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工业建筑防腐与防火的设计方案

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摘要:随着国民水平持续上升,工业建筑发展也获得空前发展的机遇,为了建筑事业长足稳定迈进,规避安全事故,实现工业建筑可持续发展的要求,相关企业务必重视建筑的防腐与防火设计。本文通过对防腐与防火两个方面的设计思路进行简要的探究,以期为行业内人员提供更多的设计方案与参考。

关键词:工业建筑;防腐;防火;设计

1工业建筑的防腐设计工业建筑结构防腐设计思路。

工业建筑的防腐设计思路主要有三种类型:(1)设计人员通过分析工业建筑的布局与构造,控制腐蚀反应影响的范围。例如在某工业生产的过程中,部分建筑结构功能以排放废气为主,此时可在主排放口处进行特定的通风设计,其他建筑区域则进行封闭。(2)在生产中将容易发生腐蚀反应的物质进行化学处理,令其稀释、排放,这种防腐的设计思路普遍被应用易产生酸碱盐性质废液的工业建筑,此类化学物质在对建筑物进行腐蚀的过程中,腐蚀的强弱是由其物质的浓度所决定。因此工艺设计人员在生产中通常会制定废液稀释排放的防腐方案,只有充分降低其化学强度并排出建筑物,才能减弱其与建筑物腐蚀介质的反应程度。(3)设计人员不仅要考虑建筑的防腐结构布置问题,还要对防腐介质材料的选择等方面提出合理的方案[1]。

2工业建筑结构防腐设计的意义

(1)生产效率需求。任何类型的建筑工程项目都会大量消耗自然资源与能源,工业建筑也是如此,该类型建筑物由于行业属性及生产上的需求往往比其他建筑类型耗能更加严重。而工业建筑物由于时刻受到各种化学物质的腐蚀威胁,所以如果相关的设计人员没有做好对应的腐蚀设计预案,那么建筑中的某些结构会在生产过程中被严重腐蚀,继而发生结构受损的现象,严重影响自身生产效率,也加大了能源消耗。(2)生产安全需求。工业建筑物是企业完成生产活动的重要场地,在该场地中不但存在着多种生产设备,还有大量负责生产的工作人员,如果在生产过程中工业建筑长期处于被腐蚀的状态下,那么自身结构会遭受严重的破环,从而使其稳定性与安全性降低,极易在外界等不良因素的影响下发生倒塌等现象,造成严重的生产事故,威胁生产人员的人身健康,也使企业蒙受巨大的经济损失[2]。

3工业建筑防腐结构设计要点

(1)在生产中充斥腐蚀性质较强的粉尘气体的建筑物空间,设计人员在制定防腐方案时可以使用半开放或全开放的建筑结构设计思路,此结构一方面能够避免腐蚀性粉尘与气体在建筑物中持续堆积,引发高浓度腐蚀物爆炸事故;另一方面有利于建筑物的通风换气。在该种建筑主体部分还应加设腐蚀物的收取排放管道,以防腐蚀性粉尘与气体直接附着聚集在建筑物结构表面,对其造成不同程度的腐蚀[3]。(2)对围护结构开展设计时,首先应掌握其主要的生产环境特征,结合此方面展开。其中尤其要了解建筑中的湿度、温度等重要条件,为了加强防腐效果,设计师宜对围护结构进行节能设计,如此一来,可有效避免生产中所产生的腐蚀性化合物遇冷凝结成颗粒结露附着在建筑结构的表层上,对其造成侵蚀。对粉尘数量较大的工业建筑空间内通常取消女儿墙,而是选择通风性良好的建筑结构,防止粉尘聚堆引发安全事故。(3)在绝大多数的工业建筑中都会存在大量的金属材质的构件,有些金属构件来自建筑中的工业生产设备,有的则来自建筑中的主体结构,在进行防腐设计时不能忽略对于金属构件的处理,对长期暴露在室内的金属部分可通过涂抹防腐涂料的方式来避免腐蚀,设计人员采用正确涂装方案,底层漆与基层有着较好附着力以及长效的防锈性能,中层漆有良好的屏蔽功能。这样既可以有效延长这些构件的使用年限,还给设备维修养护人员降低了工作强度[4]。(4)在工业建筑物中,重点防腐部分集中在建筑物中的楼地面。设计师在制定方案过程中必须要本着防排结合的设计原则,最大程度减小腐蚀对其结构部位造成的侵害。建筑完成面应设向排液沟或地漏的排泄坡面。地面采用基土找坡,合理划分汇水线及分水线,坡度不小于2%;楼面采用找平层找坡,坡度不小于1%。正确布置排液沟及地漏,使排泄长度减小,快速排出泄漏物。工业建筑物中的楼面与地面的工程做法应根据腐蚀介质的性质、含量、作用程度和防护层使用年限等,因地制宜地选择做法。如果楼地面区域经常会进行有机酸化学物质的运输和储存,那么建造材料则可选用耐有机酸性强的地坪材质,如水玻璃混凝土材料、花岗岩、耐酸砖等。设计师在选择块材防腐面层时,应注意结合层也应选择具有相同防腐性能的材质。在地坪的层面与找平层之间的间隔部位,应设隔离层,以防在长期的工业生产过程中,地坪材料渗入了腐蚀性介质,腐蚀建筑基础,不断渗透至地基土中,造成污染。(5)无论是什么类型的防腐设计方案,在工业建筑物中还是会存在一些与腐蚀物直接接触的部分,例如许多工业建筑结构中的踢脚线结构、变形缝、室内地漏、地沟以及部分生产所用的金属设备,在生产过程中会腐蚀性物质频繁接触,因此设计师必须要对这些方面进行重点防腐设计,在这些建筑结构表层及设备的表层加设抗腐蚀性较好的材料。

4工业建筑的防火设计

(1)平面布局。对于平面防火设计要重点分析工业建筑周围环境的关联程度、地理位置、风向、气候等多种因素。在防火设计中,需重点注意以下六个方面:①对于建筑规模较大的工业生产场地,要结合其生产的实际情形,严格划分其工业生产区、材料储存区、生产设备区、办公区以及员工生活区等区域;②对于相同企业的不同工业建筑物,在建造过程中要尽量将防火性质相似的建筑物规划在一起,这样在采取易燃易爆等防火措施时有利于管理;③在选择工业建筑的建造地址时,首先要考量周围的地理环境,要充分考虑到企业的工业活动是否会给周围群众的生活带来负面影响;④要结合企业所生产的工业产品的特性,选择适合自身企业生产的地势,尽量避免生产过程中对周边环境造成的火灾威胁;⑤要注意区域最大风频风向,对于工业建筑物中大量聚集易燃易爆粉尘及气体的生产车间,应设置在最小频率风向的上风侧;⑥通过接触易产生爆炸、自燃的同性质设备或建筑物在建造中必须保持一定的距离,防止引发安全事故[5]。(2)防火间距。工业建筑物之间必须要设置符合规范的防火间距,既能够避免火势蔓延对建筑物造成的危害,还可提供宽敞的消防场地与紧急疏散撤离的空间。防火间距的设置要结合建筑物外墙的燃烧性质、风的方向与速度、辐射热、建筑物内存放的易燃物数量与种类、存放的消防设施以及消防人员的工作效率及救灾(情况等多方面进行考量。(3)管线敷设。在管线铺设的过程中,要重点注意工业建筑中的废料液体管道与易燃易爆气体管道的铺设,以及重点关注电路的铺设。现场铺设手段除了要符合工业建筑结构与生产特性外,还要满足建造的安全标准。用于工业用途的建筑,起重的电缆井、管道井以及各个房间相连接的材料必须具有较高的防火性能,在穿墙处也应将空隙用封堵材料封堵。这些材料在危险发生时会大大降低火灾的发展和扩散速度,能够帮助群众及时快速逃生,为消防工作提供有力支持[6]。(4)消防通道。消防通道的设置必须符合科学合理的原则,如此才能保证在火灾发生的时候,消防车的运行通道没有阻碍,且能在最短时间内到达事故现场。在工业建筑中设置消防通道时,需重点注意两个方面。首先,在仓库或厂房等建筑物中,最好设置环形的通道,如果现场的环境难以实现环形通道的设置,或将建筑物两边留有位置以供消防专用。特别是高层或超高层建筑,这类建筑火灾发展速度快、火势迅猛,群众逃生不便,必须设置环形消防通道。其次,消防车道不能过窄,要大于4m以上,如果消防通道存在类似于管架、门洞等杂物,高度要控制在4m以上。(5)防火分区的类型。防火分区按其类型可以划分为水平、竖向、特殊部位以及重要房间三种类型,其中,水平防火分区可以防止火势在水平方向上扩大和蔓延,通过防火墙、防火门窗或水幕带等阻止火势大范围的扩大,出现更严重的后果。竖向防火分区主要是防止火势垂直竖向蔓延,将火灾控制在一定楼层范围,防止火势向上或向下快速燃烧。其中,对于特殊部位和重要房间的防火分隔区主要是降低火势过快蔓延,火灾控制在最低影响范围,保障人员逃生,为大火的扑救提供时间。(6)安全疏散通道。首先要严格控制安全疏散口的设置数量。无论哪种类型工业建筑,通常都会设置多个安全疏散口,除非工业建筑的建造规模较小,火灾危险性级别较低,这时可能会设置一个安全疏散口,但是设计人员必须在设计中表明原因,并且充分证明该设计的规范性。其次要注意安全疏散距离的设置问题。在工业建筑的防火设计规范中表明,不同类型的工业厂房,其火灾危险级别有所差异,其建筑层数与耐火等级均有不同,因针对各类工业建筑中的安全疏散距离都设定与之对应的规范数值,在设置时必须严格按照规定执行。

5结束语

对工业建筑而言,防腐与防火设计与其存在着密切的联系,在实际工程设计中应当采取科学的设计方法,结合工程实际情况,明确设计思路,不断优化设计内容,掌握各方面的设计要点,只有这样才能确保工程设计的合理性,提升工业建筑的整体设计水平。

参考文献:

[1]邓文丽.高层工业厂房建筑防火设计的分析[J].消防技术与产品信息,2016(8):21-23.

[2]安庆新,薛林.高层工业厂房建筑防火设计的分析与探讨[J].消防科学与技术,2001(1):21-23+3.

[3]李文娟.医药工业洁净厂房的火灾危险性分析及建筑防火设计[J].科技情报开发与经济,2010,20(2):227-228.

[4]杨帆.建筑设计防火及防火规范探微[J].住宅与房地产,2018(19):133.

[5]《工业建筑防腐蚀设计规范》简介[J].工业建筑,1984(2):45-49.

[6]中国建筑科学研究院[J].建筑知识,2013,33(9):132-133.

作者:瞿晓初 单位:上海蓝科石化环保科技股份有限公司

航天器工程杂志责任编辑:张雨    阅读:人次