浅淡钢结构建筑的防火保护措施及类型选用

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浅淡钢结构建筑的防火保护措施及类型选用 文章来源： 新疆消防网

钢材是常用的建筑材料，钢结构是主要的建筑结构之一。自上世纪80年代以来，我国的建筑不论是工业还是民用建筑物和超高层民用建筑物均广泛采用钢结构。用钢材制作骨架建造房屋，具有强度高，自重轻，吊装施工方便和节约木材等优点。但是，钢材虽是不燃烧物，它却极易导热，怕火烧，科学实验和火灾实例都表明，未加保护的钢结构在火灾温度的作用下，只需约15min，自身温度就可达到540℃以上，屈服点抗压强度、弹性模量以及载荷能力等都迅速下降；达到600℃时，强度几乎等于零。因此，在纵向压力和横向拉力作用下，钢结构不可避免地扭曲变形，垮塌毁坏。例如：1995年1月20日郑州天然商厦火灾，1998年北京玉泉营环岛家具城火灾等，建筑物钢结构均在20min被烈火吞噬，弯曲变形，甚至坍塌毁坏，变成了麻花状的废物。　　面对火灾威胁，我国在发展钢结构建筑的同时，不断研究完善火灾对策，使钢结构的耐火极限由0.25h提高到防火设计规范规定的耐火极限，防止钢结构在火灾中迅速升温产生变型坍塌，从而为消防灭火和安全疏散赢得宝贵时间，避免和减少火灾损失。下面简要的介绍钢结构建筑物的几种防火保护措施。　　一、浇铸混凝土外壳防火　　混凝士含16%-20%的水分，火灾时可吸收大量热能而汽化，有耐烧隔热作用。其优点是：材料易得，成型后坚牢耐久。但由于保护层厚、（耐火极限达1.5h，保护层厚40mm以上）重量大（2400kg/m3），仅限用于钢柱，而且混凝土层在烈火作用下会因水汽喷射造成破裂和剥落。　　二、不燃材料包覆防火　　用石膏板，陶瓷瓦或灰浆板包覆钢构件，用纤维材料填堵包层与基材间空隙，可构成防火绝热的不燃材料外包层。此法包装施工费力，包装材料强度差，又要占去较多的有效建筑空间。　　三、阻火屏障　　用悬吊防火顶棚，把钢梁和屋架隐蔽在顶棚与屋面之间，避免直接悬露在火中。用耐火砖等构筑防火屏障，将大型钢构件如外柱等包在防火夹层中，防止热辐射和火焰的直接进攻。但方法笨重，经济性和实用性都不理想。　　四、管材充水冷却防火　　对于钢结构中的空心管材，采用内部充水冷却。循环的冷却水带走火灾传递给管材的热量，可有效地阻止未加覆盖的钢管温度超过允许值。但此法仅用于特殊的构件，并要增设蓄水池、管道，要专门管理冷却系统，因此实际应用不多。　　以上四种保护措施、方法较为复杂笨重，而且在经济实用等方面也不是很理想，因此不适宜广泛的推广应用。目前，国内外使用最多的就是钢结构防火涂料喷涂保护技术，它具有防火性能好，施工方便，不受钢构件几何形体限制，一般不需加辅助设施。涂层质轻，还可起美观装饰作用。以下从钢结构防火涂料的类型和选用两个方面，对其进行说明：　　（一）防火涂料的类型　　用于喷涂保护钢结构的涂料，根据其燃烧性能特点的不同，分为钢结构防火隔热涂料和钢结构膨胀防火涂料；根据喷涂对象环境的不同分为室内和室外钢结构防火涂料；根据喷涂厚度不同，分为厚涂型和薄涂型，一般而言，防火隔热涂料属于厚涂型，膨胀防火涂料属于薄涂型。　　（二）防火涂料的选用　　钢结构防火涂料必须有国家检测机构的耐火性能检测报告和理化性能检测报告，有消防监督机关颁发的生产许可证，方可选用。对于不同部位的钢结构在防火涂料的选用上，也应有所区分：室内裸露钢结构，轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在1.5h及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料；室内隐蔽钢结构，高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在2.0h及以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料；露天钢结构，如石油化工企业，油（汽）罐支撑，石油钻井平台等钢结构，则应选用符合室外钢结构防火涂料产品标准规定的厚涂性或薄涂型钢结构防火涂料。在选用涂料时，还应注意如下几点：　　1、不要把饰面型防火涂料用于保护钢结构，饰面型防火涂料是保护木结构等可燃基材的阻燃涂料，薄薄的涂膜达不到提高钢结构耐火极限的目的。　　2、不应把薄涂型钢结构膨胀防火涂料用于保护2h以上的钢结构。　　3、不得将室内钢结构防火涂料，未加改进和采取有效的防水措施，直接用于喷涂保护室外的钢结构。　　4、半露天或某些潮湿环境的钢结构宜选用室外钢结构防火涂料保护。　　随着社会的不断发展和进步，钢结构以其独特的性能在建筑工程中的广泛应用，给我们带来了诸多的便利，但是由于它的固有缺点，我们在应用中要根据钢结构的使用场合，耐火极限要求和成本等因素，采取合理有效的保护措施，保证其能够达到设计要求，充分发挥防火保护作用，避免不必要的损失和人员伤亡。 作者：张辉