摘要：随着社会的发展，我国的钢结构厂房建设的发展也有了创新。钢结构自身具有抗震性能好、自重轻、满足大空间需求等优势，同时在建造过程中可降低对环境的污染，减少成本，因此在工业厂房中应用较为普遍。钢结构厂房与钢筋混凝土结构厂房相比，优势主要体现在成本、施工周期上，同时在外观上具备较强的现代感，并且由于自重较轻，具有更好的抗震能力。但是由于材料性质，在耐火性上存在一定的不足，这就需要对钢结构厂房的结构特点及火灾危险性进行分析，并提出相应的设计策略。
关键词：钢结构厂房；建筑防火；设计探讨
引言
工业厂房在建设的过程中，给排水和消防用水方面的设计尤为重要。给排水与消防用水的设计方案和质量控制基于整体厂房建筑进行，根据不同地区的工业厂房要求以及厂房性质、用途制定适合的设计方案，充分保证给排水和消防设计能够满足使用需求。现代科技和信息技术的发展推动设计方案的制定朝向多元化方向迈进。大数据和云计算分析综合考量工业厂房的各项数据指标，从而提升工业厂房整体实用性和安全性，在保证给排水与消防用水设计方案质量的基础上推进其建设效率的提升。
1钢结构厂房耐火性能分析
钢结构厂房的施工材料以钢材为主，所以较高的材料强度，可以适应大跨度、高荷载的应用场合；而由于钢结构材料制造简单，所以节约了大量的施工周期；自重较轻，提高了整体抗震性能的同时也凸显了钢材的绿色环保特性，实现了材料的循环利用。但是钢结构建筑耐火性能存在缺陷，虽然钢材不具有可燃性，但是在温度升高的情况下，钢结构的力学性能指标也会出现较大变化，影响整体承载能力。在一般情况下，温度上升到350℃时，整体强度下降三分之一；温度上升到500℃时，整体强度下降二分之一；温度上升到600℃时，整体强度下降三分之二。结合相关理论计算，全负荷的情况下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度约为500℃，而发生火灾的情况下，温度可达到800℃以上，所以仅需15分钟，钢结构就会产生塑性变形，出现局部破坏，加之钢结构导热能力强，进一步降低了抗热能力。例如，某市食品厂房发生火灾，仅仅在30分钟后钢结构屋架即大规模倒塌，造成20人以上遇难，所以不难看出，防火是钢结构厂房设计中的关键环节，需要予以重视。对于钢结构厂房的防火设计，可以从两个方面入手：其一，对于钢结构构件进行耐火性保护，确保其在火灾环境下控制温度上升速度，避免快速超过临界温度，在规定时间内保证钢结构的稳定性，为人员、物品的撤出提供充足的时间；其二，对工业厂房设置有效的防火分区，避免火灾快速蔓延。在一般情况下，钢质构件无法达到规范要求的耐火极限，这就需要对钢质构件进行耐火处理，常用的如涂料法、发泡防火漆法及外包防火层法等。
2防火设计不满足要求
钢材料在高温的作用下会降低钢结构的抗拉强度，最终使钢结构厂房出现变形的情况，如果温度高于500℃，就会大大提升钢结构厂房坍塌的可能性，另外，因为有的工业厂房中需要保持较高的温度，这种情况就会提高钢结构发生坍塌的问题。我国目前很多厂房对于耐火时间和防火维护方面考虑不足，导致防火问题存在隐患。一般钢结构防火设计包括：建筑耐火等级；构件设计耐火极限；构件防火设计；防火材料的性能要求；防火材料的构造要求。钢结构的防火保护可采用下列措施之一或其中几种的复（组）合：喷涂（抹涂）防火涂料；包覆防火板；包覆柔性毡状隔热材料；外包混凝土、金属网抹砂浆或砌体。工业厂房一般采用喷涂（抹涂）防火涂料进行防火处理，在工业厂房设计中明确防火要求，把厂房发生火灾的危险性降到最低，使钢结构满足耐火极限的相关规定，同时专业的设计人员要采用合理的钢结构防火方式，达到保护钢结构的目的。在钢结构厂房使用过程中，对于防火涂料要定时检查，确保及时修复，避免隐患。
3钢结构厂房的建筑防火设计
3.1消火栓系统设计要点
为保证工业厂房正常运行为保证工业厂房运行使用的安全性，消火栓系统设计是极为关键的内容。工业厂房的消防栓系统设计主要包括：消防水泵和消防水池（箱）、消火栓及其管网等内容。根据厂房内介质、层数和使用等情况确定生产类别，进而确定消火栓设计流量、火灾延续时间以及系统压力要求。根据上述设计参数确定消防水池容积和水泵选型。当发生火灾时，消火栓开启后管网中压力下降致消防水泵开启，在短时间内实现灭火。在此过程中，如若消防主泵出现问题，则会自动启用消防备用泵，保证其工作能够顺利进行。消火栓系统进行初步灭火，能够有效预防火势的蔓延，消防员再次灭火能够使得火势得到有效控制。
3.2消防辅助设备设计
消防辅助设备设计主要考虑以下两个方面的内容。首先，根据工业厂房火灾种类、危险等级及建筑面积等确定灭火器类型、保护半径和数量。灭火器位置安放须具备一定的提示，方便工作人员在发生火灾时能够及时找到灭火器，并进行使用。其次，消防辅助设备也应当对完善工业厂房内的温度监测系统以及烟气排放系统等各个方面，使得温度监测数据与自动喷水灭火系统形成整体，在发生温度变化时，能够及时启动自动喷水灭火系统中的报警器，同时同步开启烟气排放开关，促进空气流通，防止出现人员伤亡。
3.3发泡防火漆的应用
发泡防火漆作为一种阻燃涂料，由多种材料构成，如成膜剂、阻燃剂、发泡剂等。虽然防火漆与一般油漆的基本物理性能相一致，但在干燥后不易燃烧，遇火时不易将火焰引至可燃物上，在防火性能上存在明显优势。相关实验与实践中得到以下结论：分别在木板上涂刷普通油漆与防火漆，充分干燥后进行火焰烧烤。涂有一般油漆的部分在两分钟内即出现焦灼；而涂有非膨胀型防火的木板在相同时间内仅仅出现阴燃，静置半分钟后即自动熄灭；而涂有膨胀型防火漆的木板在烧烤15分钟后也未出现阴燃现象。所以不难看出，防火漆料的选择对于钢结构厂房的防火性能极为关键，如果漆料选用得当，可以在火灾场合下有效地阻止火势的蔓延，对物体表面形成有效保护，为人员疏散与火灾扑灭争取宝贵时间。
3.4独立水幕
水幕也可以起到防火墙的效果，将独立水幕结构作为防火分隔使用可以起到较好的应用效果。防火水幕可以应用喷雾型喷头与雨淋式喷头。在正常情况下，水幕喷头排列数量不应少于三排，而所形成的水幕宽度也应在5m以上，这种分隔方式灵活性强，也无需从结构上截断车间空间，所以适用于各种跨度尺寸。在生产中水幕不启动，而在发生火灾时则可以起到分隔的作用。但是将水幕作为防火分区，存在以下问题需要解决：其一，水幕的运作需要较大的水量供给；其二，厂房内火灾大多为局部火灾，应用灭火器即可扑灭，贸然启动水幕会损坏生产设备，造成不必要的损失。所以需要对于水幕的启动进行严格控制，并避免设备误动，虽然应用人工手动操作可以避免上述问题，但设备的维护会产生额外成本。除此之外，如果生产工艺流程不允许设置防火墙，可以设置防火带，即在某个区域内，全部构件均应用不可燃材料，避免火焰在分区间流窜，起到防火分隔作用。
结语
综上所述，当前钢结构厂房的防火主要经由防火涂料及独立水幕来实现，但厂房在日常使用上与普通建筑存在一定的区别，所以实际应用中也难如人意。这就需要在实践中结合厂房的使用需求、钢结构的特点来进行探索与创新，从而对现有的防火措施进行完善，切实提高厂房防火安全性。
参考文献
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