工业钢结构厂房防火措施分析

王丽平

摘要：

经济快速发展背景下，科学技术水平持续提升，钢结构在建筑工程体系中占有重要地位。由于钢结构成本较低、施工速度快、抗震效果好等特点，因此备受到社会各界重点关注。在工业钢结构厂房建设与使用期间，须重视防火措施优化与改善，通过科学有效设计，进一步提高钢结构工业厂房整体使用性能，延长厂房使用寿命，进而充分发挥工业钢结构建设优势与作用，为企业发展带来更佳效益。

关键词：工业钢结构厂房；特点；重要性；危害；防火措施

一、工业钢结构厂房特点和防火重要性

（一）工业钢结构厂房特点分析

对工业钢结构厂房展开施工作业期间，运用元件均为成品，同时投入大量机械设备，因此在施工方法上操作比较简单和方便，并且具有施工周期短的优势，可以在短时间内正式投入使用。同时，钢结构自身比重较大，可以承受大于自身重量三到四倍的钢筋混凝土所承受的荷载力，并且建设之后厂房自身重量较轻。基于钢结构本身的良好性能，具有很大强度与韧性，促使车间造型设置更加灵活，充分满足工业厂房在设计和使用上的需求。针对工业厂房来讲，通常对空间和面积上有严格要求，需要有宽阔空间，提高面积使用效率，同时通风以及采暖效果也要良好，有利于工业厂房中各项生产设备工作顺利开展，同时便于人员疏散[1]。另外，在大跨度造型设计过程中，钢结构也发挥重要价值，提高空间使用率，具备良好采暖效果，同时有利于屋顶排水，因此钢结构厂房建设属于工业发展中经常运用的形式。

（二）工业钢结构厂房防火措施的重要性

社会经济高速发展，不断改善人们的生活质量，提高人们的总体生活水平，因此钢结构的建筑模式被运用到各个领域中。在高强度和低成本运用优势作用下，比较适合在建筑工程建设中使用，提高工程建设速度的同时，还可以避免对周边环境带来污染和破坏。但是，对于钢结构建筑工程来讲，特别是在工业厂房建设中使用，还是存在明显的质量缺陷，容易发生火灾事故，一旦防火措施处理不及时或不高效，很大程度上会威胁到人员的生命安全，对工业厂房运营与发展带来一定损失。近些年，建筑工程钢结构建设模式不断发展和进步，其运用优势逐步呈现出来，不过针对钢结构的防火问题，尚未制定健全和针对性措施，同时一些陈旧式防火措施已经无法满足当前防护要求。所以，应结合企业自身需求，不断研发和创新出科学有效防火措施，以此消除火灾对企业带来的不利影响。基于此，对工业钢结构厂房进行防火措施十分必要，确保钢结构工程建设安全性，避免发生火灾意外[2]。

二、工业钢结构厂房火灾危害

在工业厂房生产期间，很可能散发热量，尤其是冶金工艺生产甚至是在高温环境下，极易发生火灾事故，高温环境下由于钢结构材料相变，晶粒尺寸会随之增大，同时脆性也会逐步提高，为结构稳定性与安全性带来很大程度上的威胁，从而缩短工业钢结构厂房使用年限。

一旦发生火灾，对厂房中各个设备、人员以及材料产生安全威胁的同时，对钢结构自身强度以及承载能力也带来不良影响。在温度不断升高情况下，钢结构强度会逐步下降，严重时还会导致厂房出现倒塌现象，从而出现人员伤亡，对企业发展带来损失。钢结构属于不燃材料，耐火性能不高。研究表明，温度在达到500℃以后，钢结构强度会明显下降到常温的一半，而工业钢结构厂房火灾在15分钟范围内温度就达到200℃以上，促使钢结构强度与承载能力逐步下降，甚至发生倒塌[3]。由此可见，温度变化，会对钢结构自身使用性能带来明显影响，同时增加钢结构塑性，提高钢结构热传导能力。如果发生局部火灾事故，也会造成钢结构整体框架强度明显降低与变形，在得不到及时处理以后，逐步向周边蔓延。

另外，如果工业钢结构厂房发生火灾事故，会进一步增加人员疏散与救援难度。出现这一问题，主要是由于钢结构物体在火灾过程中存在很大坍塌风险，进一步增加了救援压力。在相关资料显示，对于13cm厚度的剪支钢筋混凝土楼板，其最大耐火时间为2h。在没有对现浇一体楼板加以保护情况下，其耐火时间通常为1.4h，但是对于没有保护的钢结构，耐火时间为15min。如果在坍塌之前还没有控制住火情，就会进一步增加人员疏散风险，促使救援工作更加紧迫。从钢结构厂房火灾特点来看，也体现在整体破坏性上。通常情况下，工业钢结构厂房会使用门式结构（门式刚架）和钢排架结构形式，一旦厂房发生火灾，导致钢结构强度明显降低，甚至发生变形，进而出现坍塌，就会产生一系列连锁反应，促使工业厂区中所有厂房都发生坍塌或者变形，严重破坏工业厂房内部钢结构。对于金属屋面结构整体性，具有施工便利的特点。但是，当出现坍塌问题时，就会对厂房工作人员生命安全以及设备，带来巨大的安全风险[4]。

三、工业钢结构厂房的防火措施

（一）喷涂防火涂料

在对工业钢结构厂房火灾加以预防过程中，可以采用涂抹防火涂料的方式，进一步提高材料耐火极限值，促使钢结构在高温情况下有一定承载能力，从而可以在高温环境中具有一定强度以及稳定性。在我国钢结构防火涂料中，经常以薄层和厚层两种形式呈现出来。一般情况下，薄涂层厚度小于等于7mm。在出现火灾时，可以吸收周边热量，以此起到膨胀发泡作用，可以隔绝热量，避免向钢结构中传递，防止钢结构温度持续升高。同时，薄涂层防火涂料使用，其厚度比较小、重量轻，因此在装饰上也起到良好效果，特别是在复杂化和精细化钢结构喷涂过程中，具有相当灵活的运用优势。然而，对于厚涂型防火涂料，通常厚度保持在7-50mm范围内，与薄层防火涂料有一定区别，主要体现在厚层防火涂料不会产生膨胀发泡上。厚型防火涂料涂层厚度比较大，导热性能较差，因此自身属于应用效果比较好的防火层，以此降低钢结构温度变化速度，为人群疏散以及火災救援争取更多时间，减少火灾对工业厂房以及人员的伤害。

（二）使用外包防火漆和水套

在对工业钢结构厂房进行防火过程中，除了喷涂防火涂料以外，还可以采用发泡防火漆，属于经常见到的防火涂料，主要由发泡剂、阻燃剂和成膜剂构成，属于混合材料的一种。和普通油漆存在很大区别，使用后可以在钢结构外部形成比较致密的不易燃烧漆膜。一旦发生火灾事故，漆膜就可以对油漆层上的可燃物加以有效保护，以此达到防火目的。同时，在钢结构厂房建设阶段，把外包防火漆涂抹到钢结构表面，也可以起到阻止火势蔓延作用，从而对钢结构加以全面性保护。当工业厂房结构中设有空心钢时，也可以采用注水的方式，促使比热容提高，可以在发生火灾事故时吸收更多热量，避免钢管温度过高，让水在空管中产生良好的循环作用。另外，还可以用凉水加以替代，以此对工业厂房加以有效保护，降低火灾事故带来的影响程度[5]。

（三）钢结构外包防火层和防火分区

对于钢结构的工业厂房建筑来讲，通常会对钢结构加以外包防火层的处理，也就是在钢结构表面加盖一层保护层。比如，运用现浇混凝土和表面喷涂防火措施。通过把现浇混凝土包裹住钢结构，进一步提高钢结构本身的强度与承载能力，并且很大程度上降低混凝土裂缝问题的出现次数，以此达到理想的保护效果。在喷涂方式使用期间，需要在钢结构的外部表面喷涂石灰水以及石膏砂等材料。还可以在材料中加入珍珠岩或石棉等材料，确保钢结构整体强度不断提高。另外，把钢结构直接放到墙体和顶棚内部，属于较为经济的防火措施之一。在耐火材料墙体和顶棚充分融合以后，对钢结构加以保护，同时也可以把钢结构设置在墙体之间夹层位置，具有简单和便利的施工优势，造价成本较低，其防火效果比较突出[6]。

我国工业厂房钢结构建设期间，很多都设置防火墙，把各个区域进行隔离，以此有效控制火势扩大。在该种防火方式运用以后，会对工业生产车间制造工艺连续性产生影响。所以，尽量选择防火门和防火卷帘，以此对防火区域加以合理科学划分，安装自动喷水灭火器等装置，使工业厂房防火效果得到充分保障。

（四）重视火灾场景的科学设计

在火灾情景设计过程中，结合项目实际建设情况和要求，特别是工业厂房中内部存在可燃物，应在明确可燃物數量和类型等情况前提下，降低对工业厂房带来的经济损失。与此同时，在对火势蔓延情况加以精准计算和估算以后，了解每一阶段火灾情况，把重心放在热力传播上，以此消除对建筑物周边环境的破坏。除此之外，对于火灾情景设计，也应对火灾爆发来源和火灾处理期间救援进度加以全方位了解，结合真实火灾爆发情景，对其展开针对性和合理性设计，以此把火灾现场具体情况呈现出来，促使工业钢结构厂房防火措施运用效果更加突出，提高防火方法使用科学性、及时性与合理性。

（五）做好防火保护检测工作

在提高工业钢结构厂房建设质量过程中，实际作业期间应严格按照有关法律法规以及规范标准进行，并且对整个施工环节加以动态化监控，特别是在钢结构建筑施工期间，进一步提高钢结构建筑施工期间防火保护的检测力度。在对防火保护材料采购过程进行监督，同时联合第三方检测单位，对防火保护施工加以有效检测，要求所有作业人员结合防火保护材料要求与方式方法执行。当第三方检测单位对实际现场环境加以调研时，可以随机抽取几个防火保护涂料类型进行检测，了解防火保护涂料类型以及厚度等信息。针对发生开裂和剥落的防火保护涂层，第一时间进行清理，使其更加整洁，之后再展开防火保护操作。此外，应当把防火保护材料运输到实际作业现场以后，对其展开严格检查，严禁不合格材料进入施工现场。提高对施工现场防火保护施工情况监督力度，可以很大程度上规避偷工减料问题的出现，以此让钢结构建筑防火保护措施得到良好运用，确保工业厂房的建设质量与效果，突显出钢结构厂房建设的意义与价值[7]。

（六）运用区域分区模拟措施

对于空间结构比较大的工业钢结构厂房作业区域，防火设计工作需要不断拓展，提高防火措施使用灵活性和有效性。在运用区域分区模式后，有效控制火灾事故发生，使火灾事故发生率降到最低。同时，在防火分区材料选择过程中，保障材料具有一定防火使用性能，方可把火灾隔离开来。对于防火分区措施运用，主要是为了在特定环境中使用，以此设置对应灭火排烟装置，进一步隔绝火灾组织火势蔓延。也就是说，在工业钢结构厂房小空间区域中，喷淋实验装置可以在这一环境中有效运用，但是对于大空间区域防火，喷淋实验装置的运用效果不够明显，更多时候会运用到水泡灭火系统。在设置合理防火分区以后，从根本上消除火势蔓延带来的负面影响[8]。

结语

简而言之，在深入分析工业钢结构厂房防火措施过程中，意识到防火措施运用的重要性与必要性，结合工业厂房钢结构特点，对其进行针对性与科学性的防护，消除火灾对工业钢结构厂房自身建设质量的影响。目前，我国很多工业建筑与公共建筑中，都会运用到钢结构，利用导热性能高和升温速度快等应用优势，提高工程整体建设强度与稳定性。但是，由于钢结构耐火性比较差，一旦出现火灾事故，就会增大建筑物倒塌几率。所以，重点做好钢结构厂房设计工作，利用社会中先进的防火技术、工艺与材料，提高防火措施运用有效性和规范性，进一步延长防火保护运用周期，保障工业厂房中人员安全，降低企业损失。

参考文献

[1]宋谦益.建筑钢结构防火设计规范及要点[J].建筑结构，2020，50（24）：1-10.

[2]范潇.工业钢结构厂房防腐防火的对措分析[J].山东工业技术，2019（10）：23.

[3]赵志峰.浅析工业钢结构厂房的防腐防火对策[J].中国新技术新产品，2013（06）：196.

[4]李滨.大跨度钢结构厂房火灾危险性及防控措施[J].建材发展导向，2021，19（08）：50-51.

[5]朱洁.化工厂钢结构厂房设计时应注意的问题探讨[J].当代化工研究，2020（21）：169-170.

[6]姜自富.大跨度钢结构厂房火灾危险性和防火措施研究[J].消防界（电子版），2019，5（24）：47+49.

[7]李佳.钢结构工业厂房的建筑防火设计[J].居舍，2018（36）：95.

[8]程志宏.钢结构建筑的防火涂料在设计与施工中应注意的问题[J].城市建设理论研究（电子版），2018（23）：72.