关于轻钢结构厂房消防设计问题的探讨

摘要：钢结构建筑现在在厂房设计中使用越来越多了，虽然钢结构优点显著，但是也有一些适应条件。而本文就是结合实际设计经验讨论钢结构建筑厂房中比较重要的消防设计问题。包括钢结构的耐火等级、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

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

建设周期短、造价相对而言比较低、可以进行大跨度建设、造型可塑性强、美观现代感强都是钢结构建筑的一些优点，所以现在很多厂房设计都热衷于采用钢结构建筑设计。但是任何事物都似乎具有一定的局限性的，钢结构建筑虽然有很多优点，但是也有一些无法避免的短处。那就是轻钢结构建筑耐火等级较低，特别在应对大空间、大跨度厂房时,对防火分区设计有提成了新的要求对防火分区又提出新的要求。现在这些问题我们有的可以通过技术措施进行很好的解决，有的问题到现在都还没有比较完美的解决措施，下面就是根据实际设计经验，对上述问题进行的一些讨论：

1 轻钢结构工业厂房的耐火等级

轻钢结构设计的厂房一般采用钢柱、网架作为主体，然后在建筑外表面覆盖铝锌、镀铝锌钢板等。而我们根据可以了解到，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，是属于比较低的等级了。我们以密度纤维板厂或者家具厂单为例，其生产产品的类别为丙类，厂房需求的最低耐火程度为三级，所以轻钢厂房就不适合丙类的工厂。

我们一般采用的解决的方法就是在柱、梁的表面覆一层1.5——2厘米厚的防火隔热涂料保护层，这样就可以将建筑主体的耐火时间提高到1.5～2.3小时，这样就满足了厂房耐火程度到三级的需求。

2 轻钢结构工业厂房的防火分区

现代工业很多时候都要求的厂房有大空间、大跨度，通透性也要求很高。但是为了能够将有可能出现的火灾控制在比较小的范围之内，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。因为现在轻钢建筑厂房的占地面积一般都比较大，比如现轻钢厂房的占地面积通常较大，拿上文中提到的中密度纤维板厂主车间做例子，这种厂房一般的建筑面积超过5000平方米，但是规范中按耐火等级三级考虑，最大的允许的分区面积为3000平方米，因此我们应作防火分区的分隔。

防火分区在我们常见的普通民用建筑中非常容易实现，比如在门、厅、楼梯等处建设防火墙、防火门、防火卷帘或者加水幕都可以得到很好的解决，不过如果我们在建筑内安装自动喷水灭火设备，每层最大允许建筑面积还可增加一倍。可是这些方法放到大面积的轻钢检查厂房内就会遇到很多的问题。

2.1 防火墙与防火分区

很多时候，我们厂房的成套设备生产线因为工艺的需求不可能通过防火墙等方法将厂房分割开来，因为这样会导致我们我们成套生产设备使用的连贯性，这样也非常不利于物料材料以及我们产品的运输。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

虽然在我们民用建筑中比较常用到防火门、防火卷帘，但是面对大跨度的轻钢厂房也是不适用的。第一无法做到大跨度的防火卷帘，就算能制作这样的卷帘，但是在使用的时候也不能做到收放自如，容易卡在滑槽里，且造价又高，工程实践中极少见。

2.3. 自动喷水灭火与防火分区

有人建议使用高技术含量的自动灭火装置，这样就能够在不安装防火墙、防火卷帘的情况下将允许的防火分区的面积提高一倍，从而满足规范要求呢。但是要做到这一点我们还有两个问题需要解决：

第一. 我们现在常见的单层钢结构厂房建筑的高度一般都会超过8m，而根据第4.3.2条介绍，在超过8米的大空间建筑物，安装闭式喷头能起到消防的作用就不大了。

第二. 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

现在采用独立的水幕作轻钢工厂建筑的防火分隔，是我们比较常用的方案，作一条防火水幕带，区域宽5米，流量2升/秒米。采用这种分隔方式很灵活，不用将车间截成两半，也不会出现大跨度的卷帘那样的麻烦问题，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，如果我们采用单独水幕作为防火分隔也会遇到一些问题：

第一. 独立水幕的实现需水量太大，水池造价高。我们在水幕开启的时候，需要的水量巨大，如果再加上室内外消火栓的贮水量，则消防水池的造价较高。对我们的经济性来说不是特别适用

第二.在水幕启动时，会有大量的水流出现，这对我们那些昂贵的生产设备来说是一个巨大的损失。如果是小面积的火灾，经过灭火器抢救就可以解决，如果冒然启动水幕防火分隔，则会造成很多不必要的损失。所以这种方法只适应于火势较大的情况，而且还需要我们掌握启动的时间，这样才能起到最大的效果。所以在这里建议使用人工手动操作，以避免误操作带来的损失。

第三.安装维护麻烦，也无法通过试用来检测水幕系统的安全可靠性。理论上如果想要试水，那么我们需要在工厂建设完成后先安装消防设施，再安装生产设备。但是现在很多工厂为了早日投产，都是将生产设备第一时间安装，这给我们的水幕试水带来了麻烦。所以很多时候我们如果不发生火灾，永远都不知道独立水幕到底有没有安装成功。

尽管我们可以在安装生产设备之前先安装消防设施进行试水，试水的问题也可以在技术上进行解决，但是日后的维护也是需要很多的人力，也会遇到很多的麻烦。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 特殊情况下的解决方案

对于防火分区的问题，除了我们上面讲到的一些方法以外，还有一些比较特殊的解决方案，下面笔者也在这里提出来，希望能给同行起到一些作用。我们根据第3.3.1条规定知道，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?

在轻钢建筑厂房的实际设计中，我们虽然可以控制隔离带里不出现生产原料、半成品等这样的可燃物，但是也要考虑到生产设备以及生产设备橡胶传送带还有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。以上的仅仅为个人的建议，是否有具体的实施可能，还需要经过严谨的研究和讨论。

3 总结

综上所述，我们知道了钢结构厂房的耐火等级较低，而且相对应的允许防火分区面积也较低，但现代工业厂房设计中有很多不理想的地方，所以我们应该在不断的探索发现中前进，尽力找到更好的设计方案，将轻钢建筑设计的防火性做到更好。而且现在新的建筑技术的应用，也给我们的消防设计带来了新的设计方向和解决途径。