防火保护方法

防火保护方法（通用9篇）

防火保护方法 篇1

钢结构建筑因其具有施工快捷、结构美观、抗震性和稳定性好的优点, 近年来得到了快速发展。科学试验表明, 钢结构建筑中所采用的钢构件, 其强度会随着自身温度的升高而逐渐下降。当钢构件的内部温度达到600℃以上时, 强度 (主要表现为屈服强度:包括抗拉和抗压) 会急剧减小为原来的50%~60%, 几乎失去承载能力。因而, 未加防火保护的钢构件其耐火极限是很低的, 仅为0.25h (按标准升温条件对I40b工字钢梁进行测定) 。然而, GB 50016-2006《建筑设计防火规范》规定的梁结构最低耐火极限为0.5h, 显然未加防火保护的钢梁构件是无法满足规范要求的。因此, 在钢结构建筑设计时必须考虑其防火保护的问题。

在国内虽然钢结构建筑几乎都做了防火设计, 并且所使用的钢构件也进行了防火保护。但是, 钢结构建筑中的钢构件并非都是同种类型 (H型钢、工字钢、方钢等) , 并且在建筑中所起的作用也并非相同。当前对于该类建筑工程的消防验收, 消防部门基本是完全照搬检验报告中描述的保护系统厚度和耐火极限, 没有将试件构造、尺寸、耐火极限和保护系统厚度经过科学的转化, 这容易使保护系统成为不经济的设计或达不到规范规定的耐火等级要求, 从而使保护系统在火灾发生时功能失效, 导致结构出现难以想象的后果。

1 钢构件的防火保护

1.1 防火保护材料

钢结构建筑不因裸露钢构件的耐火极限低而停止发展, 却是势不可挡, 其前提是只要有可靠的防火保护材料就可以支撑钢结构防火保护系统的存在。因而, 许多科研院所、生产企业均争先恐后地进行钢构件防火保护材料的研究、开发、生产。目前, 钢构件防火保护材料主要可以分为二大类:非膨胀型材料和膨胀型材料。其中, 非膨胀型材料主要有无机防火板、非膨胀型防火涂料、无机纤维板 (毡) 、无机卷材 (毡) 、隔热混凝土等;膨胀型材料主要有膨胀型防火涂料、膨胀型防火板、膨胀型柔性卷材 (毡) 等。这些保护材料的出现, 对钢结构建筑的发展起到了有力的促进作用。尤其是防火涂料, 具有施工快捷、工程适应性强等特点, 近年来得到了突飞猛进的发展, 并且此种材料还具有相应的标准GB 14907-2002《钢结构防火涂料》和规范CECS 24:90《钢结构防火涂料应用技术规范》等支持。

1.2 防火保护方法

目前, 对钢构件的防火保护方法主要有三种:轮廓保护、箱型保护和实体保护, 并且按照钢构件在火灾中受火情况的不同可分为三面保护和四面保护两种情况 (见图1和图2所示) 。涂料类防火保护材料通常以轮廓保护方法对钢构件进行防火保护, 板材类防火保护材料通常以箱型保护方法对钢构件进行防火保护, 混凝土防火保护材料通常以实体保护方法对钢构件进行防火保护。

2 耐火性能评估方法

2.1 评估缘由

钢构件防火保护系统的耐火性能不仅与保护系统的厚度有关, 还与钢构件的截面系数、受火情况等有关。但是, 如果每一个钢结构防火保护工程设计、验收都要考虑实际应用时存在的不同基材与耐火性能的检验数据一一对应, 则需要进行大量的耐火试验, 这样会大大增加企业的负担;此外, 不论是国内还是国外, 也没有哪家实验室有能力对实际工程中所使用的所有规格的钢构件防火保护系统进行耐火性能试验验证。为此, 应采用一种既科学又经济的方法来获得防火保护材料自身及工程实际所需要的系列数据, 这就是评估方法产生的原因与必然性。防火保护系统经过评估后, 设计部门便可以根据钢结构建筑中钢构件的实际使用情况 (包括类别、截面系数、受火情况、耐火极限要求、设计温度等) 来设计保护材料的厚度, 使设计和验收变得更加科学和经济, 且可以有效降低火灾安全隐患。

2.2 评估方法

钢构件防火保护系统耐火性能的评估在欧洲一些发达国家早已盛行, 并且已具有相应标准。目前, ISO也在制定类似标准, 以使相关评估方法国际化。

在国内, 对于钢构件防火保护系统耐火性能的评估技术研究起源于21世纪初, 科研人员经过几年的摸索、参考、探讨、验证等工作, 终于形成了适合于我国国情的一套评估体系, 并且制定了相应的评估标准。但是, 不管是国外还是国内的评估体系, 其基本做法都是:对一定数量的标准基材 (具有不同截面系数的承重梁、非承重梁、非承重长柱、非承重短柱, 一般截面系数范围较宽, 为40~300m-1) 施以同种防火保护材料 (厚度不同, 一般应有实际使用厚度的最大值、最小值、中间值) 形成标准的试件包 (见表1、表2) , 然后在同样的升温及控压条件下进行耐火试验 (见图3) , 获得一系列钢构件温度数据 (构件平均温度、最大温度) , 经过数据的分析、调整、修正后依次得出一系列数据 (特征钢温度、校正特征钢温度、修正平均钢温度) , 之后将这些修正平均钢温度、炉内平均温度、耐火时间、截面系数、保护层厚度等数据导入相应的数学模型以计算出模型中的常数或材料的特征参数, 最后依据数学模型计算得出能覆盖钢构件较大规格范围 (截面系数) 的系列数据, 包括钢构件的结构类别 (如梁或柱) 、截面系数、受火情况 (如三面或四面受火) 、保护层厚度、耐火极限、设计温度。这些数据能够以表格的形式呈现, 以作为钢结构防火保护工程设计和验收的依据。

目前, 用于钢结构防火保护系统耐火性能评估的方法主要有4种:以热导率为基础的微分方程法、以有效热导率为基础的微分方程法、多元线性回归分析法和作图法。每种方法都有一定的适用对象, 以下分别对这4种方法进行简要的介绍。

(1) 以热导率为基础的微分方程法。该方法主要针对无机防火板、非膨胀型防火涂料、无机纤维板 (毡) 、无机卷材 (毡) 等在高温下不膨胀的类似材料形成的保护系统;在其他条件不变的情况下、在一定的温度范围内, 热导率与温度呈函数关系。该方法采用的数学方程见参考文献[4]。

(2) 以有效热导率为基础的微分方程法。该方法主要针对膨胀型防火涂料、膨胀型防火板、柔性卷材 (毡) 等在高温下会膨胀的类似材料形成的保护系统;在其他条件不变的情况下, 膨胀后的保护系统热导率与钢材的设计温度有关。该方法采用的数学方程见参考文献[4]。

(3) 多元线性回归分析法。该方法对各种有序应用的非膨胀型材料 (如无机防火板、非膨胀型防火涂料、无机纤维板 (毡) 、无机卷材 (毡) 等) 或膨胀型材料 (如膨胀型防火涂料、膨胀型防火板、膨胀型柔性卷材 (毡) 等) 形成的防火保护系统均适用;该方法建立在以数理统计规律为基础的数学分析方法上, 结合了保护层厚度、构件截面系数、设计温度的独立性和相关性, 其采用的数学方程见参考文献[4]。

(4) 作图法。该方法是以典型试验数据为基础, 采用作图的方式把耐火极限、钢构件截面系数、保护系统厚度等多元函数的关系反映在图上, 从而得到耐火极限、钢构件截面系数、保护系统厚度等相互关联的更多数据的方法;对各种有序应用的非膨胀型材料 (如无机防火板、非膨胀型防火涂料、无机纤维板 (毡) 、无机卷材 (毡) 等) 或膨胀型材料 (如膨胀型防火涂料、膨胀型防火板、膨胀型柔性卷材 (毡) 等) 形成的防火保护系统均适用。

2.3 评估流程

不同的评估方法其流程是不同的, 主要体现在对保护系统的粘附性修正系数的计算上, 尤其是非膨胀型防火保护系统与膨胀型防火保护系统的不同, 具体流程详见图4所示。

2.4 评估结果

对一种防火保护材料进行评估后, 其评估结果会以数据表的形式进行表达。表格的形式没有固定格式, 只需将相关参数的关系表示清晰即可。表3体现了其中一种表示方法。

在实际工程应用中, 设计和验收部门便可以以基材的截面数据、构件的设计温度、耐火时间等参数通过查表的方式来确定保护材料的厚度。如在表1中, 已知某个部位的梁构件其设计温度为550℃, 要求其保护系统具有90min的耐火时间, 若经计算该梁构件的截面系数为210m-1, 那么查表即可知该构件所需保护材料的厚度不能小于25mm;若计算所得截面系数为230m-1, 则可利用表1中截面系数为210m-1和255m-1所对应的保护材料厚度25mm和30mm, 采用线性插值的方法计算出该构件所需保护材料的厚度不小于28mm。

2.5 对评估结果的一致性控制

评估报告一般是有一定年限的, 如5a。在此期间不用重复做太多的试验, 其评估结果是有效的, 但前提是保护材料、系统、局部构造没有发生改变, 且其适用范围在评估报告规定的范围之内。若在有效期内对保护系统或保护材料生产商就没有约束了, 国外通常采用质量跟踪的办法来解决, 就是评估机构不定期在工厂、使用现场抽取样品, 到实验室进行小样试验, 获取的有关数据与在评估报告中表达的保护材料的特性进行比较从而保证保护材料质量受控。在我国制定的有关标准中, 则以一致性控制办法来实现此愿望, 具体要求是:已通过评估的防火保护系统, 在企业的成品出厂或实际应用过程中控制其隔热性特征曲线与评估时的基本吻合、特定试件的耐火时间与评估时对应试件的耐火时间基本一致的方法, 包括隔热性特征曲线和试件的耐火时间控制。在相同条件下, 评估以后系统的隔热性特征曲线下的面积不大于评估时面积的85%或评估以后试件的耐火时间不低于评估时的85%视为保护系统一致性得到控制。

3 结语

在钢结构建筑中, 由于钢构件的规格、类型、受火情况、设计温度等参数表现各异, 而构件防火保护系统的耐火性能又与这些参数息息相关, 因而仅采用保护材料单一的耐火性能检验报告中的信息来设计或验收钢结构防火保护工程是具有火灾隐患的, 必须采用一种科学的方法, 针对建筑中每一根钢构件所具有的特定参数进行防火保护系统的设计和验收。为此, 对钢构件的防火保护及耐火性能评估方法进行了介绍与分析, 希望能对保护材料的生产企业、钢结构防火保护工程的设计及监督部门进行正确的引导, 为解决国内目前钢结构防火保护工程所面临的问题打下一定的基础。

参考文献

[1]王国建.防火涂料科学与技术[M].北京:中国石化出版社, 2007:242-246.

[2]Brian Robinson CBE, QFSM, FIFireE.Fire protection for structural steel in buildings (THIRD EDITION) [M].Association for Specialist Fire Protection (ASFP) in conjunction with Fire Test Study Group (FTSG) and Steel Construction Institute (SCI) , 2004:7-8.

[3]孟志, 程道彬.钢构件截面系数与防火涂料耐火性能的关系[J].消防科学与技术, 2009, 28 (12) :927-931.

[4]DD ENV 13381-4:2002, Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members-Part 4:Applied protection to steel Members[S]

防火保护方法 篇2

清明节是中华民族祭奠先人、缅怀先烈的传统节日，也是森林火灾的高发时期。为维护生态文明建设成果和确保人民群众生命财产安全，娄底市森防办向社会各界和广大人民群众倡议：

一、做森林防火的宣传者。值此清明来临之际，森林防火正处于特别防护期。我们要自觉增强防范意识，规范农事用火、祭祀用火等野外用火行为，严防森林火灾，努力形成人人参与、人人支持、群策群力、群防群治的森林防火浓厚氛围。

二、做文明祭祀的倡导者。自觉摒弃不文明的祭祀方式，我们要破除烧香纸、燃香烛、放鞭炮等陈规陋俗，提倡通过网络祭扫、鲜花祭扫、植树缅怀等文明简约的祭祀方式，积极营造文明祭祀的良好社会氛围。

三、做绿色家园的守护者。严格按照森林防火有关规定，自觉接受当地森林防火工作人员的检查和管理，不携带火种和易燃易爆物品进入林区，不在林区内吸烟、烧纸钱、点蜡烛、放鞭炮，不违规野外用火。一旦发现火情，立即报告。

防火保护方法 篇3

1钢结构的应力变化及火灾案例

1.1钢结构的应力变化

在温度达到300~400 ℃时,钢材的强度开始下降; 温度达到500℃时,强度将下降50%~60%。同时,钢材的屈服点、抗压强度及荷载能力等其他性能参数均迅速下降,低于建筑结构的承载许用应力 。

1.2钢结构的火灾案例

在“9·11”事件中,飞机在撞到大楼时破坏了钢结构上的防火涂层,飞机爆炸起火1h后,钢结构强度丧失, 大楼倒塌。

2001年1月16日,山东省某集团医用高分子股份有限公司发生火灾,烧毁钢结构厂房9 000m2;2003年,青岛某有限公司一钢结构厂房发生火灾,造成21人死亡、8人受伤,直接财产损失3 745.8万元;2004年,文登市某食品有限公司 发生火灾,烧毁钢结 构厂房11 300 m2; 2007年,某家用电器公司钢结 构厂房发 生火灾,烧毁建筑7 000m2。

2钢结构防火保护方法

目前,钢结构的防火保护方法主要有钢结构防火涂料保护、浇筑混凝土防火保护、空心钢构件充水保护、无机防火板材包裹保护、复合保护法等。在选择防火保护措施时,应充分考虑采用钢结构的部位、采取防火保护后结构质量变化,施工难易程度和经济适用性。在多种防火保护方法中,钢结构防火涂料保护方法具有施工便宜、 成本低廉、高效等特点,应用范围最广阔。

3钢结构防火涂料的防火原理及分类

3.1基本原理

钢结构防火涂料刷涂或喷涂在建筑物及构筑物的钢结构表面,采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,形成耐火隔热保护层,提高钢结构的耐火极限。国外钢结构防火涂料技术及产品于20世纪80年代初进入我国。我国目前已能生产多种类型的产品,基本满足各类建筑物钢结构防火保护的需要,并制定了相应的技术标准和应用技术规范,如GB 14907-2002《钢结构防 火涂料》、CECS 24-90《钢结构防 火涂料应 用技术规 范》 等,确保了钢结构防火涂料的质量稳定和不断提高。

3.2钢结构防火涂料的产品分类

按使用场所不同分为:(1)室内钢结构防火涂料,用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面;(2)室外钢结构防火涂料,用于建筑物室内或露天工程的钢结构表面。

按使用厚度不同分为:(1)超薄型钢结构防火涂料, 涂层厚度在3mm以下,以溶剂型为主,遇火时膨胀发泡形成致密强度高的防火隔热层,延缓钢材温升,提升钢结构构件的耐火极限。(2)薄型钢结构防火涂料,涂层厚度大于3mm,小于或等于7mm,以水溶型为主 ,遇火时膨胀发泡形成耐火 隔热层延 缓钢材的 温升,保护钢构 件。 (3)厚型钢结构防火涂料,涂层厚度大约7mm,小于等于45mm,该种类应用较少,在火灾中利用涂层材料的低导热性、不燃性或涂层中材料的吸热性,延缓钢材的温升, 保护钢构件。

4存在的主要问题

4.1技术层面存在的问题

(1)耐久性问题。钢结构防火涂料特别是薄型和 超薄型钢结构防火涂料,组成成分绝大部分为有机物,在经受日光照射、风吹、酸雨腐蚀后,会引起其部分成分降解、 老化,防火涂料开裂,甚至从基材上脱落,失去耐火性能。

(2)检测标准问题。钢结构防火涂料的耐火极限 检验时,使用基材是Q235标准的I36b或I40b热轧普通工字钢梁,而具体到某项工程使用钢构件的截面尺寸则各不相同,实际使用的钢构件和标准钢梁间应如何换算,如何确定实际使用钢构件的涂层厚度,尚无明确规定。

4.2生产、流通、使用领域的问题

(1)生产领域。目前,我国大多数防火涂料生产厂家的规模较小,自动化水平不高。近年来,在消防产品质量联合整治行动中,质监、消防部门联合对防火涂料生产厂家进行了多次检查,发现有的生产厂家还停留在手工作坊阶段,对原材料的检测、生产过程的控制、与防锈漆的配套性检验都存在一定问题。

(2)流通领域。CECS 24-90第3.2.1条规定:“用于保护钢结构的防火涂料必须有国家检验机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告,必须有防火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证”。但是,通过工商、消防部门的联合检查发现,在市场上流通的防火涂料,还存在证照不全的产品以及假冒伪劣产品。

(3)使用领域。一是非专业施工队伍施工,CECS 24 -90第3.1.1条规定:“钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格的专业施工队施工”,而有的建设单位贪图便宜, 雇佣油漆工或没有资质的施工队施工。如:2013年消防部门在对某钢结构厂房进行在建工程消防检查时发现, 该工程由非专业队伍施工,因不懂涂刷技术,导致厂房各处涂料厚薄不 均,达不到要 求。二是施工 质量不过 关, CECS 24-90第3.4.5条规定,厚涂型钢结构防火涂料施工要求:喷涂后的 涂层,应剔除乳 突,确保均匀 平整。 但某些施工单未能规范施工,如:2013年9月在对一单位钢结构厂房进行验收时发现,该厂房的钢柱喷涂的是厚涂型钢结构防火涂料,其柱面上有乳突,经测量有9mm厚。三是后期装修、烧焊等损坏喷涂层,而钢结构防火涂料的喷涂层一旦脱落或遭到损坏,就会影响钢结构的耐火极限。如:2009年在对某 钢结构厂 房进行检 查时发现,建设单位为安装设备在已经涂刷防火涂料的钢柱上焊接了角钢,因焊接导致焊点处的防火涂料膨胀、脱落, 失去了防火性能。

5消防管理对策

5.1正确选择防火涂料种类

目前,市场上防火涂料的品种较多,防火性能各不相同。在具体选用时,要根据现场实际情况选择合适的钢结构防火涂料。不能将饰面型防火涂料用于钢结构,应该依据耐火极限的要求选用不同种类的防火涂料。耐火极限要求小于1h的,可以选用超薄型或薄型防火涂料; 耐火极限要求小于2.5h的,可选用薄型或厚型防火涂料;耐火极限要求大于2.5h的,应选用厚型防火涂料。 露天钢结构应选用适合室外用的钢结构防火涂料,选用的该品种防火涂料至少要经过1a以上室外试点工程的试验,涂层性能无明显变化方能采用。在施工上,可以根据施工部位的不同选择防火涂料。当施工部位为裸露部位且对装饰效果要求较高时,如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料,裸露的柱及网架构件则可选用薄型涂料, 隐蔽部位选用厚型涂料。

5.2强化生产、销售领域的监管

按照《中华人民共和国消防法》及相关法律法规的规定,质量技术监督部门应对防火涂料出厂前的质量进行抽检;生产厂家必须有国家质量监督检验中心出具的有效检验报告,公安部消防产品合格评定中心出具的有效产品型式认可证书,并附说明书以标明储存期限、制造批号、适用范围、技术性能。防火涂料的销售单位进货时应向厂家索取产品相关资料,并在销售时向用户提供。对生产不合格产品,危害公共安全者或无照、无牌经营者, 销售假冒伪劣产品者,工商、质监等有关职能部门依法坚决予以打击,严格处理。质监、工商、消防三部门可以联合对辖区的防火涂料生产企业、销售单位、施工企业进行约谈,督促其提高质量意识,明确工作要求,加强自身管理,建立健全防火涂料产品的进货、查验、施工、验收技术规程和操作记录,按照法律法规和技术标准要求开展防火涂料生产、销售、施工。检查发现的不合格防火涂料产品生产企业、销售单位、施工企业,纳入“黑名单”实施重点监管,并及时通报有关资质管理部门予以处理。

5.3严格开展施工现场检查

防火涂料工程施工较快,通过施工工地的现场检查, 可以掌握施工队伍的情况、施工质量和产品质量,实行过程监管,及时发现施工不规范行为并督促整改。到达施工现场后,要检查施工单位有无消防设施工程专业承包资质证书,有无安全生产许可证;并进行随机取样,检查施工单位是否存在使用普通涂料、砂浆代替防火涂料施工,偷工减料擅自减少涂层厚度等现象。通过施工过程的随机检查,督促建设单位、施工单位、监理单位落实主体责任,避免在防火涂料采购、施工过程中,掺杂、掺假, 以次充好,以假充真,以不合格产品代替合格产品现象。 在施工现场随机取样后,根据《消防产品现场判定规则》 要求,对超薄型、薄型防火涂料施工后的涂层遇火膨胀发泡状况进行现场检查。利用喷灯进行现场检测,喷灯的火焰要刚 好接触涂 层表面,并应垂直 涂层表面 燃烧15 min,观察涂层发泡状态,超薄型涂料发泡厚度应在涂层厚度的10倍以上,薄涂层发泡厚度应为涂层厚度的5倍以上,检查结果要与国家质量监督检验中心出具的有效检验报告进行现场比对。通过现场检查,实行过程监管, 及时掌握施工队伍基本情况、工程进度、施工质量,及时发现隐患并督促整改,避免不必要的损失。

5.4严格验收标准、严把消防验收关

保护森林防火倡议书 篇4

您好!

森林防火，人人有责。目前我省久旱，森林火险等级高，一旦发生森林火灾，将带来不可估量的损失。为做好森林防火工作，确保人民群众生命财产和森林资源安全，兴国县教科体局向全县学生及家长朋友发出以下倡议。

一是自觉当好防火知识的“宣传员”。通过“小手拉大手”“大手手拉手”，主动向亲朋好友、邻里乡亲宣讲森林防火的重要性，宣传防灭火知识，一定牢记“带火不进山、进山不用火”安全常识，做到森林防灭火知识家喻户晓、人人皆知。

二是自觉当好森林安全的“防护员”。预防森林火灾，控制火源是核心。家长朋友要以身作则，严管火源，消除火灾隐患。要切实履行监护职责，时刻掌握孩子假期去向，杜绝因孩子玩火而引发森林火灾。

三是自觉当好护林防火的“监督员”。要与身边的人互相监督、相互提醒，自觉遵守森林防火“十不要”规定，积极监督周边的民俗、农事、生产、施工等用火情况。一旦发现火情，要及时拨打12119报警，严禁个人盲目扑火。

防火:建筑安全的保护伞 篇5

保温材料燃烧性能分级很重要

保温材料与保温系统制品单体燃烧性能与分级很重要。一是因为保温材料自身的燃烧性能对系统的燃烧性能影响较大, 要对保温材料本身的燃烧性能进行分级, 目前已有相关国际标准和国内标准。欧美国家基本上都是要求有机保温材料达到B1级 (相当于新标准GB 8624-2006的B/C级) , 国内现有标准规定外保温所使用的有机保温材料的燃烧性能要达到B2级 (相当于新标准GB8624-2006的D/E级) ;二是因为保温系统不仅有保温材料, 还包括抗裂防护层材料和饰面材料等, 在实际使用过程中的最小单元是连续的制品单体, 应该根据实际使用情况进行燃烧性能分级, 目前已有相关国际和国内的制品燃烧性能分级标准。

国际上规定, 外保温系统必须按照相关标准明确进行分级, 构造防火系统, 要进行大尺寸试件火焰传播性试验, 指令确定不同防火级别的外保温系统所适用的建筑。但我国现有标准规范中没有明确对外墙保温系统进行燃烧性能分级, 未规定外保温系统大尺寸火焰传播性试验方法和指标, 更没有对应不同防火等级的外墙保温系统用于哪个防火级别的建筑上。各国建筑指令、法规、管理条例规定不同防火等级建筑适用的外保温系统。严格的规定使外墙保温设计、开发、施工、使用者心中有数, 有规可循。

建筑结构由于有机保温材料的火灾蔓延的助长作用, 引发对外墙其它材料或室内可燃材料的燃烧, 有机保温材料燃烧对建筑结构的影响显得非常复杂而难以判定, 人身受火焰、热、烟、氧窒息、毒气等对人的生命构成极大的危害。聚苯乙烯燃烧火焰温度可达1000多度, 高温火焰及其热辐射则可在极短时间内置人于死地。燃烧时熔融滴落, 与熔体的接触也会造成烧伤。燃烧过程中分解产物有苯、甲苯、甲醛等, 而聚氨酯燃烧过程会产生氢化氰、光气、HCL及异氰酸酯等有害化合物。

欧美国家基本上是根据保温材料和制品进行燃烧性能分级, 然后根据当地法规要求应用在不同防火级别的建筑上, 并严格限制可燃保温材料的应用高度。德国分级规范外保温材料的应用高度基本上是以22m为界, 使用不燃保温材料、可燃材料外保温系统。当聚苯板厚度较厚或提出更高防火要求时, 要采取一定的构造防火措施, 如用不燃材料在门窗洞口做防火构造, 并设置防火隔离带等。

中国还没有对外墙保温系统进行防火分级, 由于火灾问题已经引起高层的关注, 希望修编《外墙保温技术规程》时, 能给一个规范、权威的分级标准、试验方法和判定指标, 以便能具体执行, 减少保温工程火灾的发生及造成的损失。

北京振利节能环保科技股份有限公司与中国建筑科学研究院防火研究所研究并提出外墙保温系统防火分级应重点考虑的因素:从火灾案例分析、防火分级必要性、防火分级建议等, 提出防火分级。选择三种系统做了火反应性能试验, 结论是:无机材料优于复合材料优于有机材料, 有保护层优于无保护层。

防火保护层能有效减少热释放速率峰值, 并改善火焰传播性, 提高系统防火等级。保温层的烧损高度随保护层厚度的减少而增加, 减少空腔有利于提高系统防火等级, 火的发生和蔓延都离不开空气。空腔的系统容易火焰传播, 越大、越连贯越不利。

因此, 在保温产品上急需改变聚苯板“一统天下”的局面。中国目前墙体保温大量采用有机可燃保温材料, 缺乏质量过关的不燃保温材料。目前许多国家都限制聚苯板、发泡聚氨脂在高层建筑中的使用。若在中国实施, 由于大部分建筑是中高层, 则有机保温材料将严重过剩而不燃保温材料又供给不足, 会影响国内建筑节能的开展。当务之急开发如矿 (岩棉) 棉、玻璃棉、发泡玻璃、珍珠岩等不燃保温材料。

常用有机材料弱点在于:模塑聚苯乙烯EPS氧指数30%、挤塑XPS氧指数仅达26%, 在80℃时产生熔融变形滴落;聚氨酯泡沫PU氧指数26%, 离火自熄、表面碳化。

建筑的外保温用有机保温材料没有防火构造就有火灾隐患。制定解决方案, 完善措施和规范, 提高意识防患于未然。节能保温材料大部分为易燃物品, 如何监控?尤其国内挤塑型聚苯板均达不到防火要求, 极易“火烧连营”。如能严格采用欧美分级标准及相关规定也是比较理想的, 但中国目前实际情况不现实, 只有加强管理。

应结合国际相关标准, 从点火性与传播性分析, 依据热释放速率峰值和火焰传播性指标来进行分级。

防火分级应据高度细分

我国《高层民用建筑设计防火规范》规定:10层以上的居住建筑, 高度超过24m的公共建筑为高层建筑。在《外墙保温工程技术规程》只规定了简单防火构造, 对有机保温材料系统在24m以上使用时, 每两层增加一道防火隔离带。在现代化程度比较高的城市中, 以高层建筑居多。根据中国的建筑国情, 防火分级需要根据高度进行细分。

北京市90米以上的建筑数量比较多, 100米以上的大概也有三四百栋。而目前北京市最高的一辆消防云梯车能达到90米左右, 央视新大楼的火燃在159米的高度, 云梯车很难解决实际问题。从建筑设计上讲, 每一层都有喷淋设备, 也有隔离区, 但是最直接的救助还是消防车的救助。有的国家通过直升机进行高空灭火, 但北京还没有。

我国保温材料来源和质量, 达不到欧美国家的要求, 构造防火来提高整个系统的防火性能是有效的。评价整个保温系统防火安全性试验方法及指标设计, 要采用现场模拟试验的方法测试并分级。防火分级标准应由材料及制品燃烧性能与防火构造在内的大尺寸外保温系统试验来共同进行评价。

住宅外墙保温层应防止窜火 (尤其幕墙结构) , 防火分仓的构造可明显阻止系统火焰传播。当门窗洞口均采用不燃材料进行防火处理, 并每层设置防火隔离带时, 效果显著。从每次窗口火试验记录中可以看到, 火焰越过窗口作用于墙面的长度超过2m以上, 通常只在窗口上方设置防火隔离带, 不足以阻挡火焰对系统的攻击, 只有在保温材料之间设置防火隔断区域, 方可产生效果。当用横向竖向隔断形成防火分仓时, 防火效果更加明显。防火保护层能有效减少热释放速率峰值, 并改善火焰传播性。

因此, 应尽快建立适合中国国情的外墙外保温防火试验方法;对不同外保温系统进行防火安全性能分级评价和应用范围限定, 形成具有强制力的标准;在高层和超高层建筑的外墙上规定使用防火安全性更高的外墙外保温系统;进一步规范外墙外保温市场, 减少火灾安全隐患。住宅外墙保温层应防止窜火, 在新建住宅提高外饰面防火等级和措施。

施工现场更应未雨绸缪

外墙保温工程火灾频发, 在施工过程中房屋设计的消防系统在没有启动的条件下, 如何采取及时扑救措施?施工中要加强监控易燃物品, 尽快出台《规程》防控。有保温材料进入施工现场码放时段、保温材料施工上墙时段和外墙外保温系统投入使用时段。在发生火灾的外保温系统均因存在空腔、表面没有防火保护层或保温材料之间没有任何防火隔离所造成的。

此次发生火灾的央视大楼外墙保温材料为挤塑板且系统中没有任何防火构造, 高效有机保温材料易燃, 而燃烧后引起从下至上及熔滴下落后从上向下的火灾蔓延。

据通报, 公安部门除夕前曾三次到央视新址工地, 告诉不能燃放烟火, 而且央视新址还贴着工地禁止燃放烟火的条幅。业主单位组织燃放时, 现场曾有治安民警去劝阻, 但对方分别以“单位内部事务”和“电打火停不下来”为由拒绝。“执法无力”最终导致火灾发生。

在国内现有外保温工程火灾中, 大部分发生在施工过程中, 外保温建筑物使用过程中的火灾案例相对较少。原因在于施工时意识淡薄, 抱有侥幸心理。认为外保温施工周期短, 一般不超过三个月, 材料是阻燃的, 裸放无保护层。施工过程中常遇动火作业, 易被点燃, 火灾有促进作用。建筑物使用过程中发生火灾, 人员、财产安全和消防的救援能力将面临重大考验。人员与财产安全的重要性和建筑物使用的长期性, 减少火灾的伤害尤为重要。

链接:

小区隐患

小区停车问题严重, 消防通道停车、堆物, 遇到火灾时消防车进不了小区;住户安装的防护窗, 遇到火灾时锯是来不及的;所有的管线埋在道路下, 消防管线不是无障碍设计, 管路着火时, 到不了着火地点;消防水池不经常检查、换水, 消防龙头经常堵塞;燃放烟花爆竹时坠落屋顶, 保温、防水层面应有足够的防火保护措施;屋顶绿化冬季植物干枯易燃, 需加强管理。

设备管道隐患

塑料类水管在民用住宅的给、排水系统中得到了广泛的应用。不但噪声大, 几乎所有的塑料管材均具有可燃性。在火灾发生时, 塑料管材会燃烧, 同时部分塑料管材会在燃烧中产生有毒气体。

建议:民用住宅中采用的塑料管材应结合装修尽量暗装式, 进行防火处理, 以使火灾发生时与火源隔离, 从而避免火灾发生时塑料管材产生次生灾害;通常住宅中采用的燃气管道均为金属管道, 金属管道有着良好防火性能及刚度。但当地震灾害发生时, 恰恰由于金属管道的刚度较大, 十分容易断裂, 导致燃气外泄, 引发爆燃及火灾。

建议:住宅中燃气管道应选用金属复合类管材, 在保证防火性的前提下, 提高管路系统的韧性, 确保建筑物垮塌前, 燃气系统不产生断裂。有的宾馆、公寓和住宅采用机械通风, 不开窗户, 火灾烟气不能及时排散, 设计自然通风和防烟防味更有利于防灾。

浅谈钢结构防火保护 篇6

1.1 钢结构的现状

伴随着经济的高速增长, 建筑业也在蓬勃发展, 大跨度, 超高层的建筑越来越多。同时, 钢结构在建筑中的运用也越来越多。伴随着人们生活水平的不断提高, 对高层、大跨度结构的要求也越来越高。而钢结构由于本身强度高、自重轻、施工快的独特优点, 成为高层、大跨度建筑, 尤其是超高层、超大跨度建筑的理想选择对象。

1.2 钢结构的优点和缺陷

钢材具有强度高、塑性好、抗震好、重量轻等优点, 这些优点使得钢结构既有良好的承载力, 又能满足建筑设计中对造型不断多样化的要求。钢材为非燃材料, 但是它的耐火性能非常差, 其导热系数约为混凝土材料的40 倍, 例如弹性模量、屈服强度等力学性能则对温度非常敏感。随着温度的不断升高, 钢材的屈服强度, 弹性模量, 抗拉强度是呈不断降低的趋势, 但这些达到150℃以下时变化不大, 可是当温度超过300℃时, 钢材的抗拉强度、弹性模量、屈服强度开始出现显著下降的现象, 并且伸长率开始进一步明显增大, 此时钢材产生徐变;当温度达到400℃以上时, 钢材的强度和弹性模量都加剧降低;到500℃左右, 钢材的强度将会下降到40%-50%, 钢材的屈服点、抗压强度、弹性模量等力学性能都迅速下降, 低于建筑结构所要求的屈服强度。实际生活中火场温度都在800℃-1000℃左右, 当火灾发生5min后温度已达到550℃以上。因此, 如果没有重视普通钢材的防火保护, 一旦发生火灾, 这些建筑将很快倒塌, 以至于危害到人们的生命和财产安全。[1]

1.3 钢结构保护的现状

随着越来越多的人防火意识的提高, 如今钢结构越来越多都进行了防火方面的处理。但在有些地区, 情况仍不太乐观。尤其是一些开发区和工业园内的厂房, 大多还是以钢结构为主, 但是这些建筑很多没有按照消防要求来对建筑物进行处理, 一旦将来这些建筑发生火灾, 将很快造成结构的破坏。

2 钢结构的防火原理

一般普通的钢结构, 即未进行防火处理的钢结构耐火极限大约为15 分钟, 防火保护的目的就是让耐火极限达到设计规范的要求内。火灾时产生的热量传到结构, 使钢材表面受热, 由于钢材导热系数比较大, 且钢结构构件大多是薄壁截面, 都有较小的板厚, 因此钢结构构件的内外温度差不多。因此当钢材表面受到高温时, 会迅速引发到整个构件, 进而导致结构承载力急剧下降乃至整个结构破坏。因此防火保护的方式虽然有很多, 但它的原理都是用耐火或者防火材料来抵抗温度蔓延, 降低热量传递的熟读, 延缓结构达到临界温度。

3 防火保护措施

3.1 水冷却法

抵御火灾最有效的方法是往空心型钢里注水。这种方法在发生火灾时能使钢材温度不至于太高, 水在钢结构内循环热量, 吸收钢材受热产生的热量。受热的水冷却后可以再循环利用, 或重新引入新的冷水来代替。对于非空心型钢的结构, 可以将喷淋供水管网设在钢结构顶部, 当发生火灾时, 水管网自动 (或手动) 开始喷水, 在构件表面形成一层持续流动的水膜, 从而达到应有的保护作用。[2]

3.2 外包层法

即在钢材表面包裹外包层以阻隔火焰。外包层可以用现浇的混凝土来当作防火保护层, 外包层可以采用混凝土、加气混凝土等, 这些材料既不会燃烧, 又拥有较大的热容量, 可以减缓钢构件的升温。 同时也可用砂浆当做保护层, 以提高整个构件耐火极限。还可以采用轻质的耐火材料, 例如石膏板、珍珠岩板等包覆钢构件, 并用螺栓或粘结剂等连接件固定在构件上。

3.3 屏蔽法

将钢结构放置在由耐火材料组成的顶棚或墙体内, 或将构件放置在两片墙之间的空隙里, 这样的话由于被耐火材料保护, 发生火灾时钢结构的升温大为延缓, 有效提高了钢结构的耐火能力, 这是防火方法中最为经济的一种, 但同时要注意吊顶的孔洞、接缝处应密封, 防止发生窜火现象。但目前看来许多大跨度建筑、轻钢结构厂房其钢结构材料直接在室内裸露, 所以不建议采用此种防火措施。

3.4 喷涂法

用专业喷涂机具将直接在钢构件表面喷涂防火材料, 形成隔热耐火保护层。涂层对钢构件起些屏蔽作用, 使其不在火焰高温中直接暴露;涂层在吸热以后, 同时能释放出水蒸气以及其他非燃气体, 从而起到消耗热量、燃烧速度和降低火焰温度、稀释氧气的作用;另一方面, 由于涂层本身就多孔轻质, 所以其受热后会形成碳化泡沫层, 碳化泡沫层会阻止热量向钢材传递的速度, 这些都延缓了钢材强度的降低, 从而提高了钢结构的耐火极限, 这便是喷涂法能发挥防火作用的原理。钢结构防火涂剂根据胶粘剂的不同可分为无机防火涂料和有机防火涂料这两类, 根据涂层厚度分为以有机材料为主的薄型、超薄型膨胀涂料, 或者以无机材料为主的厚型非膨胀涂料。

4 结语

由于钢结构的重量比较轻, 工业化程度比较高, 抗震性能比较好, 是一种绿色环保的产品, 其具有可持续发展空间。并且我国的钢总量位居世界第一, 为发展钢结构建筑提供了充足的物质基础, 所以我国拥有广阔的钢结构市场。在此基础上, 合理应用防火材料对钢结构进行防火保护, 是提高钢结构建筑耐火等级的有效措施。

参考文献

[1]蔡建中, 夏文丽, 杨霞.关于建筑钢结构防火保护技术的几点思考[J].上海涂料, 2014, 52 (1) :42-43.

防火保护方法 篇7

一、钢结构防火保护方法

现阶段钢结构防火保护方法众多, 钢结构建筑施工企业可以对钢材进行防火材料涂抹, 或者是在钢材表面进行混凝土浇筑, 还可以把组成钢结构的构件设置成为空心, 空心中注入水资源进行防火保护。对于钢结构防火措施的选择需要依据工程建设的实际情况和钢结构的施工部位。提前分析防火处理后钢结构的综合性能的变化, 有利于施工工作的开展。对众多的钢结构防火措施进行深入分析发现, 钢材进行防火材料涂抹这种施工方式非常便捷, 而且施工成本较低, 防火性能较为良好, 在很多建筑工程钢结构建设中都可以应用。

二、钢结构防火涂料和防火原理及分类

(一) 钢结构防火涂料的防火原理

钢结构防火涂料的防火原理就是在钢材的表面或者在建筑物的表面涂抹一层材料, 材料具有良好的隔热和吸热性能, 从而避免高温度的火焰直接对钢材进行灼烧, 这样在钢材的表面就形成了隔热层, 提升了钢结构的耐火限度。我国对于钢结构防火涂料的研究非常重视, 现阶段已经能够满足众多建筑工程钢结构的防火需求, 这对促进我国建筑行业发展有着不可忽视的影响力。而且, 还对防火材料的涂抹技术进行了规范, 使得我国钢结构的防火性能得到稳定提升。

(二) 钢结构防火涂料的分类

钢结构防火涂料依据应用的场所不同进行分类, 可以分为两种类型, 第一种主要应用于室内, 对建筑结构中隐藏钢结构表面进行防火材料的涂抹。第二种就是用于室外钢结构表面的防火涂抹材料。二者有着很大的差异性, 室外钢结构会处于露天环境中, 与室内隐藏钢结构的防火需求不同, 因为室外会受到外界环境的影响, 高强度的阳光照射, 以及雨水的冲刷, 对于防火涂料有着很高的需求。依据防火材料的涂抹厚度进行分类, 对于厚度较薄的钢结构, 防火材料的涂抹不能超过3毫米, 主要是以溶剂型防火材料为主, 防火材料与火焰接触后会发泡形成密度较高的防火隔层, 缓解钢材温度提升的时间, 从而促进钢结构的耐火限度;对于厚度较高的钢材, 防火材料的涂抹需要超过7毫米, 并且控制在45毫米以下, 这种防火涂抹材料应用较少, 主要是在导热性较差、耐热性较高的钢材表面涂抹, 来对钢结构的构件进行保护。

三、存在的主要问题

(一) 技术层次存在的问题

首先, 需要考虑的就是耐久问题, 特别是较薄钢材防火材料的涂抹, 该种涂抹材料主要是由有机物组成的。在阳光照射、雨水冲刷等自然因素的影响下, 会导致其中的某些成分发生降解, 导致防火涂层断裂, 部分防火涂抹材料脱落, 导致钢结构的防火性能下降。其次就是检测标准存在的问题, 对于钢结构涂抹材料进行耐火性能检验时, 由于钢结构中应用的钢材构件尺寸不同, 如何确定钢构件防火材料的涂抹厚度, 现阶段还缺乏明确的规定。

(二) 生产、使用领域存在的问题

现阶段我国很多防火涂抹材料的生产企业规模较小, 企业现代化建设水平较低。对建筑市场进行深入调查发现, 目前市场流通的很多钢结构防火涂抹材料质量较差, 没有达到国家要求的标准。主要因为生产企业防火涂抹材料生产技术较差, 设备较为落后, 且防火涂抹材料的生产过程缺乏有力的监督和管理。一些建筑施工企业为了缩减工程建设成本投入, 购买一些价格低廉、质量较差的防火涂抹材料, 这对于钢结构整体防火性能造成了不良的影响。

四、消防监督管理对策

(一) 应用正确的防火涂抹材料

目前建筑市场具有的钢结构防火涂抹材料众多, 防火性能方面也有着很大的差异。建筑企业需要依据钢结构建设的用途以及实际情况, 合理、科学地选择钢结构防火涂抹材料。在钢结构防火材料使用前, 相关施工人员需要对防火材料的性能进行检验, 并在室外进行试验, 对涂抹防火材料的钢构件进行火焰灼烧, 经过一段时间后查看涂抹层以及钢结构的变化情况。一定要保障防火材料质量满足钢结构防火处理的实际需求, 还要确保防火材料在经过火焰灼烧后不会产生对人体有害的物质。只有防火性能较为良好的涂抹材料, 才能应用到工程实践中去。对于钢结构的不同区域, 需要选择不同的防火材料进行涂抹, 同时还需要考虑工程的美观性。

(二) 加强建筑市场监督力度

我国政府部门需要加强建筑市场监督力度, 避免质量较差的防火涂抹材料进入到建筑市场中。我国产品质量检验部门, 需要对众多的涂抹材料生产厂家进行审核, 对生产厂家的产品质量进行检验, 对于没有营业执照, 或者恶意生产劣质防火材料的厂家需要进行停业整顿处理。建筑企业在对涂抹材料进行采购时, 需要厂家出示防火涂料国家检验合格证书, 并且要求厂家提供产品的性能资料。

五、结语

钢结构在我国很多建筑工程建设中都有着普遍的应用, 虽然钢材属于不易燃烧材料, 但是如果钢材的温度达到600摄氏度以上。钢结构的稳定性就会严重下降, 导致建筑结构坍塌, 不仅会造成严重的经济损失, 甚至还会对人们的生命安全造成严重威胁。因此必须要加强钢结构的防火处理, 合理、科学地选择钢结构防火涂抹材料, 加强消防监督力度, 促进我国建筑行业的不断发展。

摘要：钢结构是建筑工程建设中普遍应用的结构, 对于增强建筑工程的稳定性, 降低原材料的应用, 缩减工程建设成本有着积极的影响力。由于媒体建筑火灾事故的相关报道, 钢结构的防火性能受到社会的密切关注。因此相关工作人员必须要对防火保护和防火涂料的防火原理进行深入分析, 从而正确地应用钢结构的防火涂抹材料, 并加强施工现场的监督, 对防火处理质量进行排查, 从而加强钢结构的防火性能。本文对钢结构的防火保护和防火涂料的防火监督进行深入分析, 希望对相关人员有所启示。

关键词：钢结构,防火保护,防火涂料,防火监督

参考文献

[1]杜鹏.浅谈对防火涂料的几点看法[J].辽宁建材, 2011, (09) .

[2]梁清泉.防火涂料的发展前景及方向分析探讨[J].中国科技信息, 2011, (04) .

防火保护方法 篇8

近年来, 我国的经济高速发展, 在经济发展的推动下, 大型民用建筑、高层建筑日益增多, 建筑施工面临的环境非常复杂, 也导致其在使用过程中出现了电气火灾事故比较多的情况, 尤其是建筑行业快速发展过程中, 很多的施工企业为了获得更好的经济效益在施工中出现了对施工质量没有进行严格要求的情况, 导致很多的建筑在使用过程中出现了因低压配电系统故障引发的电气火灾, 这些火灾的出现和配电系统中出现电气漏电有很大的关系。配电系统施工是一种比较隐蔽的施工, 因此, 在施工中经常会出现很多的问题, 这些问题的出现不采取必要的措施进行解决, 会导致人们的生命及财产造成巨大的损失。对漏电导致火灾的危险性进行掌握, 采取必要的措施对其进行防范, 是电气防火工作中非常重要的组成部分。

2 防火漏电智能保护开关组成及功能特点

防火漏电智能保护开关在设计上采用了内置式结构, 应用塑壳式断路器作为主开关, 同时, 在其中包含着一些对用电情况进行收集的元器件, 这样能够对出现的短路、过载以及故障进行很好的识别, 将保护与防范功能结合在一起, 这样能够更好利用自身实现自检功能。

防火漏电智能开关的主要功能包含以下几点: (1) 防火漏电智能保护开关能够对电气系统的线路使用情况进行全面的检测, 这样在没有出现火灾隐患的时候才能进行供电, 同时, 在出现电气故障的时候能够提前进行预警, 这样能够更好的保证低压配电系统的安全可靠运行; (2) 在低压配电系统中, 防火智能保护开关能够进行自动的安全监控, 而且这种监控能够实现全天24小时的监控, 能够对电气故障的出现进行识别以及故障分类, 同时发出预警; (3) 防火漏电智能开关在进行设计的时候应用了微电脑自动控制技术, 这样对传统的控制技术进行取代, 在故障发生的时候能够及时进行快速切断, 而且, 能够提高操作的安全性和可靠性; (4) 智能保护开关在使用过程中具有很好的记忆功能, 这样在使用过程中能够实现远程监控; (5) 智能保护开关在应用过程中实现了智能化网络管理, 在进行使用的时候, 能够和烟感、温感以及可燃气体自动预警系统进行联动, 这样能够全面对电气火灾事故的出现进行控制; (6) 系统除了能够对传统的漏电、过载以及短路问题进行很好的保护, 同时实现了多功能的全面保护, 这样对出现的过压、欠压以及误操作也能进行很好的防护, 避免对电气设备进行损坏的情况, 造成不必要的经济损失。

3 防火漏电智能保护开关的安装位置

在建筑物内进行防火漏电智能保护开关安装时, 根据建筑的保护对象来要进行考虑, 针对不同的建筑物等级, 智能保护开关的安装位置会不同, 因此, 对建筑的保护等级要进行很好的分析。对于特级保护建筑物而言, 由低压配电室引出的全部配电干线回路均应在配电干线的首端安装防火漏电智能保护开关;各防火分区、功能分区和楼层的电力与照明总 (分) 配电箱电源进线处, 末端配电箱的电源进线处或分支线回路上均宜安装防火漏电智能保护开关。对于一级保护建筑而言, 要在配电干线的首端安装防火漏电智能开关, 同时, 在配电箱的末端以及线路的进线位置进行开关的安装。对于二级保护建筑而言, 在配电线路的干线位置进行保护开关的安装, 同时, 在各个分区的配电箱电源进线位置进行保护装置的安装。

在对防火漏电智能保护开关进行安装的时候, 要对供电的电源切换箱进行很好的分析, 在有很多的支路出现时, 要在每个支线都安装防火漏电保护开关, 同时, 在双电源切换后采取单一支路时, 不需要进行防火漏电智能保护开关的安装, 在进行智能保护开关安装过程中, 出现特殊要求时, 可以进行特殊处理。近年来, 建筑工程施工出现了很多的高层建筑, 而且, 已经成为了建筑工程施工中重要的结构, 在对其进行漏电保护开关安装时, 可以结合施工业主的要求以及国家的相关要求来进行施工。

4 防火漏电智能保护开关的分级保护

当确定了防火漏电智能保护开关安装位置后, 还应考虑每路配电线路的分级保护, 分级保护一般可分为两级或三级。第一级保护为全网总保护或主干线保护, 这一级保护的防火漏电智能保护开关可安装在变压器低压侧作为总开关使用, 或安装于主干线的首端, 其保护范围为低压侧母线、主干线及其配电装置。

第二级保护为分支干线保护或末端线路保护, 这一级保护的防火漏电智能保护开关装设在分支干线与分区配电箱的进线处、末端配电箱的进线处或分支用电设备线路上, 其保护范围为分支干线或末端线路及其一般用电设备。第三级保护为末端线路或分支线路保护, 这一级保护的防火漏电智能保护开关安装在末端配电箱的进线处, 或末端配电箱分支线路上, 其保护范围为末端线路及其一般用电设备。在电气设计时, 选择采用两级还是三级保护, 应根据低压配电系统的配电形式和配电保护级数来确定。

在低压配电系统中, 当采用放射式供电时, 一般宜选择两级分级保护。第一级保护应设在低压配电室引出的配电干线回路的首端;第二级保护应设在各防火分区、功能分区和楼层的总 (分) 配电箱电源进线处、末端配电箱的进线处或分支线回路上。当有特殊要求时, 宜选择三级分级保护。在低压配电系统中, 当采用树干式供电时, 一般宜选择三级分级保护。第一级保护应设在低压配电室引出的配电干线回路的首端;第二级保护应设在各防火分区、功能分区和楼层的总 (分) 配电箱电源进线处, 或分支线回路上;第三级保护应设在末端配电箱的电源进线处或分支线回路上。当有特殊情况时, 也可选择两级分级保护。

5 防火漏电智能保护开关的剩余电流与动作时间

确定选择两级分级保护时, 设在低压配电室引出的配电干线回路首端的第一级保护, 额定剩余动作电流为400-1000m A, 动作时间为0.5~1s;设在各防火分区、功能分区和楼层的总 (分) 配电箱电源进线处, 或末端配电箱的进线处的第二级保护, 额定剩余动作电流为200-400m A, 动作时间为0.3-0.5s;设在末端配电箱分支线回路上的第二级保护, 主要作为间接接触防护, 额定剩余动作电流小于或等于30m A, 动作时间小于或等于0.1s。

6 结束语

防火漏电智能保护开关在使用过程中是非常重要的漏电火灾报警系统, 同时, 也是非常重要的智能分布监控保护装置, 即能够实现智能保护功能的升级, 同时也对传统的保护以及漏电开关进行替代, 对传统开关使用过程中存在的问题能够进行很好的解决, 防止出现安全事故。在经济和社会发展过程中, 火灾事故的出现对人们的生活以及社会经济的发展带来的影响非常重大, 因此, 一定要做好防范措施, 这样才能保证经济的快速发展, 同时也能更好的保证社会的稳定。防火漏电智能保护开关实现了智能设计。在稳定性以及可靠性方面得到了明显的提高, 这样也实现了技术方面的重大革命, 在安全监控方面实现了智能化全自动发展, 对以后的经济发展和社会进步有很大的影响。

摘要：近几年来, 因漏电引起的火灾不断的发生, 给人们的生活带来很大的危害。对电气火灾的成因及特征进行分析并采取必要的措施显得尤为重要。因此, 文章对防火漏电智能保护开关的功能, 安装位置以及动作时间等问题进行了详细的研究, 使其在工程应用中更加安全可靠。

关键词：防火漏电智能保护开关,火灾,报警系统

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.低压配电设计规范[S].2011.

节水型防火卷帘冷却保护技术研究 篇9

防火卷帘多用在建筑结构的防火分区及消防通道上,阻止火势的蔓延,为消防的扑救贏得时间[1]。但其隔热性能差,规定时间内难以满足国家标准《高层民用建筑设计防火规范》给出的防火卷帘背火面最高温度不超过180℃或者背火面平均不超过140℃的规定,需要采用水冷却保护方法对其进行强行降温[2]。然而,目前市场上应用的防火卷帘水冷却保护技术耗水量过大,对于大型建筑或高层建筑的消防给水问题是极大的考验。因此,研究开发新的节水型防火卷帘意义重大。

袁志宇提出旋转式水喷淋喷头对防火卷帘进行冷却保护[3]。该旋转式水喷淋喷头把高速水流分成多股旋转水流和直射水流,二者在通过小口径喷嘴时,相互撞击、打碎。使得这些极不稳定的细水流分解成小水珠,再从喷嘴喷射而出,形成直径小于1mm的细小水雾。旋转式水喷淋喷头产生的水滴粒子的直径远小于普通型水喷淋喷头保护的水滴粒子,从而增加了水滴与火灾的接触面积,实现提高冷却效率和减少水的消耗。但旋转式水喷淋喷头形成的水滴过大,难以产生良好的雾化水膜保护效果。

本文在综合前人的基础上,试图开发设计一种新的节水型防火卷帘水冷却保护系统,来实现对防火卷帘的冷却降温和节水目的。

1 节水型防火卷帘水冷却保护技术设计

1.1 节水型防火卷帘水冷却保护系统的结构设计

节水型防火卷帘的结构组成如图1所示,其包括了增压装置和自动水喷淋喷头2部分。增压部分通过增压水泵推动形成高速水流,并从水喷淋喷头喷射出,使得高压的水流在喷嘴附近相互撞击、打碎,形成细小的雾状水滴。雾状水滴增加了与火焰的接触面积(水的冷却作用强弱主要取决于同体积状态下与被冷却面的相对接触面积),提高了水冷却保护效果。节水型防火卷帘主要通过管道从消防水槽注入增压水泵,形成了高速的水流并从水喷淋喷头喷出,对防火卷帘进行冷却保护。

1.水槽2.增压水泵3.阀门4.压力表5.节水型水喷淋喷头6.防火卷帘主轴7.防火卷帘卷帘

图1节水型防火卷帘冷却保护设计

1.2 节水型防火卷帘水喷淋喷头结构设计

节水型防火卷帘水喷淋喷头结构如图2所示。该喷头在内侧加上一个水流风叶,有利于把水流分散成极不稳定的旋转水流和直射水流,同时在喷嘴出口处套上一个钻有小孔的网圈,这样可以细化形成多股水流。喷头喷嘴的出口处喷头设计成收敛和发散角,有利于将水流打散成极不稳定的多股水流,这些极不稳定的旋转水流高压下在喷嘴附近相互撞击、打碎,从喷嘴射出,形成细小雾状的水滴,其直径可以小于300μm。

节水型防火卷帘的水喷淋喷头除了对防火卷帘进行喷水冷却保护外,还起到火灾探测作用。火灾发生后,自动水喷淋喷头感应到喷头水温达到一定的程度后便自动爆破开启进行防火卷帘水冷却保护,实现防火卷帘的降温。

2 工作原理

2.1 节水型防火卷帘工作原理

水是比热、汽化热大的介质。水在气化过程中吸收了大量的热量,常被用作冷却剂对物体进行冷却保护。水的冷却作用强弱取决于同体积状态下的相对表面积(与被冷却的接触表面积),若要水冷却效果好,又省水,就应该使水呈细雾状态。节水型防火卷帘水冷却保护系统正是利用该原理,通过高压水流和节水型水喷淋喷头作用,使水雾化成直径小于300μm的水滴,并以一定的压力射向火焰中心点,形成良好的水膜,实行强制冷却(见图3)。同样的冷却条件下,节水型防火卷帘水冷却保护系统所需要的水量更少,从而实现了节水的目的。

2.2 节水型防火卷帘热传递方式

根据经典传热原理,热量传递有3种方式,即热传导、热对流和热辐射。单纯的热传导仅发生在流体中。当热投射到实体表面上时,部分被物体吸收,部分被反射,其余的透过物体,存在如下关系:

α+ρ+τ=1 (1)

式中:α—热吸收率;

ρ—反射率;τ—投射率。

辐射能进入固体、液体的表面后,在一个极小的距离就被完全吸收了。对于金属导体,这一距离仅为1μm的数量级,对于大多数非导电材料,这一距离亦小于1mm,对于固体和液体可以认为τ=0。辐射能投射到气体上时,与投射到固体或液体上不同,气体对辐射能几乎没有反射能力,可认为其ρ=0。

防火卷帘的热传递过程由4个换热环节串联而成:①火灾现场通过热对流和辐射将热量传递给卷帘门的外侧表面;②热量由卷帘门的外侧表面传导到内侧表面为热传导过程;③热量由卷帘门的内侧表面传给水膜为对流换热过程;④水膜向卷帘背火面辐射热。

3 雾化试验

节水型防火卷帘冷却保护的雾化水滴可以通过雾滴激光测量仪雾化试验计算得到,其试验装置如图4所示[4,5]。雾滴测定仪是利用自含激光探头控制阴影原理测定小雾滴的大小和速度。从激光器发出的激光穿过测量体积达二极管全息上,穿过测量体积的粒子在二极管全息上形成1个阴影,由探头探测并形成1个图像,线形二极管全息的宽度构成1个尺寸,全息扫描形成小雾滴图像的第2个尺寸。通过计算机和控制/数据探测软件记录单个小雾滴的尺寸和可以用来计算小雾滴速度的信息。

为了表示低压水喷洒、高动量水雾嘴的特征,利用激光测量仪可以检测出图5(a)距离喷嘴不同距离的雾化水滴的直径大小。水滴通过激光发射器和接受器转换成数字信号,在计算机上输出计算出的不同压力下的雾化水滴直径,见图5(b)。

4 布水强度确定

节水型防火卷帘的布水强度可以分为理论布水强度和附加布水强度两部分。理论布水强度也即按照国家标准规范要求所计算出的最小用水量。在确定防火卷帘的耗水量时,还应该考虑保证防火卷帘水冷却保护的可靠性等因素所需要的额外增加的布水强度,即附加布水强度。为了确定水雾式防火卷帘的布水强度,本次实验以宽为3.2m,高为3.5m的复合式防火卷帘为实例进行计算,求出水雾式防火卷帘的总布水强度。

4.1 理论布水强度

理论布水强度是按照国家标准规范要求所计算得到的布水量。防火卷帘在检测时若要达到标准要求,其理论水量必须满足下列国家检验中心检测窑及其燃烧室的相关数据[2,6]。

①采用3～4只喷油嘴;

②每只喷嘴耗油量为20～30kg/h;

③燃油为柴油,其发热值为3.64×107J/L;

④燃烧室为六面体,而测试面仅为其1/6,但因测试面被强制冷却,温度梯度大,吸热量大,故暂定测试面受热量为总量的75%;

⑤燃油燃烧率定为65%(其余35%以烟气形式排走);

⑥设喷雾冷却有效率为75%(其余25%水雾飘失);

⑦水吸收的热量定为水100℃的汽化热2.26×106J/L,这留有相当一部分裕度(因为水的温度越高,水的汽化热越小,实际的水温远低于100℃);

⑧被测卷帘的宽度为3.2m;

⑨理论布水强度为:(364×107×30×4×0.75×0.65)÷(3.2×2.26×106×3600×0.75)≈0.15。

4.2 附加布水强度

当水幕沿着防火卷帘门向下流动时,由于受热,水不断汽化,水幕的厚度不断减小。如果采用理论布水强度布水,在防火卷帘门的下部不能形成良好的水幕,甚至防火卷帘门的最下部有的地方会没有水覆盖,因此不能很好地冷却防火卷帘和阻碍热量向背火面的传递。为使防火卷帘门形成良好的水幕,应考虑附加布水强度。

防火卷帘板的底部与地面保持500mm的距离,冷态时,向防火卷帘门喷水。逐步增大压力,增大每个喷头的流量。水喷射到防火卷帘板上,顺着帘板流下,然后从底部落到地面上。当防火卷帘板的底部与地面之间的水幕均匀且连续时,此时的布水强度就为附加布水强度,约为0.1L/(s·m2)。

4.3 总布水强度

总布水强度为理论布水强度加上附加布水强度,按式(2)计算。

q=ql+q2 (2)式中:q——总布水强度,L/(s·m2);

q1——理论布水强度,L/(s·m2),q2——附加布水强度,L/(s·m2)。

经计算得出水雾式防火卷帘的总布水强度为0.25L/(s·m2)。普通水喷淋喷头系统在宽3.2m的防火卷帘上需要安装两个喷水强度不小于0.5L/(s·m2)的喷头,其总布水强度大于1L/(s·m2)。与普通水喷淋防火卷帘相比,水雾式防火卷帘总布水强度仅为普通水喷淋防火卷帘总布水强度的1/4,节水优势明显。

5 结论

防火卷帘水冷却保护技术有很多种,但目前的防火卷帘水冷却保护技术多是耗水量过大,其对大型建筑的消防给水问题是极大的考验。本文设计开发的节水型防火卷帘设计技术,其耗水量仅为普通水喷淋防火卷帘的1/4,节水优势明显。该研究工作为提高防火卷帘的防火隔热效率和节省企业的成本,减少火灾事故有帮助作用。

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