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輕鋼結(jié)構(gòu)在醫(yī)藥工業(yè)廠房中的應用

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

        隨著我國經(jīng)濟不斷增長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，我國藥品制劑和原料藥生產(chǎn)必須全部符合GMP認證。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》或相應劑型的生產(chǎn)范圍，同時撤銷相應藥品的生產(chǎn)批準文號，責令其停止生產(chǎn)。

        GMP的必要條件是指具備一定潔凈程度的潔凈廠房。在全國各地，隨著GMP認證浪潮的掀起，生產(chǎn)藥品的企業(yè)紛紛新建和改擴建一大批潔凈廠房，我院承擔了不少設計任務，潔凈廠房有許多不同于其他廠房的特點，建筑設計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，為適應潔凈區(qū)的靈活布置，需采用大空間及大跨度柱網(wǎng)。圍護結(jié)構(gòu)的材料選型應滿足保溫、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置技術(shù)夾層。

        針對以上設計要求，近年來我們在醫(yī)藥工業(yè)廠房設計中，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，有其獨特的優(yōu)點：1、它能夠滿足潔凈廠房建筑設計的要求，柱網(wǎng)布置靈活，跨度最大可達36m，縱向溫度區(qū)段長度允許300m，橫向溫度區(qū)段長度允許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。設計經(jīng)驗表明：當抗震設防烈度為7度時，一般不需做抗震驗算；當為8度及以上時，橫向剛架和縱向剛架均需做抗震驗算。4、輕鋼結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)省了基礎投資。5、外墻采用輕型復合鋼板，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)場組裝，機械化生產(chǎn)程度高，確保質(zhì)量，加快施工速度，大大縮短建設周期，使藥廠能盡快建成投產(chǎn)，獲得良好的經(jīng)濟效益，深受建設單位歡迎。設計中部分工程應用情況，詳見附表。

        在醫(yī)藥工業(yè)廠房中應用輕鋼結(jié)構(gòu)，建筑方面突出的問題是防火設計。生產(chǎn)中采用較多貴重的進口機器、儀表、儀器，價錢高，一旦發(fā)生火災，損失嚴重。生產(chǎn)過程中使用易燃易爆物品，生產(chǎn)火災危險性分類局部為甲類，防火設計顯得更加重要，帶有一定的技術(shù)難度。輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面小，鋼材強度隨著溫度的升高而降低，溫度達到一定高度時會喪失承載能力。因此在設計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)建筑設計防火規(guī)范GBJ16-87(2001年版)，醫(yī)藥工業(yè)廠房耐火等級一般為二級，要求單層廠房柱耐火極限達到2h，梁耐火極限達到1.5h，而無防火涂料保護的鋼柱、鋼梁構(gòu)件耐火極限只達到0.25h，不滿足防火規(guī)范要求，必須采取防火隔熱措施，設計中多采用防火涂料。防火規(guī)范2.0.5條規(guī)定，二級耐火等級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，可采用無保護層的金屬構(gòu)件。但甲、乙、丙類液體火焰能燒到的部位，應采取防火保護措施。考慮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，設計中均應采用防火保護措施，以確保在發(fā)生火災時，門式剛架的整體穩(wěn)定和安全。避免建筑破壞，造成經(jīng)濟損失。

        新版建筑設計防火規(guī)范(報批稿)對工業(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。耐火等級為二級，設置自動噴水滅火系統(tǒng)的單層丙類生產(chǎn)廠房和丁、戊類生產(chǎn)廠房，還有丁、戊類儲存物品倉庫，可以不采用防火隔熱措施保護。但甲、乙、丙類液體或可燃氣體火焰可以燒到的梁、柱應采取外包敷不燃材料或其它防火隔熱措施保護，并滿足耐火極限要求。二級耐火等級的單層及二層廠房中的梁耐火極限要求達到1.0h，比老規(guī)范降低0.5h，二級耐火等級廠房的屋頂可采用無保護層的金屬構(gòu)件，但甲、乙、丙類液體火焰可以燒到的部位應采取防火隔熱保護措施。

        輕鋼廠房內(nèi)大部分是制藥工藝設備或潔凈房間，防水、防潮、要求高，做好廠房屋面防水十分重要，設計中一定要注意。目前廠房屋面扳安裝有三種方法：第一種是復合彩板自攻螺釘連接，時間一長就有漏水的可能，在藥廠中基本不采用；第二種自扣式連接，無機械損傷，剛性大、防火性好，但蒙皮效應相對弱一些；第三種咬合接口，剛性大、防水性好，維護費用低，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，屋面板保溫材料須用帶鋁箔的，以防止結(jié)露或雨水溢進。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)幾根檁條上就會造成檁條撓度太大而下垂，屋面也會因此下陷而積水、漏水，因此屋面設計也應注意加強懸掛管道的檁條剛度和強度。

        輕鋼結(jié)構(gòu)設計方面應注意以下問題：當建筑物寬度大于60m，在內(nèi)柱宜適當設置柱間支撐，當內(nèi)、外柱交叉支撐與建筑門窗洞口或工藝、暖通專業(yè)設備管道布置有矛盾時，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位置設置，考慮到彩鋼板的蒙皮作用，不一定每列內(nèi)柱都設置。

        綜上所述，無論從工藝布置，還是建筑實用性、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)濟效益明顯，據(jù)統(tǒng)計它與鋼筋混凝土結(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)中的應用方興未艾，只要充分認識其建筑結(jié)構(gòu)特點，它在醫(yī)藥工業(yè)廠房中應用將會越來越廣泛。
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