)噴水滅火。

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，防火設(shè)計(jì)是建筑審核中一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，有許多需要注意的事項(xiàng)和值得探討的內(nèi)容，本文只涉及了其中的一部分。對(duì)于文中未提及的內(nèi)容審核時(shí)同樣不應(yīng)忽略�？傊�，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格地貫徹防火規(guī)范的要求，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，正確處理重點(diǎn)和一般的關(guān)系，積拯采用行之有效的先進(jìn)防火技術(shù)，做到保障安全、方便使用、經(jīng)濟(jì)合理。

　　參考文獻(xiàn)

　　1.《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2006  2006年版 .

　　2.《民用建筑鋼結(jié)構(gòu)防火構(gòu)造》06SG501

　　3. 張宗升.淺析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題[J].山西建筑2006