1.前言

近些年来,由于自然灾害频发,建筑行业业主的保险意识逐渐提高。尤其是在工业建筑领域,一旦厂房遭受自然灾害发生维护掀翻,房屋倾倒等灾害,造成的损失不仅仅是建筑本身的修复,对应的机械设备损失,建筑内成品、半成品损失乃至停工损失都不是小数目。为了规避自然灾害带来的损失,业主逐渐意识到给工业建筑买保险的必要性。FM保险就是被全世界广泛接受的建筑险种之一。

FM全球公司是世界上最大的工商业保险公司之一,FM全球公司通过其所属的FM认证(FM Approvals)机构向全球的工业及商业产品提供检测及认证服务。FM认证的证书在全球范围内被普遍承认,而且FM全球公司的保险客户也更倾向于使用通过了FM认证的产品,它向消费者表明该产品或服务已经通过美国和国际最高标准的检测。

2.有 FM 要求的项目的几种情况

Factory Mutual是一家专业的工业财产保险公司, 因其的研究较全面和专业,它的标准有时也被其他保险公司或业主采用。有 FM要求的项目会有以下几种情况:

(1)Factory Mutual承保,需满足FM要求。

(2)非Factory Mutual的其他保险公司承保,套用FM的要求。

(3)建设方要求,但并无FM或其他保险公司参与。

本文主要针对第一种情况。第二和第三种情况,由于FM要求的执行和确认方不同,在操作上略有差异。

3.FM要求的内容

Factory Mutual对钢结构建筑的结构设计要求主要有以下几点:

(2)特殊的风荷载取值要求(3秒阵风风速)。

(3)特殊的雪荷载取值要求。

(4)金属屋面的抗风升力的特殊计算。

(5)当屋面有采光板时采光板排部的要求。

(6)当屋面采用内天沟排水时要设溢出口。

以上只是FM要求中需要特别注意的, FM还有很多其他很多更全面的要求。有些要求如防火是非常严格的, 只是钢结构设计和材料提供方不需要也无法考虑。还有一些要求非常接近或低于于中国国家规范, 在这里不特别列出了,如雨水强度等等。FM有官方文件详细描述,其要求见FM官方的参考资料。

4.FM项目的设计中的协调

对于有FM要求的钢结构项目,FM公司的确认一般以当地的FM办事处及其主管的咨询工程师为准。

应尽早地将FM的确认设计图提供给业主及FM咨询工程师, 并在产品设计前获得FM的确认。 有疑问和争议尽快交流以避免不必要的返工或材料损失。

对于有些FM要求与当地规范有矛盾时, 应及时通知FM咨询工程师并请FM咨询工程师及时与当地规范执行部门解释说明, 原则上只能以当地规范为准。 如采光板的布置要求, FM要求采光板之间间距不小于5m, 而上海消防又要求采光板不少于屋面面积的5-10%, 这两点可能某些屋面的采光板技术上是无法同时满足的。通常标准的3m采光板FM可以接受,但FM会认为有缺陷。

FM对于防火也有很严格的要求, 但是防火的要求和建筑的用途, 生产的产品, 相应的防火设备如喷淋系统有关, 建设单位对于防火不了解也无法负责。 一般应由业主委托有能力的设计单位设计并由FM确认, 所以如对钢结构建筑材料的防火特性有要求,需业主或设计单位明确。 建设单位可以也只能提供各种产品自身的防火能力的数据或材料的详细说明(化学成分及其含量)。

5.Factory Mutual要求的结构设计

对于有FM要求的钢结构项目,必须在设计中考虑与满足,以下介绍其中一些重要特点。

屋面活荷载要最小按20psf考虑。20psf是对应美国规范的取值,故而也只需按美国规范计算满足即可。

根据FM特殊的风荷载取值,并将金属屋面分成中区,边区和角区计算出各区域抗风升力的要求,金属屋面也必须按三个区域的不同要求来设计其具体做法。 并且屋面做法的抗风升力值是必须由FM公司测试并认证的值。钢结构公司巴特勒的三种屋面系统(VSR,BRII,MR-24)共十几种做法已通过FM测试并得到了认证的抗风升力能力值。其中BRII是螺钉板,只要增加螺钉密度即可提高其抗风升力能力,较容易满足FM要求。MR-24是直立缝板抗风升力由屋面板连接件控制,而连接件又只能在屋面板的测向卷边和屋面檩条的交叉点上设置,做法较为复杂MR-24有超过十种的做法已有FM认证的抗风升力能力值。这些做法主要与檩条的间距和厚度,屋面板的宽度和厚度,屋面连接件的规格和有无加强夹有关。设计时应按三个区域的抗风升力要求,选用屋面的具体做法, 这些做法最好是从以上FM认证的做法中选取的,也可是根据这些做法及其抗风升力值类推的。并根据这些做法调整檩条的布置。这些认证过的做法均会列入FM公司的认证手册中,该手册每年更新。

以下是一些一般不推荐的方案,仅对于风荷载特别大,有些现有做法无法满足时不得已而为之

(1)增设高于1m的女儿墙以避免角区,但这会影响立面和增加内天沟。

(2)采用非标准宽度的屋面板以提高抗风升力的能力。

(3)在边区或角区改用打钉屋面板或对非打钉屋面增加额外紧固螺钉,不同屋面板在同一屋面上使用, 节点很难处理, 采用螺钉板或打钉后屋面防水性和整体性会受较大影响。

有FM要求的项目还需要一套特别的设计图纸以供FM公司确认,这套图纸应能明确反映下列内容:

(1)荷载说明, 反映出按FM要求需考虑的各种荷载取值。

(2)一些基本的图纸, 如平面, 钢架立面, 檩条布置和规格, 反映出该项目的基本情况。

(3)屋面分区和各区域屋面做法, 要描述出详细的屋面做法, 包括檩条的信息, 屋面的类型及厚度宽度, 连接件及螺钉的规格, 连接件加强夹的情况,包括采光板的布置。