浅谈工业厂房钢结构的防火

GXF360 2017-06-17

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浅谈工业厂房钢结构的防火

文/曹建萌河钢宣钢物流公司河北宣化 075100

【摘要】对工业厂房钢结构采取防火保护措施。一是对钢构件自身进行耐火保护，使其在火灾温度升高时不快速超过临界温度，规定时间内钢结构在火灾中也能保证稳定性，保障人员及财产安全；二是对工业厂房内部设置有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩散。

【关键词】建筑防火；钢结构；耐火保护；内部；防火分区

随着我国经济快速发展，国家建设对钢铁数量和品种需求的增加，宣钢也进入了第三次跨越式发展时期。2500m3高炉的建设和投产，热轧卷板厂的筹备，1500轧钢技改配套两库搬迁等等，直接导致河钢宣钢各二级厂矿单位工业厂房如火如荼地建设，其中钢结构厂房具有造型美观大方、色彩明目、建筑体型多样化、造价低、建设周期短、钢构件生产工厂化程度高、安装施工简便、平面布局灵活，同时钢材具有重量轻、材质均匀便于设计计算、可回收利用等诸多优点，越来越被在现代工业厂房中大量采用。在新建机车库、车辆库两大厂房建设中就采用的是钢结构。但厂房的钢结构也有一个致命的缺点就是不耐火。钢材虽是不燃材料，但是在明火高温作用下，随着温度的提高，其力学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降，在500摄氏度左右时，降低幅度更为明显，一般在15分钟左右就会因丧失承重能力而垮塌。

因此，须对工业厂房钢结构采取防火保护措施。一是对钢构件自身进行耐火保护，使其在火灾温度升高时不快速超过临界温度，规定时间内钢结构在火灾中也能保证稳定性，保障人员及财产安全；二是可对工业厂房内部设置有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩散。

1、钢结构工业厂房钢构件的耐火保护

由于钢构件自身达不到规范要求的耐火极限，因此需要对钢构件采取相应的耐火保护措施。

1.1 钢结构的防火涂料法

宣钢新建机车库和车辆库的钢结构采用的就是防火涂料法。防火涂料法就是把防火涂料涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间。目前，钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型（B类，包括超薄型）和厚型（H类）。薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温度的提升，起到防火保护作用。其主要优点是：涂层薄，对钢结构负荷轻，装饰性较好，对小面积复杂形状的钢结构表面的涂抹工作比厚型要容易；厚涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度在8～50mm的涂料，这类防火涂料的耐火极限可达0.5～3h。在火灾中涂层不膨胀，依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的升温，保护钢件。这类钢结构防火涂料采用合适的粘结剂，再配以无机轻质材料、增强材料。与其他类型的钢结构防火涂料相比，除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外，由于它从基料到大多数添加剂都是无机物，因此成本低廉。该类钢结构防火涂料施工一般采用喷涂，多应用在耐火极限要求2h以上的室内钢结构上。但这类产品由于涂层厚，外观装饰性相对较差。

根据防火涂料薄涂型和厚涂型所具有的不同性能，考虑到新建机车库和车辆库钢结构的特点和薄涂型的涂装简便，故采用薄涂型钢结构防火涂料，这样既保证了钢结构的防火性能，同时减轻了钢结构的承载力，也对厂房内的装饰美化起到了一定的作用。

1.2 防火涂料的施工

1）施工前对钢结构表面进行除尘、清除油污和彻底除锈处理。然后按要求涂上厚度为0.1～0.15mm的防锈漆，防锈漆采用红丹或环氧富锌防锈漆，待防锈漆干后再进行钢结构防火涂料施工。

2）将涂料的干粉主料和专用粘结剂加水按1：0.1～0.2：0.8～1的比例充分搅拌混合均匀后即可进行施工。

3）施工前将打底胶料在基材表面刷涂或喷涂1～2次，表干后即可进行防火涂料施工。施工采用喷涂、抹涂，每次涂层厚度为2～3mm，直至达到规定厚度。每次施工时间间隔为12～18小时以上，施工现场应保持空气流通，风速不大于5m/s，钢结构表面产生结露时不宜施工。

2、钢结构工业厂房的防火分区

防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。常用的防火分区做法有设置防火墙和设置独立水幕，但由于工业生产厂房的特殊性和多样性，根据这两种方法的优缺点，它们分别适于不同的场合。

1）防火墙

用防火墙将厂房分隔开来控制火势蔓延，在民用建筑是常用办法，但在工业厂房中，不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性，而且从生产工艺的连续性要求以及厂房内物流组织的要求来看，也是不合适的；若从生产管理的角度看，也不利于生产管理。但是新建机车库根据自身的特点设置防火墙并划分为两个防火分区。机车库中采用防火卷帘门，分隔主厂房和附跨一，附跨一属于办公楼，主厂房属于生产厂房，由于两者是两个独立的区域，不存在生产工艺和物流组织的连续。发生火灾时防火卷帘门起到防火墙的作用，阻隔了两个区域，有效防止了火势蔓延，平时防火卷帘门打开，从附跨一可以直接观察到厂房内的生产情况，方便管理。

2）独立水幕

水幕也可以起防火墙的作用。防火水幕带宜采用喷雾型喷头，也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排，防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m。这种分隔方式灵活，不像防火墙要把车间截断，理论上多大跨度都可以。在正常生产时，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。但独立水幕作防火分区分隔也有不足之处：首先是需水量大；其次是厂房内发生火灾开始往往是局部的，只需几个灭火器就能解决问题，可此时若启动水幕，会对生产设备造成破坏，由此造成的损失比局部火灾的损失更大；还有就是有效维护麻烦，无法试水检验水幕系统的可靠性。

考虑到独立水幕的缺点和机车库的生产特点，两者是不能共同存在的。在新建机车库中存放着各种油料和重要设备，如果采用独立水幕法，不仅不能灭火，而且还会破坏厂房内的设备，另外设置独立水幕需要大量的给水管道，增加建设费用。

搬迁指挥部综合考虑上述两种方法并结合自身特点，在机车库主厂房和附跨一之间设置防火卷帘门，不仅可以阻隔火势，还节省了建设费用，也方便了生产管理。