1、汽车行业大型轻钢结构厂房消防设计的探讨简介:针对大型轻钢结构厂房消防设计中涉及的耐火等级、防火分区、防火墙、卷帘、水幕等问题提出了自己的看法和设计思路。 关键字:汽车行业大型轻钢结构 工业厂房 耐火等级 防火分区中图分类号:TU291 文献标识码:A 随着汽车产业的飞速发展, 大型轻钢结构厂房的建设越来越多。相对以往的普通厂房而言,该类厂房有着建设周期短、造价低、可作大跨度、造型美观、现代感强等优点,因此在现代汽车工厂设计中得到越来越多的采用。然而,大型轻钢结构厂房又具有占地面积大、净空高度高、堆放物品多、物品类型不确定等特点,因此在消防设施设计中,有很多方面值得探讨和推敲。现根据本人的设计实
2、践,阐述在设计中的一些思路和想法。 1、 大型轻钢结构工业厂房的耐火等级 轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架或桁架,建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等,采用彩板屋面。目前汽车行业中厂房耐火等级大都为二级,火灾危险性类别为丙类、丁类或戊类。根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)表 3.2.1,耐火等级二级厂房其柱、梁的耐火时间分别为为 2.5h和 1.5h。目前建筑设计中,均采取在柱、梁表面覆以一定厚度的防火隔热涂料保护层,以保证其耐火时间达到规范要求,但应注意,应要求轻钢结构厂家在做结构计算时考虑防火涂层的重量。 2、 大型轻钢结构工业厂房的防火分区 现代汽车工业要求的厂房
3、常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾控制在较小范围内, 建筑设计防火规范(GB50016-2006)表3.3.1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。 生 当超过规范的要求时,应作防火分区的分隔。防火分区在普通民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施,用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决,若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大允许建筑面积还可增加一倍。但若试图把这些技术措施平移到大型轻钢结构厂房,就会遇到问题。 2.1.防火墙与防火分区 因汽车行业车间成套设备生产线的工艺要求,不可能用防火墙把厂房一分两半,这样截断了连贯的生产线设
4、备,也不利于物料及半成品、成品的运输。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 民用建筑中通用的防火门与防火卷帘,在面对大跨度的轻钢厂房时,也不很合适。大跨度的防火卷帘在收放时很难控制,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 根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)第 3.3.3条,能否在整个车间设自动喷水灭火装置,使允许的防火分区面积增加一倍,从而满足规范要求呢。而此时设置什么样的自动喷水灭火系统,是我们在设计时应该考虑的首要问题。大型轻钢结构车间的高度大多远超过 8m,而根据自动喷灭火系统设计规范(GB50
5、084-2001,2005 年版)第 5.0.1条,超过 8m的大空间建筑物,安装标准闭式喷头的作用就不大了。 2.4. 独立水幕与防火分区 用独立的水幕作防火分隔,作一条防火水幕带,区域宽 1.4m,流量2L/S.m。这种分隔方式很灵活,不像防火墙要把车间截成两半,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,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,单独水幕作防火分隔也有三大难题: 需水量太大,水泵、水池造价高。由于防火分隔水幕是代替防火墙的,而根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)第 3.2.1条,耐火等级二级的厂房,防火墙耐火
6、等级为 3h。大型轻钢结构厂房跨度大,水幕系统设计流量大,则消防水泵和消防水池的造价较高。 水幕启动时,大量的水突然喷泄而下,会对昂贵的生产设备造成较大的损失。如果车间内发生了局部较小的火灾,几支灭火器加一支水枪就能解决,此时冒然启动水幕防火分隔,则也许水幕的大水造成的损失会比局部火灾的损失更大。因此需严格掌握水幕的启动时机。它只适于火势烧了半个车间,并有蔓延之势时启动。为防止误动作造成损失,个人觉得设计的车间水幕宜采用人工手动启动。 有效维护麻烦,没有办法试水,来检验水幕系统可靠性。理论上,如果车间建造安装时,先安装消防设施,再安装生产设备,则有机会在水幕安装完毕,但生产设备还末安装时,让水
7、幕试水。但是,在工程实践中,为早日投产,大多把生产设备当作第一重要,一到货立即安装,消防设施都排在了后面。那么,在水幕安装完毕后,大家将永不知道它的实际喷水情况如何(除非发生大火灾,才有机会一试) ,但如果平时无法试水维护,在关键时刻水幕工作不正常怎么办。 试水的问题只好在技术上近似解决,在设计时,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 另类解决方案 根据广东省的地方规范大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范 (DBJ15-34-2004),可以采用大空间智能型主动喷水灭火系统。然而上述
8、规范为地标且尚未有国家规范发行,大空间自动灭火系统工程造价高和维护管理不太方便,导致应用不太普遍。 根据建筑设计防火规范表 3.5.2,二级耐火等级丙、丁、戊厂房之间的防火间距为 10米,依此类推,如在大型轻钢结构厂房内部设一区域宽 10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? 实际设计中,可以控制隔离带里可以没有堆放生产原料、半成品等可燃物,但肯定有生产线的设备,而设备的橡胶传送带是可燃的,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。 规范没有明
9、文规定算或不算,按惯例,此类情况需与当地的消防审批部门协商,解释理由,共同研究,不过我至今没有能够在设计中实施过。 3、 总结 综上所述,大型轻钢结构工业厂房的消防设计思路、方法各不尽同,不同的系统,在工程造价、灭火效果、水渍损失等方面差别较大。本文结合自己的实践,浅述了笔者在工作中的想法和设计思路,只涉及大型轻钢结构厂房消防设计中的极小部分,以和同行交流。文章不成熟之处,望给予批评指正。 参考文献 1 建筑设计防火规范 (GB50016-2006) 2 自动喷水灭火系统设计规范 (GB50084-20012005 年版) 3 大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范 (DBJ15-34-2004) 4 自动喷水灭火系统设计手册中国建筑工业出版社 2002