隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,鋼材產(chǎn)量和質量持續(xù)提高,價格逐步下降,鋼結構的造價也相應有較大幅度的降低,因此在現(xiàn)代工廠設計中得到越來越多的采用。然而,輕鋼結構建筑耐火等級較低,大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求,這些問題有的可以采取技術措施解決,有的還沒有的解決方案。現(xiàn)就上述設計問題進行初步探討:
一、輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級
輕鋼結構廠房的承重構件一般為鋼柱、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)《建筑設計防火規(guī)范》,其柱、梁的耐火時間均為0.25~0.5小時,建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。 以中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結構廠房為例,其生產(chǎn)類別為丙類,規(guī)范要求的低耐火等級為三級,這樣,輕鋼結構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防火隔熱涂料保護層,其耐火時間可達1.5~2.3小時,這樣,建筑物的耐火等級可按三級考慮,滿足規(guī)范要求,但應注意,應要求輕鋼結構廠家在作結構計算時考慮防火涂層的重量。
二、輕鋼結構工業(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。為有效的把火災控制在較小范圍內(nèi),《建筑設計防火規(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,采取防火涂層保護后,耐火等級按三級考慮),因此應作防火分區(qū)的分隔。
防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn),如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施,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)設有自動噴水滅火設備,每層大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房,就會遇到問題。
1.防火墻與防火分區(qū)
因成套設備生產(chǎn)線的工藝要求,不可能用防火墻把廠房一分兩半,這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設備,也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且,從生產(chǎn)管理的角度,業(yè)主也不會接受這樣的方案。
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,在面對大跨度的輕鋼廠房時,也不很合適。如某刨花板車間,單跨達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,在收放時很難控制,容易卡在滑槽里,且造價又高,工程實踐中極少見。
3.自動噴水滅火與防火分區(qū)
能否在整個車間設自動噴水滅火裝置,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。這有兩個問題:
(1)單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米,而根據(jù)<<自動噴滅火系統(tǒng)設計規(guī)范>>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)有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米,需分三個防火分區(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平方米擴大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。
4.立水幕與防火分區(qū)
用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)域寬5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,就好像它不存在,一旦有火災需要防火分隔時,它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是,單水幕作防火分隔也有三大難題:
(1)需水量太大,水池造。仍以跨度36米計算,水幕供水量為2升/秒米,按消防歷時2小時考慮,則水幕貯水量應為518立方米,再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量,則消防水池的造價較高。
(2)水幕啟動時,大量的水突然噴泄而下,會對昂貴的生產(chǎn)設備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災,幾支滅火器加一支水槍就能解決,此時冒然啟動水幕防火分隔,則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間,并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失,我院設計的車間水幕,大多采用人工手動啟動,通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。
(3)有效維護麻煩,沒有辦法試水,來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上,如果車間建造安裝時,先安裝消防設施,再安裝生產(chǎn)設備,則有機會在水幕安裝完畢,但生產(chǎn)設備還末安裝時,讓水幕試水。但是,在工程實踐中,為早日投產(chǎn),大多把生產(chǎn)設備當作重要,一到貨立即安裝,消防設施都排在了后面。那么,在水幕安裝完畢后,大家將知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災,才有機會一試),但如果平時無法試水維護,在關鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。
試水的問題只好在技術上近似解決,在設計時,消防泵房水幕泵的出水管上可設試水管及試水閥門,利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(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,就無法測試了。
5.另一種解決方案
對于防火分區(qū),還有另一種解決方案:根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》第1條,四級耐火等級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,耐火等級為三級的輕鋼結構單層廠房內(nèi)部設一區(qū)域寬18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? 實際設計中,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)線的設備,而設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時停下來,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?shù)氐南缹徟块T協(xié)商研究,以求解決。
三、總結
綜上所述,因輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級較低,相應的允許防火分區(qū)面積也較低,但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔,而采用立水幕的方式雖可行,但不理想,我們?nèi)孕柙谠O計中不斷探索,盡力找出更好的方案。新的建筑技術的應用,給我們的消防設計帶來新的挑戰(zhàn),設計人員需多方面考慮問題,在分析比較中尋找更合適的方案。
一、廠房結構檢測鑒定第三方機構——廠房安全檢測鑒定混凝土強度檢測依據(jù):
1、混凝土強度的檢測依據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)10.1.3,采用非破損的檢測方法;依據(jù)《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004)4.3.1,構件混凝土抗壓強度的檢測采用回彈法進行;回彈法檢測方法依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》(JGJT23-2011)第四章執(zhí)行;
2、混凝土構件截面尺寸檢測方法依據(jù)《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)表8.3.2-1,采用卷尺進行檢測;
3、樓板厚度檢測方法依據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)條文說明8.3.2,采用電磁感應法進行檢測;
4、剪力墻厚度檢測方法依據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)條文說明8.3.2,采用電磁感應法進行檢測;
5、軸線尺寸檢測方法依據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)表8.3.2,采用皮尺進行檢測;
6、樓層凈高檢測方法依據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)條文說明8.3.2,采用激光測距法進行檢測;
7、鋼筋數(shù)量及保護層厚度檢測方法依據(jù)《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004)4.7.2;采用電磁法進行檢測;
二、廠房結構檢測鑒定第三方機構——廠房安全檢測鑒定取樣數(shù)量規(guī)定:
1、混凝土強度、樓板厚度、剪力墻厚度檢測數(shù)量依據(jù)湘建建[2010]332號《關于加強住宅工程現(xiàn)澆混凝土結構構件設計施工質量控制的通知》執(zhí)行;
2、混凝土構件截面尺寸檢測數(shù)量依據(jù)《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)8.3.2執(zhí)行;
3、軸線尺寸檢測數(shù)量依據(jù)《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》 (GB50204-2002)(2010年版)8.3.2執(zhí)行;
4、樓層凈高檢測數(shù)量依據(jù)《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》 (GB50204-2002)(2010年版)8.3.2執(zhí)行;
5、鋼筋保護層厚度的檢測數(shù)量依據(jù)建設局[2010]332號《關于加強住宅工程現(xiàn)澆混凝土結構構件設計施工質量控制的通知》和《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)附錄E.0.2執(zhí)行;
6、鋼筋數(shù)量檢測數(shù)量依據(jù)《混凝土結構工程質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2010年版)附錄E.0.2執(zhí)行;
三、廠房結構檢測鑒定第三方機構——廠房評定:
廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)組合項目的評定等級分為a、b、c、d四級,可按下列規(guī)定進行:
一、將廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)劃分為若干傳力樹。
二、傳力樹中各種構件的評定等級,可分為基本構件和非基本構件兩類,并應根據(jù)其所處的工藝流程部位,按下列規(guī)定評定:
1、基本構件和非基本構件的評定等級,應在各自單個構件評定等級的基礎上按其所含的各個等級的百分比確定:
(1)基本構件:
a級含b級且不大于30%;不含c級、d級;
b級含c級且不大于30%;不含d級;
c級含c級且小于10%;
d級含d級且大于或等于10%。
(2)非基本構件:
a級含b級且小于50%;不含c級、d級;
b級含c級、d級之和小于50%,且含d級小于5%;
c級含d級且小于35%;
d級含d級且大于或等于35%。
2、當工藝流程的關鍵部位存在c級、d級構件時,可不按上述規(guī)定評定等級,根據(jù)其失效后果影響程度,該種構件可評為c級或d級。
三、傳力樹評級取樹中各基本構件等級中的低評定等級。當樹中非基本構件的低等級低于基本構件的低等級二級時,以基本構件的低等級降作為該傳力樹的評定等級;當出現(xiàn)低三級時,可按基本構件等級降二級確定。
四、廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)的評級可按下列規(guī)定確定:
a級含b級傳力樹且不大于30%;不含c級、d級傳力樹;
b級含c級傳力樹且不大于15%;不含d級傳力樹;
c級含d級傳力樹且小于5%;
d級含d級傳力樹且大于或等于5%。
五、僅以結構系統(tǒng)為評定單元的綜合鑒定評級,可按照本條第二款執(zhí)行。
注:
承重結構系統(tǒng)包括地基基礎及結構構件。
傳力樹是由基本構件和非基本構件組成的傳力系統(tǒng),樹表示構件與系統(tǒng)失效之間的邏輯關系。基本構件是指當其本身失效時會導致傳力樹中其它構件失效的構件;非基本構件是指其本身失效是孤立事件,它的失效不會導致其它主要構件失效的構件。
廠房安全檢測
對于一些工廠來說,在投入使用之前是需要進行廠房結構檢測鑒定的,但并不是所有的工廠都需要進行檢測鑒定,而是對一些特定的廠房,為了能夠保障施工安全,要進行檢測和鑒定,這篇文章將會告訴你需要進行檢測鑒定的廠房都有哪些?
對于一些工業(yè)廠房來說,它的使用年限可能已經(jīng)超過了設計年限,但是仍然需要繼續(xù)使用,或者是遭受過臺風以及其他自然災害的損壞,不得已需要繼續(xù)使用的廠房,都一定要進行廠房結構檢測鑒定。
有些工廠為了能夠擴大生產(chǎn)規(guī)模,會安裝一些新的設備,其中包括大型的廣告牌或者是游泳池以及太陽能等,安裝這些設備,都會影響廠房的整體承重效果,所以事定要進行廠房結構檢測鑒定,這樣才能夠在安裝設備之后,不會影響廠房質量。
廠房安全檢測
除了上面所說的這些廠房需要進行廠房結構檢測鑒定以外,對于附近有爆破工程的廠房來說,同樣需要進行檢測和檢驗,另外如果在使用的時候需要進行改造,改造之后同樣需要進行檢測和鑒定,這樣才能夠投入使用,并且不會有安全隱患。