服务项目 |
厂房安全检测,厂房安全鉴定,厂房检测,厂房鉴定 |
面向地区 |
一、中政建研厂房安全检测工业建筑的可靠性鉴定,应符合下列要求:
1)达到设计使用年限拟继续使用时;
2)用途或使用环境改变时;
3)进行改造或增容、改建或扩建时;
4)遭受灾害或事故时;
5)存在较严重的质量缺陷或者出现较严重的腐蚀、损伤、变形时。
2、在下列情况下,宜进行可靠性鉴定:
1)使用维护中需要进行常规检测鉴定时;
2)需要进行全面、大规模维修时;
3)其他需要掌握结构可靠性水平时。
3、当结构存在下列问题且仅为局部的不影响建、构筑物整体时,可根据需要进行专项鉴定:
1)结构进行维修改造有要求时;
2)结构存在耐久性损伤影响其耐久年;
3)结构存在疲劳问题影响其疲劳寿命时;
4)结构存在明显振动影响时;
5)结构需要长期监测时;
6)结构受到一般腐蚀或存在其他问题时。
中政建研厂房安全检测工业厂房可靠性鉴定一般程序包括:明确鉴定的目标、范围、内容;初步调查:制定鉴定方案;详细调查与检测;可靠性分析与验算;可靠性评定;鉴定报告等。在工业建价可家性实定过程中,若发现调查检测资料不足或不准确时,要及时进行补充调查、检测。对于那些存在问题十分明显且特别严重,但通过状态分析与初步校核能作出明确判断的工程项目,实际应用鉴定程序时可以根据实际情况和鉴定要求作适当的简化。
厂房安全检测鉴定项目实例分析:
1检查检测结果与分析
1.1检查检测概况
在有关单位配合下,对管廊既有结构进行了较为全面的复核检查及检测。主要工作内容包括:全面检查结构布置,检查结构构件的外观缺陷及裂损,测定倾斜情况,测定混凝土构件强度等。
检测结果显示:大部分混凝土管架柱出现纵向裂缝、钢筋及柱间钢支撑锈蚀,部分梁、柱节点失效。
1.2中政建研厂房安全检测检查检测结果
1构件裂损、缺陷检查
现场检测发现:由于该管廊各个单元建筑年代不同,各单元的裂损情况也不相同,70年代建造的管架裂损情况比较严重,80年代以后建造的管架情况较好。并且,由于该管架处于化工厂内,受腐蚀性气体侵蚀比一般情况下严重得多,导致该管廊所有钢结构柱间支撑、钢梁及各种连接节点的埋件和连接件都有不同程度的锈蚀情况。
从现场检测情况看,部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保护层剥落情况比较严重(尤其是混凝土牛腿附近),因此导致钢筋锈蚀较严重,个别部位箍筋断裂失去作用。各柱间支撑及水平支撑等锈蚀严重,部分支撑失去承载能力。部分柱、梁连接节点也因为锈蚀基本失去连接作用。
纵向跨度15米以上柱间均设置混凝土桁架或钢桁架,其中混凝土桁架采用标准图集《钢筋混凝土桁架式管架通用图》(HG21252-93),桁架构件截面较小,现场检查发现桁架杆件存在大量裂缝、露筋、钢筋锈蚀情况。腹杆裂缝宽度一般小于或等于0.2mm,尚在允许范围以内;个别裂缝宽度达到0.4mm,超过设计允许范围。个别桁架与柱连接处拉裂,连接件锈蚀、裂损严重,甚至失去连接作用。
2中政建研厂房安全检测桁架检测
现场使用水准仪对部分桁架的挠度进行测量。结果显示,桁架挠度值均较小,部分桁架变形值为正(即向上),向下变形大值28.6mm,相当于跨度的1/629,符合规范要求。分析认为,主要是由于桁架承受荷载较小,由此产生的挠度较小。
现场检查发现,个别桁架连接件拉脱、拉裂。对桁架两端牛腿标高进行测量后分析,被拉脱桁架两端牛腿差异沉降较大,大相邻牛腿高差达149mm,不均匀沉降是造成桁架拉脱、拉裂的主要因素。
3地基处理监测调查
管架所处场地类型为地区IV类场地,采用立基础,基础埋深约1.5米。基础混凝土设计强度为150号(相当于现行规范混凝土强度等级C13),部分基础混凝土强度为C20。
从柱子倾斜测量结果来看,基础倾斜量都较小,在规范允许范围内;从牛腿标高测量结果分析,个别基础差异沉降较大,造成桁架连接件拉脱、拉裂,影响到结构安全。
1.3检查检测结果分析
现场检查发现,管架周围释放的蒸汽很多,工厂内氨气、醋酸气味很浓,表明管架结构处于湿度大、酸性高的环境下。
1混凝土碳化分析
现场检测发现,大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm,碳化现象严重。由于管架周围空气呈很强的酸性,构件混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的酸性气体在适当的温度条件下发生化学反应,生成碳酸钙和水,使混凝土中性化(即混凝土碳化),碳化作用时,还会引起混凝土收缩,混凝土表面在碳化过程中产生微裂缝,从而混凝土失去对钢筋的保护作用。
2中政建研厂房安全检测钢筋锈蚀分析
现场检测发现,敲除开裂混凝土后,构件钢筋均有不同程度的锈蚀。由于构件表面混凝土碳化,在潮湿环境(有氧)环境下构件内钢筋表面发生电化反应,引起钢筋锈蚀。钢筋锈蚀后体积膨胀(锈蚀体积膨胀2~6倍),导致混凝土顺筋开裂。
现场钢结构桁架及支撑锈蚀严重,部分构件已被锈透,由于钢构件处于大气中,表面保护油漆局部遭到损坏后,同钢筋锈蚀一样,大气中酸性气体和空气中水生成无机酸使构件表面发生电化反应,引起钢构件锈蚀。由于钢构件是直接裸露在大气环境中,锈蚀比混凝土中钢筋严重的多,很多构件已被锈蚀透。
钢筋的锈蚀量与钢筋的材性密切相关。随着钢筋的锈蚀量的增加,锈蚀钢筋的屈服强度降低,钢筋与混凝土之间的粘结强度也呈明显下降趋势。当钢筋的锈蚀量大于15%时,应及时更换钢筋。当钢筋锈蚀面积达到或超过30%~40%时,应进行加固处理。同时,钢筋锈蚀还将导致钢筋附近混凝土材料性能的劣化。该管架钢筋锈蚀约达到15%,需要对锈蚀钢筋进行处理,结合管廊的加固层改造,对该管架进行加固处理。
中政建研厂房安全检测工业厂房可靠性鉴定一般程序包括:明确鉴定的目标、范围、内容;初步调查:制定鉴定方案;详细调查与检测;可靠性分析与验算;可靠性评定;鉴定报告等。在工业建价可家性实定过程中,若发现调查检测资料不足或不准确时,要及时进行补充调查、检测。对于那些存在问题十分明显且特别严重,但通过状态分析与初步校核能作出明确判断的工程项目,实际应用鉴定程序时可以根据实际情况和鉴定要求作适当的简化。
中政建研厂房安全检测接受鉴定委托时根据委托方提出的鉴定原因和要求,经协商后确定鉴定的目的、范围和内容。通过查阅图纸资料、调查工业建筑的历史情况、考察现场、调查工业建筑的实际状况、使用条件、内外环境,以及目前存在的问题以确定详细调查与检测的工作大纲,拟订鉴定方案。鉴定方案应根据鉴定对象的特点和初步调查结果、鉴定目的和要求制定。鉴定方案的内容应包括检测鉴定的依据、详细调查与检测的工作内容、检测方案和主要检测方法、工作进度计划及需由委托方完成的准备工作等。这些都是搞好后续工作的前提条件,是进入现场进行详细调查、检测需要做好的准备工作。同时,接受鉴定委托,不仅要明确鉴定目的、范围和内容,同时还要按规定要求搞好初步调查,特别是对比较复杂或厢生的工程项目更要做好初步调查工作,才能起草制定出符合实际、符合要求的鉴定方案。确定下一步工作大纲并指导以下的工作。
01 现场初步调查
1) 原设计图和竣工图、工程地质报告、历次加固和改造设计图、事故处理报告、竣工验收文件和检查监测记录等;
2) 原始施工情况;
3) 厂房的使用情况;
4) 根据已有资料与实物进行初步核对、检查和分析;
5) 填写初步调查表;
6) 制定详细调查计划。确定必要的实测、试验和分析等工作大纲。
02 现场详细调查
1) 结构构件、结构构造、结构布置、支撑系统和连接构造的检测;
2) 厂房地基基础的检测;
3) 结构上的作用、作用效应及作用效应的组合调查分析,必要时进行实测统计;
4) 结构材料性能和几何参数的检测与分析、结构构件的计算分析、现场实测,必要时进行结构实验。
工业厂房可靠性鉴定等级标准
01 评级居次及等级划分
02 鉴定等级标准
1) 子项评定等级要求
2) 项目或组合项目评定等级要求
根据项目可靠性影响的程度,将子项分为主要子项和次要子项两类。结构承载力、构造连接等应划分为主要子项;结构裂缝、变形等应划分为次要子项。
3) 评定单元等级要求
关于工业厂房可靠性鉴定,在进行等级评定时,要分清厂房的主体结构,不同的结构类型,构件评定类别和评定要求是不一样的。
随着我国钢铁产业的不断发展,钢材产量和质量持续提高,价格逐步下降,钢结构的造价也相应有较大幅度的降低,因此在现代工厂设计中得到越来越多的采用。然而,轻钢结构建筑耐火等级较低,大空间、大跨度厂房对防火分区又提出新的要求,这些问题有的可以采取技术措施解决,有的还没有的解决方案。现就上述设计问题进行初步探讨:
一、轻钢结构工业厂房的耐火等级
轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架,建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。根据《建筑设计防火规范》,其柱、梁的耐火时间均为0.25~0.5小时,建筑物的耐火等级仅为四级(耐火等级较低)。 以中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例,其生产类别为丙类,规范要求的低耐火等级为三级,这样,轻钢结构厂房就不够资格作丙类厂房。
解决的方法,可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或2厘米厚的LY防火隔热涂料保护层,其耐火时间可达1.5~2.3小时,这样,建筑物的耐火等级可按三级考虑,满足规范要求,但应注意,应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂层的重量。
二、轻钢结构工业厂房的防火分区
现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾控制在较小范围内,《建筑设计防火规范》要求在建筑物内划分防火分区,并明文规定了各级防火分区的大允许面积。现轻钢厂房的占地面积通常较大,如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000平方米,而规范允许的分区面积为3000平方米(生产类别为丙类,采取防火涂层保护后,耐火等级按三级考虑),因此应作防火分区的分隔。
防火分区在普通民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施,用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决,若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层大允许建筑面积还可增加一倍。但若试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢结构厂房,就会遇到问题。
1.防火墙与防火分区
因成套设备生产线的工艺要求,不可能用防火墙把厂房一分两半,这样截断了连贯的生产线设备,也不利于物料及半成品、成品的运输。而且,从生产管理的角度,业主也不会接受这样的方案。
2.防火卷帘与防火分区
民用建筑中通用的防火门与防火卷帘,在面对大跨度的轻钢厂房时,也不很合适。如某刨花板车间,单跨达36米,如何定制这样大跨度的防火卷帘呢,这样的卷帘,因跨度太大,在收放时很难控制,容易卡在滑槽里,且造价又高,工程实践中极少见。
3.自动喷水灭火与防火分区
能否在整个车间设自动喷水灭火装置,使允许的防火分区面积增加一倍,从而满足规范要求呢。这有两个问题:
(1)单层轻钢结构车间的高度大多远超过8米,而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条,超过8米的大空间建筑物,安装闭式喷头的作用就不大了。
(2)有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米,需分三个防火分区,若全车间安装自喷,则防火分区允许面积虽扩大一倍,但仍然不够(安装自喷后,防火分区的允许面积从3000平方米扩大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。
4.立水幕与防火分区
用立的水幕作防火分隔,是我院经常采用的方案,作一条防火水幕带,区域宽5米,流量2升/秒米。这种分隔方式很灵活,不像防火墙要把车间截成两半,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大的跨度都行,一般正常生产时,就好像它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。但是,单水幕作防火分隔也有三大难题:
(1)需水量太大,水池造。仍以跨度36米计算,水幕供水量为2升/秒米,按消防历时2小时考虑,则水幕贮水量应为518立方米,再加上室内外消火栓的贮水量,则消防水池的造价较高。
(2)水幕启动时,大量的水突然喷泄而下,会对昂贵的生产设备造成较大的损失。如果车间内发生了局部较小的火灾,几支灭火器加一支水枪就能解决,此时冒然启动水幕防火分隔,则也许水幕的大水造成的损失会比局部火灾的损失更大。因此需严格掌握水幕的启动时机。它只适于火势烧了半个车间,并有蔓延之势时启动。为防止误动作造成损失,我院设计的车间水幕,大多采用人工手动启动,通常只依靠几个闭式喷头来启动水幕的方式在这里不可靠。
(3)有效维护麻烦,没有办法试水,来检验水幕系统可靠性。理论上,如果车间建造安装时,先安装消防设施,再安装生产设备,则有机会在水幕安装完毕,但生产设备还末安装时,让水幕试水。但是,在工程实践中,为早日投产,大多把生产设备当作重要,一到货立即安装,消防设施都排在了后面。那么,在水幕安装完毕后,大家将知道它的实际喷水情况如何(除非发生大火灾,才有机会一试),但如果平时无法试水维护,在关键时刻水幕工作不正常怎么办。
试水的问题只好在技术上近似解决,在设计时,消防泵房水幕泵的出水管上可设试水管及试水阀门,利于平时检验水幕泵的工作状态。但车间上方的水幕管与水幕喷头是否阻塞,喷水是否均匀,就无法测试了。
5.另一种解决方案
对于防火分区,还有另一种解决方案:根据《建筑设计防火规范》第1条,四级耐火等级厂房之间的防火间距为18米,依此类推,如在生产类别为丙类,耐火等级为三级的轻钢结构单层厂房内部设一区域宽18米的防火隔离带,在隔离带里没有可燃物,理论上,是否可看作有效的防火分隔呢? 实际设计中,可以控制隔离带内没有堆放生产原料、半成品等可燃物,但肯定有生产线的设备,而设备的橡胶传送带是可燃的,传送带上的原料或半成品也是可燃的,不过,传送带可以在有火灾时停下来,可燃物不多,一支水枪可有效封锁,那么,上述的这样一个隔离带究竟算不算防火分区的有效分隔呢。规范没有明文规定算或不算,按惯例,此类情况需与当地的消防审批部门协商研究,以求解决。
三、总结
综上所述,因轻钢结构工业厂房的耐火等级较低,相应的允许防火分区面积也较低,但现代工业厂房又不允许硬性分隔,而采用立水幕的方式虽可行,但不理想,我们仍需在设计中不断探索,尽力找出更好的方案。新的建筑技术的应用,给我们的消防设计带来新的挑战,设计人员需多方面考虑问题,在分析比较中寻找更合适的方案。
结构加固计算应注意的问题:
1)梁粘贴碳纤维布/粘钢加固依据《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2006)第9、第10章的计算方法予以计算。
其中9.2.10与10.2.8条规定“钢筋混凝土结构构件加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度,不应超过40%,并应验算其受剪承载力,避免因受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏限于受弯破坏”。
由于碳布加固提高承载能力有限,在活荷载增加幅度较大的数据机房的改造加固中,安全、有效的加固方法为增大截面、型钢加固的传统方法。
2)业主对加固往往会有一些具体的要求,例加固不得损坏外立面、不得破坏地下室防水等,需要在工程实施中结合现场情况具体处理。
2.2 外市电容量扩容
老厂房原有的外市电容量,对不同的厂房性质和生产规模,可能有大有小,而电力引入方式往往是单路馈电。
根据国家标准《GB50174-2008电子信息机房设计规范》“附录A各级电子信息系统机房技术要求”“电气技术”中关于电力引入的有关规定,数据中心A级机房引入工程要求采用一类市电,从不同的公用变电站双路馈电(600伏或更高),即采用两路外市电引入,两路外市电引自两个稳定可靠的立电源,两路市电不应该出现同时检修停电;B级机房采用二类市电;C级机房具备条件时采用二类市电,不具备条件时采用三类市电。
以内地机房为例,建设规模约3千个机柜、单机柜平均功耗约3kW的数据中心,所需要的外市电变压器供电容量约为2万kVA。
若老厂房原有的外市电容量和引入方式无法满足数据中心需求,则需向所在地块供电局重新申请外市电引入。
以GB50174 A级机房为例,改造数据中心大楼开局建设外市电引入工程要求为一类市电,需由所在地块供电局从附近2个已有或新建开关站各引入一路市电电源,供电方式采用双电源供电。
2.3 消防改造及验收
老厂房改造其中重要的也是难处理的环节就是房屋属性改变,主要为房屋所在地块的用地性质变更和原有规划的变更,就涉及其中的消防设施的选型和防火分区及功能性需求的变更,以及防火建筑材料耐火性能的变化要求。
消防设施的设置是和房屋用地使用性质息息相关的,原有老厂房在设置时均按厂房使用性质考虑,早期建设时多只设置了消火栓灭火系统,而变更为办公用房时房屋的使用性质发生了改变,相应的消防设施的设置均需做相应的改变,就目前典型的老厂房改造项目分析,主要涉及以下几个方面的变更,详见表2。
3、老厂房改造数据中心的手续难点。
老厂房改建,较为通用的报备流程,是持土地证、房产证、老厂房照片、改建方案及相关资料,向规划部门申报改建,经规划部门现场勘查,用地性质符合城市总体规划的,方可进入办理程序。经规划部门批准后,再向建设主管部门报建,取得施工许可证,然后才可开始施工改建。竣工验收后,向房产部门申报办理产权证。
就内地而言,老厂房改建项目报备程序非常复杂,需要办理初步设计审查、规划部门《建设用地规划许可证》、国土资源局《国有土地使用权证》、发改委《碳排放配额申请》、发改委立项批文、《环评审查报告》、规划部门《建设工程规划许可证》、气象局《防雷设施设计审核书》、防震部门《建设场地地震安全性评估报告》、消防部门《建筑工程消防设计审核意见书》、建设部门《建筑工程施工许可证》、城市管理部门《建设施工卫生许可》等,方可开工,开工后还需要办理《建设工程质量与安全监督备案》、竣工验收及备案等诸多手续。
2011年,下发《关于进一步规范本市建筑加强建设工程质量安全管理的若干意见》,对于工业老厂房的改造,“按照建设程序规定,严格履行项目立项、项目报建、环境影响评价、规划许可、征地拆迁、设计文件审查、施工许可和竣工验收等审批和备案程序”,导致项目报备时间长、程序繁复。
老厂房改建数据中心,还涉及到内部生产/生活设施改建、生产/生活污水、室内消防改造等相关问题,涉及到规划、房管、环卫、电力、公安消防等相关部门的审批。如果工业用地在历史上沉积了污染物,还需要经修复之后才可用于其他用途。
此外,老厂房报备手续办理时,往往还涉及到产权权属不清的问题,由于长期以来的国有企业改制、企业关停并转等原因,导致老厂房的产权权属关系错综复杂。大部分老厂房都是划拨土地,难以办理出《国有土地使用权证》和《建设用地规划许可证》,而这是取得《建设工程规划许可证》的前提条件。
4、结束语
老厂房改造成为数据中心,不仅可以大程度的利用原有的建筑资源,更是通过改造和一定程度上的新建赋予了老厂房新的生命力和新的运营模式。
老厂房改造成为数据中心,从工程项目实施角度,既节省了土建资源和建设周期,又满足了新的功能需求,虽然在技术方面、手续方面存在诸多棘手的难点,但仍然是合理的也是可行的,本文介绍和分析了这些难点。随着城市经济的发展、产业布局的调整,未来可供改造和再利用的老厂房数量仍有很多,与此同时,移动互联网、大数据、云计算的业务需求爆发式增长,如何科学合理的利用老厂房改造成为数据中心,将会是一项当前环境下急待探讨和研究的重要课题。
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