二手钢结构厂房防火设计及应注意的问题

1概述 3轻钢结构厂房的防火分区

轻型钢结构厂房具有造型美观、色彩鲜艳、建筑体型多样化、造价低、建

设周期短、机械化程度高、安装施工简便、平面布局灵活易改造等诸多优点，

所以在现代工业厂房中大量采用。但钢材也有一个致命的缺点：耐火性能较

差。钢材虽然是不燃材料，但在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹

性模量等却会随温度升高而降低，在550摄氏度左右时，降低幅度更为明显，

一般在15rain左右就会丧失承重能力而垮塌。

因此，对轻钢结构必须采取措施进行保护。一是对钢构件进行耐火保

护，使其在火灾时温度升高不超过临界温度，结构在火灾中就能保护稳定

性；二是对厂房内部进行有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩

散。

2轻钢结构厂房的耐火保护

由于轻钢结构达不到规范要求的耐火极限，需采取相应的耐火保护措

施。

2 1粘贴法与耐火保护

粘贴法就是将石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料预制成板材，用胶

粘贴在钢结构构件上。由于粘贴的轻质成型板材不耐撞击，而工业厂房柱下

部分又难免有轻微磕碰；同时考虑到板材易受潮吸水，降低胶粘剂的粘接强

度；此外，厂房内钢构件全部用板材覆盖不仅增加成本，而且影响原有钢骨的

美感，该做法具有一定的缺陷。

2 2吊顶法与耐火保护

吊顶法是用轻质、薄型、耐火的材料制作吊顶，把钢梁、钢屋架包藏在耐

火材料组成的吊顶内。火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延缓，大提

高钢结构的耐火能力。由于此种方法只保护了屋面钢构件，所以屋面吊顶

下的其他钢构件如柱，还需采用其他方法加以保护。同时工业厂房内的屋

面下，挂有大量的设备，如各种公用管线、悬挂吊车等，如做吊顶必然影响

设备的使用及维护，而且设置吊顶会增加成本较多。这样的方案也有局限

性。

2 3现浇法与耐火保护

现浇法一般用普通混凝土、或加气混凝土浇注包裹钢构件，是最可靠的

钢结构防火方法。但采用此方法需支模、浇注、养护等，施工周期长，且增加构

件的重量较多，成本增加大。此方法对轻钢结构厂房一般也不可行。

2 4喷涂法与耐火保护

喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面，形成保护层。

钢结构防火涂料的防火原理有：1)涂层对钢基材起屏蔽作用，使钢结构

不至于直接暴露在火焰高温中。2)涂层吸热后，部分物质分解放出的水

蒸汽或其他不燃气体，起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧

气的作用。3)涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量

迅速向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐

火极限。

在喷涂钢结构防火涂料时，喷涂的厚度必须达到设计值，节点部位宜适

当加厚，当遇有下列情况之一时，涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网，以确

保涂层牢固：1)梁承受冲击振动；2)设计层厚度大：：J=40mm时；3)涂料粘结强度

小于O．05Mpa；4)梁腹板高度大于1．5m。

喷涂法为一种最简单、最经济、最有效的做法，其价格低、重量轻、施工速

度快、适用于形状复杂的钢构件。缺点是喷涂表面粗糙不平，不美观又易挂灰

难于清理。此方法目前最适合于轻钢结构厂房，也为业主所接受。

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地解决。若建筑内设

有自动喷水灭火设备，每层最大允许防火分区面积还可以增加 倍。但若试图

把这些技术措施转移至大面积的轻钢结构厂房，就会遇到新的问题。

3．1防火墙与防火分区

用防火墙将厂房分隔是不可能的。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心以及厂房内物流组织的顺畅性来

说，也是不可行的。若从生产管理的角度看，业主也不会接受这样的方案。

3．2防火门、防火卷帘与防火分区

利用防火门与防火卷帘进行防火分区，在民用建筑中是轻而易举的。可

面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13～36m跨)，就很难实现。这不仅因为没有

如此跨度的卷帘，而且这样大的跨度，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里。

所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也是不可行的。

3．3自动喷水灭火与防火分区

既然《建筑设计防火规范}(GBJ16—87)规定，设自动喷水灭火装置的建筑，

每层最大防火分区面积允许增加1倍。

那么可否采取设置自动喷水灭火装置呢?

首先，根据《自动喷水灭火系统设计规范}(GBJ84—85)，高度超过8m的大

空间建筑物，安装自动喷水灭火系统的作用不大，而单层轻钢结构厂房的高

度一般都超过8m，其次，虽安装自动喷水灭火系统后，防火分区允许面积扩

大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。

3．4防火带与防火分区

厂房内由于生产工艺有连续性的要求，无法设防火墙，可改设防火带。在

有可燃构件的厂房中划出一段区域，将这个区域内的构件全部改用不燃性材

料，并采取措施阻挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧，从而起到防火分

隔的作用。对防火带必须做到：1)防火带中的屋顶结构应用不燃性材料，其宽

度不应小于6m，并高出相邻屋脊0．7m。2)防火带最好设在厂房内的通道部位，

以便火灾时的安全疏散和扑救工作。3)防火带内不得堆放可燃物。

此法在实际实施过程中，从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在

设计时对工艺布置限制大，影响工艺布置，所以此方法实施有一定的难度。

3．5独立水幕与防火分区

水幕可以起防火墙的作用，用独立水幕作防火分隔，是一个非常好的方

案。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，流量2L／(s—m)。这

种分隔方式灵活，不像防火墙要把车间截断，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，

理论上多大跨度都可以。在正常生产时，就好象它不存在，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隔也不是完美解决方案：1)需水量大。2)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。因此需严

格控制水幕的启动时机，防止误动，所以设计时采用人工手动启动更合适。3)

有效维护麻烦，无法试水检验水幕系统的可靠性。

4总结

综上所述，目前轻钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区分别采用喷涂

法和独立水幕是较适合的方法，但也都有不如意的地方。我们仍需在设计中

不断探索，以便找出更好的方案。