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輕鋼結(jié)構(gòu)在醫(yī)藥工業(yè)廠房中的應(yīng)用

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2011-03-07 13:29:43 [收藏]
提要：輕鋼結(jié)構(gòu)在醫(yī)藥廠房中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，綜述了在設(shè)計(jì)過程中建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造、防火、防爆、防水措施等方面應(yīng)注意的問題，闡述了其優(yōu)越性，值得推廣。.
    關(guān)鍵詞：應(yīng)用 廠房 工業(yè) 醫(yī)藥
        提要：輕鋼結(jié)構(gòu)在醫(yī)藥廠房中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，綜述了在設(shè)計(jì)過程中建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造、防火、防爆、防水措施等方面應(yīng)注意的問題，闡述了其優(yōu)越性，值得推廣。

        關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu)醫(yī)藥工業(yè)廠房防火防水

        隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)和人民生活水平的日益提高，醫(yī)藥工業(yè)有了很大的發(fā)展。從1998年起，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局陸續(xù)頒布規(guī)定：2004年6月30日前，我國(guó)藥品制劑和原料藥生產(chǎn)必須全部符合GMP認(rèn)證。從2004年7月1日起，凡未取得藥品制劑或原料藥生產(chǎn)GMP證書的生產(chǎn)企業(yè)，將被撤銷《藥品生產(chǎn)許可證》或相應(yīng)劑型的生產(chǎn)范圍，同時(shí)撤銷相應(yīng)藥品的生產(chǎn)批準(zhǔn)文號(hào)，責(zé)令其停止生產(chǎn)。

        GMP的必要條件是指具備一定潔凈程度的潔凈廠房。在全國(guó)各地，隨著GMP認(rèn)證浪潮的掀起，生產(chǎn)藥品的企業(yè)紛紛新建和改擴(kuò)建一大批潔凈廠房，我院承擔(dān)了不少設(shè)計(jì)任務(wù)，潔凈廠房有許多不同于其他廠房的特點(diǎn)，建筑設(shè)計(jì)要考慮平面和空間布局的靈活性，潔凈區(qū)分隔成許多小間，門窗多，主體結(jié)構(gòu)不宜采用厚度大的內(nèi)墻承重，為適應(yīng)潔凈區(qū)的靈活布置，需采用大空間及大跨度柱網(wǎng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料選型應(yīng)滿足保溫、隔熱、防火、防潮、少產(chǎn)塵等要求。有防爆要求的潔凈廠房的外墻要采用輕質(zhì)材料，每平方米重量不超過120kg，以滿足泄爆要求。為了減少灰塵，保證潔凈區(qū)內(nèi)空氣的潔凈度，廠房最好不設(shè)變形縫。潔凈區(qū)不允許各種管道通過，因此在廠房上空需要設(shè)置技術(shù)夾層。

        針對(duì)以上設(shè)計(jì)要求，近年來我們?cè)卺t(yī)藥工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，大量采用輕鋼結(jié)構(gòu)，其中以門式剛架為主，有單跨和多跨，門式輕型剛架結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1、它能夠滿足潔凈廠房建筑設(shè)計(jì)的要求，柱網(wǎng)布置靈活，跨度最大可達(dá)36m，縱向溫度區(qū)段長(zhǎng)度允許300m，橫向溫度區(qū)段長(zhǎng)度允許150m，這種結(jié)構(gòu)用于醫(yī)藥工業(yè)廠房，符合潔凈廠房不設(shè)變形縫的要求。2、門式剛架結(jié)構(gòu)形成的坡屋面下部空間較大，可以作為廠房技術(shù)夾層，布置各種管道，充分利用建筑空間，節(jié)約投資。3、輕鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好，由于鋼結(jié)構(gòu)本身具有較好的延性，故能夠充分耗散地震能。另外，由于輕鋼結(jié)構(gòu)重量輕，地震力很小。設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)，一般不需做抗震驗(yàn)算；當(dāng)為8度及以上時(shí)，橫向剛架和縱向剛架均需做抗震驗(yàn)算。4、輕鋼結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)省了基礎(chǔ)投資。5、外墻采用輕型復(fù)合鋼板，可以滿足廠房泄爆要求。6、輕鋼廠房全部鋼構(gòu)件可以在工廠制作加工，現(xiàn)場(chǎng)組裝，機(jī)械化生產(chǎn)程度高，確保質(zhì)量，加快施工速度，大大縮短建設(shè)周期，使藥廠能盡快建成投產(chǎn)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，深受建設(shè)單位歡迎。設(shè)計(jì)中部分工程應(yīng)用情況，詳見附表。

        在醫(yī)藥工業(yè)廠房中應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)，建筑方面突出的問題是防火設(shè)計(jì)。生產(chǎn)中采用較多貴重的進(jìn)口機(jī)器、儀表、儀器，價(jià)錢高，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中使用易燃易爆物品，生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類局部為甲類，防火設(shè)計(jì)顯得更加重要，帶有一定的技術(shù)難度。輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面小，鋼材強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低，溫度達(dá)到一定高度時(shí)會(huì)喪失承載能力。因此在設(shè)計(jì)中必須考慮采取防火措施，使鋼構(gòu)件滿足耐火極限的要求。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ16-87(2001年版)，醫(yī)藥工業(yè)廠房耐火等級(jí)一般為二級(jí)，要求單層廠房柱耐火極限達(dá)到2h，梁耐火極限達(dá)到1.5h，而無防火涂料保護(hù)的鋼柱、鋼梁構(gòu)件耐火極限只達(dá)到0.25h，不滿足防火規(guī)范要求，必須采取防火隔熱措施，設(shè)計(jì)中多采用防火涂料。防火規(guī)范2.0.5條規(guī)定，二級(jí)耐火等級(jí)建筑的屋頂如采用耐火極限不低于0.5h的承重構(gòu)件(一般指屋架)有困難時(shí)，可采用無保護(hù)層的金屬構(gòu)件。但甲、乙、丙類液體火焰能燒到的部位，應(yīng)采取防火保護(hù)措施?？紤]單層門式剛架作為屋面承重部分構(gòu)件和門架柱連成整體為共同受力構(gòu)件，與由鋼筋混凝土柱和鋼屋架組成的廠房相比有所不同，不能按單純的屋面承重構(gòu)件考慮，設(shè)計(jì)中均應(yīng)采用防火保護(hù)措施，以確保在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，門式剛架的整體穩(wěn)定和安全。避免建筑破壞，造成經(jīng)濟(jì)損失。

        新版建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(報(bào)批稿)對(duì)工業(yè)廠房金屬結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的防火要求作了更加明確的規(guī)定。耐火等級(jí)為二級(jí)，設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的單層丙類生產(chǎn)廠房和丁、戊類生產(chǎn)廠房，還有丁、戊類儲(chǔ)存物品倉(cāng)庫(kù)，可以不采用防火隔熱措施保護(hù)。但甲、乙、丙類液體或可燃?xì)怏w火焰可以燒到的梁、柱應(yīng)采取外包敷不燃材料或其它防火隔熱措施保護(hù)，并滿足耐火極限要求。二級(jí)耐火等級(jí)的單層及二層廠房中的梁耐火極限要求達(dá)到1.0h，比老規(guī)范降低0.5h，二級(jí)耐火等級(jí)廠房的屋頂可采用無保護(hù)層的金屬構(gòu)件，但甲、乙、丙類液體火焰可以燒到的部位應(yīng)采取防火隔熱保護(hù)措施。

        輕鋼廠房?jī)?nèi)大部分是制藥工藝設(shè)備或潔凈房間，防水、防潮、要求高，做好廠房屋面防水十分重要，設(shè)計(jì)中一定要注意。目前廠房屋面扳安裝有三種方法：第一種是復(fù)合彩板自攻螺釘連接，時(shí)間一長(zhǎng)就有漏水的可能，在藥廠中基本不采用；第二種自扣式連接，無機(jī)械損傷，剛性大、防火性好，但蒙皮效應(yīng)相對(duì)弱一些；第三種咬合接口，剛性大、防水性好，維護(hù)費(fèi)用低，外觀清晰流暢，具有現(xiàn)代美感，在醫(yī)藥廠房中較多采用。輕鋼廠房屋面坡度不宜太小，排水天溝宜外設(shè)，屋面板保溫材料須用帶鋁箔的，以防止結(jié)露或雨水溢進(jìn)。另外，由于潔凈廠房中夾層內(nèi)各種管道繁多，而且大部分要懸吊于屋面檁條上，這樣，如果管道過于集中的吊于少數(shù)幾根檁條上就會(huì)造成檁條撓度太大而下垂，屋面也會(huì)因此下陷而積水、漏水，因此屋面設(shè)計(jì)也應(yīng)注意加強(qiáng)懸掛管道的檁條剛度和強(qiáng)度。

        輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意以下問題：當(dāng)建筑物寬度大于60m，在內(nèi)柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐，當(dāng)內(nèi)、外柱交叉支撐與建筑門窗洞口或工藝、暖通專業(yè)設(shè)備管道布置有矛盾時(shí)，可改用人字支撐、門式桁架支撐或縱向剛架，內(nèi)柱支撐可在外柱支撐相應(yīng)位置設(shè)置，考慮到彩鋼板的蒙皮作用，不一定每列內(nèi)柱都設(shè)置。

        綜上所述，無論從工藝布置，還是建筑實(shí)用性、施工安裝等方面，輕鋼結(jié)構(gòu)在醫(yī)藥工業(yè)廠房中應(yīng)用都有其顯著的優(yōu)越性。更重要的是，輕鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益明顯，據(jù)統(tǒng)計(jì)它與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可以節(jié)省投資25%。輕鋼結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，其在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用方興未艾，只要充分認(rèn)識(shí)其建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它在醫(yī)藥工業(yè)廠房中應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。
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