鋼結構廠房在消防設計中應注意的問題

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2025-12-23 08:49:42

鋼結構廠房因強度高、施工周期短、空間利用率高等優勢，在工業建筑中應用廣泛，但鋼結構材料存在高溫下強度驟降、耐火性能差的固有缺陷（通常溫度達到550℃時，鋼材強度會降至常溫強度的一半以下，極易發生坍塌），給消防設計帶來諸多挑戰。結合現行消防規范及工程實踐，鋼結構廠房在消防設計中需重點關注以下核心問題，以保障建筑消防安全與人員生命財產安全。

1、精準把控廠房火災危險性分類，奠定設計基礎

火災危險性分類是鋼結構廠房消防設計的前提，直接決定防火分區劃分、消防設施配置、構件耐火極限要求等關鍵參數。設計時需嚴格依據《建筑設計防火規范》（GB 50016），結合廠房內生產或儲存的物料性質、生產工藝特點、物料用量及儲存方式等因素，精準判定火災危險性類別（如甲、乙、丙、丁、戊類）。

需特別注意：當廠房內存在多種不同火災危險性的物料時，應按“危險性較高的部分確定”原則劃分，但需滿足規范中關于面積占比的限制條件（如危險性較高部分占本層或本防火分區面積的比例小于5%，且采取可靠防火分隔措施時，可按危險性較低的部分確定）；對于使用或產生可燃粉塵、可燃氣體的鋼結構廠房，需額外關注粉塵爆炸、氣體爆炸的風險，針對性強化防爆、泄爆設計。

2、科學劃分防火分區與防火分隔，阻斷火災蔓延

鋼結構廠房空間通常較大，若未合理劃分防火分區，火災極易快速蔓延，擴大災害范圍。設計時需根據廠房的火災危險性類別、耐火等級、建筑高度等參數，嚴格遵循規范規定的防火分區最大允許建筑面積。例如，丙類二級耐火等級的單層鋼結構廠房，防火分區最大允許建筑面積為8000㎡（設置自動滅火系統時可增加1倍）。

防火分隔設施的可靠性是保障防火分區有效性的關鍵：對于防火墻，需確保其從地面延伸至廠房頂部承重結構，且與鋼結構構件緊密結合，避免因結構縫隙形成火災蔓延通道；當采用防火卷簾替代防火墻時，需選用符合規范要求的特級防火卷簾，且設置自動噴水滅火系統保護，卷簾的耐火極限需不低于對應的防火墻耐火極限；對于廠房內的疏散樓梯間、設備用房等重要區域，需采用耐火極限不低于規范要求的防火隔墻、防火門進行分隔，防火門應向疏散方向開啟，并確保關閉嚴密。此外，對于存在可燃粉塵積聚風險的廠房，防火分隔設施還需考慮粉塵清理的便利性，避免形成粉塵堆積死角。

3、強化鋼結構構件防火保護，保障結構耐火穩定性

鋼結構的耐火性能是廠房在火災中能否維持結構穩定、為人員疏散和消防救援爭取時間的核心。規范明確規定了不同火災危險性類別、不同耐火等級的鋼結構廠房中，梁、柱、屋架等主要構件的最低耐火極限（如二級耐火等級廠房的鋼柱耐火極限不應低于2.00h，鋼梁不應低于1.50h）。由于鋼材本身耐火極限極低（裸鋼在火災中15分鐘左右即可達到550℃臨界溫度），必須通過可靠的防火保護措施提升其耐火性能。

常用的鋼結構防火保護方式包括噴涂防火涂料、包覆防火板材、澆筑混凝土等，設計時需根據構件類型、所處環境、施工條件及經濟性等因素合理選擇：噴涂防火涂料是應用最廣泛的方式，需注意涂料的型號（室內型、室外型）、耐火極限等級與設計要求匹配，同時確保涂料施工厚度均勻、粘結牢固，避免出現空鼓、脫落等質量問題；對于易受碰撞、磨損或處于腐蝕性環境的構件，宜采用包覆防火板材（如巖棉夾芯板、硅酸鈣板）的保護方式，板材的防火性能需符合規范要求，且包覆節點需密封嚴密；澆筑混凝土保護方式適用于荷載較大的鋼柱等構件，需保證混凝土強度等級和保護層厚度，確保與鋼構件協同工作。此外，還需關注鋼結構節點（如梁柱連接處）的防火保護，此類部位受力復雜、溫度易集中，防火保護措施需比主體構件更完善，避免因節點先失效導致整體結構坍塌。

4、合理設計安全疏散系統，保障人員快速撤離

鋼結構廠房空間開闊、生產區域集中，人員疏散設計需兼顧“疏散距離短、疏散通道寬、疏散出口多”的原則，確保火災時人員能快速、安全撤離至室外安全區域。設計時需嚴格遵循規范關于疏散距離的規定：例如，甲、乙類廠房內任一點至最近安全出口的直線距離不應大于30m，丙類廠房不應大于40m（設置自動滅火系統時可適當增加）。

疏散通道與疏散出口的設計需重點關注：疏散通道的凈寬度應根據疏散人數計算確定，且最小凈寬度不應小于1.4m（廠房內疏散樓梯的最小凈寬度不應小于1.1m）；疏散出口的數量需滿足“任一防火分區或生產區域的疏散出口不應少于2個”的要求，若滿足規范規定的特殊條件（如面積較小、人數較少），可設置1個疏散出口；疏散出口應直接通向室外或疏散樓梯間，避免設置迂回通道，且出口門應采用乙級及以上防火門，不得設置卷簾門、推拉門等影響疏散的門型。此外，對于層高較高、空間復雜的鋼結構廠房，需合理設置疏散指示標志和應急照明系統，疏散指示標志的間距不應大于20m，應急照明的地面最低水平照度不應低于1.0lx，確保火災時人員能清晰識別疏散方向。

5、適配性配置消防設施，提升火災防控能力

鋼結構廠房的消防設施配置需結合火災危險性類別、防火分區面積、構件耐火性能及生產工藝特點，實現“早期探測、快速滅火、有效控火”的目標。核心消防設施包括火災自動報警系統、自動滅火系統、消火栓系統、防排煙系統等。

火災自動報警系統的設計需覆蓋廠房所有區域，對于存在可燃粉塵的廠房，應選用粉塵防爆型探測器，且探測器的安裝位置需避開粉塵積聚區域；對于生產過程中產生高溫、煙霧的區域，需合理選擇探測器類型（如感溫探測器、火焰探測器），確保探測靈敏度符合要求。自動滅火系統的選擇需針對性強：甲、乙類廠房及丙類可燃液體、可燃固體火災危險性較高的廠房，宜設置自動噴水滅火系統，對于空間高大的鋼結構廠房（如層高超過8m），需選用雨淋系統、水噴霧系統或固定消防炮系統，確保滅火介質能有效覆蓋火災區域；對于存在可燃氣體、可燃粉塵爆炸風險的廠房，需配套設置惰性氣體滅火系統或干粉滅火系統，并與爆炸探測系統聯動。消火栓系統需保證廠房內任一部位均能得到兩股充實水柱的保護，消火栓的布置間距不應大于30m，且消防水槍的充實水柱不應小于10m。防排煙系統的設計需結合廠房的空間布局，合理設置排煙口和送風口，對于面積較大的廠房，宜采用機械排煙方式，排煙量需根據廠房體積和火災危險性類別計算確定，確保能快速排出火災產生的煙氣，降低煙氣對人員疏散和消防救援的影響。

6、關注特殊場景設計，規避潛在安全隱患

除上述核心問題外，鋼結構廠房還需關注特殊場景的消防設計，避免因細節疏漏引發安全隱患。一是防爆與泄爆設計：對于存在可燃氣體、可燃粉塵爆炸風險的廠房，需合理設置泄爆構件（如泄爆窗、泄爆板），泄爆面積需根據爆炸危險等級計算確定，且泄爆構件應設置在廠房的輕質屋面或外墻，避開人員密集區域和主要交通道路，同時確保泄爆構件的開啟壓力符合規范要求；此外，廠房的承重結構需采取抗爆設計，避免爆炸沖擊波破壞結構穩定性。二是屋面與吊頂設計：鋼結構廠房的屋面材料需選用不燃或難燃材料，避免使用可燃屋面材料；對于設置吊頂的廠房，吊頂材料的耐火極限需符合規范要求，且吊頂內的鋼結構構件也需采取防火保護措施，避免吊頂內發生火災時快速蔓延至主體結構。三是電氣消防設計：廠房內的電氣設備、線路需選用與火災危險性類別匹配的防爆型或防火型產品，線路敷設需采用不燃材料保護，避免線路老化、短路引發火災；此外，需設置獨立的消防電源，確保消防設施在火災時能可靠運行。四是施工與運維兼容性設計：消防設計需考慮施工可行性，如防火涂料的施工空間、消防設施的安裝位置等；同時，需預留后期運維通道，如消防設施的檢修口、鋼結構構件防火保護的維護空間等，確保消防設施能長期有效運行。

7、嚴格遵循規范更新與審批要求，保障設計合規性

鋼結構廠房的消防設計需嚴格遵循現行《建筑設計防火規范》（GB 50016）、《鋼結構防火涂料》（GB 14907）、《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251）等相關規范標準，同時關注規范的更新動態，確保設計內容符合最新要求。此外，設計過程中需積極與消防審批部門溝通，對于復雜或特殊類型的鋼結構廠房（如超大跨度、超高層高、爆炸危險等級高的廠房），需提前開展消防專項論證，優化設計方案，確保設計通過消防審批。施工階段需加強對消防設計落實情況的監督，重點檢查鋼結構構件防火保護的施工質量、消防設施的安裝精度及聯動性能，避免施工偏差導致設計功能失效。

綜上，鋼結構廠房的消防設計是一項系統工程，需結合結構特性、火災危險性及規范要求，從基礎分類、分區分隔、構件保護、疏散設計、設施配置、特殊場景及合規性把控等多維度綜合考量，通過科學合理的設計方案，最大限度提升廠房的消防安全水平，降低火災風險。