許寶勤

摘 要：由于鋼結(jié)構(gòu)自身的抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性能較差，本文針對(duì)防火設(shè)計(jì)的重要性及其相關(guān)措施進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并且還著重介紹了在涂料方面的鋼結(jié)構(gòu)抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：建筑鋼機(jī)構(gòu)；抗火災(zāi)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0043-01

我們都知道，鋼材料自身具有污染小、工期短、韌性好以及重量輕等優(yōu)點(diǎn)。隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鋼建材的需求也日益加大，為了適應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步，對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展提出了更高、更廣的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)鋼材料也得到了更加廣泛的使用。但是由于鋼材料自身具有的一些缺點(diǎn)，如抗火性差等也對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一些消極影響，在建筑過(guò)程中，很多工程師僅僅考慮到鋼建材的好處，很容易忽視鋼結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)建筑物的使用造成了很多不安全因素。

1 抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)的重要性

鋼建材承受的溫度一旦達(dá)到450℃，就會(huì)喪失其承重能力，會(huì)造成鋼材的彎曲、變形，不能夠繼續(xù)使用。如果對(duì)鋼建材沒(méi)有進(jìn)行保護(hù)措施，那么它最多能耐火15min左右。因此采取有效、安全的抗火災(zāi)措施，對(duì)于減少對(duì)鋼建材的損害有重要意義，還能夠適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)鋼建材的耐火極限，為滅火和人員營(yíng)救爭(zhēng)取時(shí)間，可以在很大程度上減少財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

在建筑過(guò)程中針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，很多工程師往往都會(huì)忽視其中的防火設(shè)計(jì)，對(duì)其重要性沒(méi)有深刻的了解，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響到設(shè)計(jì)的可靠性以及安全性，國(guó)家相關(guān)政策對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的隔熱以及防護(hù)等方面已做出明確的規(guī)定，工程師應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)設(shè)計(jì)。

2 抗火災(zāi)的保護(hù)措施

要在鋼結(jié)構(gòu)的使用中實(shí)現(xiàn)良好的抗火災(zāi)性能，就必須要對(duì)行業(yè)中的抗火災(zāi)常用方法進(jìn)行充分的了解，才能在設(shè)計(jì)過(guò)程中得心應(yīng)手，做到胸有成竹。關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)措施具有多種多樣性，根據(jù)其施工成本、可靠性、防護(hù)材料以及建筑要求、防護(hù)部位等相關(guān)因素運(yùn)用不同的方法，實(shí)際可行的抗火災(zāi)措施主要有水噴淋方法、屏蔽法、保護(hù)層法以及涂料法等。

水噴淋的方法就是在結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置噴淋供水設(shè)備，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)往鋼結(jié)構(gòu)上噴水，從而降低鋼結(jié)構(gòu)的表面溫度，但是該措施可以應(yīng)用的部位有限，只能作為輔助措施使用。屏蔽的方法主要是利用建筑中的防火吊頂阻礙熱量的傳遞，降低鋼結(jié)構(gòu)的升溫速度，但是這種方法的建筑成本很高，并且所占用的建筑空間較大，在銜接處很容易造成竄火。保護(hù)層的方法主要是通過(guò)外部包裝提高其耐火性能，一般情況下都是使用防火板或混凝土等特殊材料，但是此種方式容易受到鋼材料自身形狀以及所處部位的影響，只能在鋼柱和鋼梁上使用，并且建筑的成本比較高。涂料法是一種比較簡(jiǎn)便的方法，通過(guò)噴涂抗火的涂料，避免鋼材與大火直接接觸，產(chǎn)生隔離的效果，這種涂料在遇到高溫時(shí)，會(huì)吸熱分解出不易燃燒的氣體和水蒸汽，達(dá)到消耗熱量的目的，它不受部位和形狀的影響，使用的最為廣泛，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，90%的鋼結(jié)構(gòu)中都使用著防火涂料，對(duì)實(shí)現(xiàn)鋼材料的抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)起到重要作用。

這些方法雖然在防火形式上不盡相同，但是其防火的原理是有相似之處的，主要是通過(guò)某種手段阻礙火災(zāi)產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)戒摬牧仙?，降低鋼材料的升溫速度，從而發(fā)揮到保護(hù)作用。

3 建筑中鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)

由于在建筑行業(yè)使用較為廣泛的就是涂料法，因此本文主要針對(duì)抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的涂料設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

3.1 確定鋼材料的耐火極限

工程師應(yīng)該按照建筑物的層數(shù)、類別、重要性以及功能等方面的因素對(duì)建筑物的抗火性能進(jìn)行等級(jí)分層，根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》以及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定了不同等級(jí)耐火性能的耐火時(shí)限，一級(jí)中鋼柱3h，鋼梁2h，屋頂以及樓板中的承重鋼材料1.5h；二級(jí)中鋼柱2.5h，鋼梁1.5h，屋頂以及樓板中的承重鋼材料1h；三級(jí)中鋼柱2h，鋼梁1h，屋頂以及樓板中的承重鋼材料0.5h；四級(jí)中鋼柱0.5h，鋼梁0.5h，而對(duì)屋頂以及樓板中的承重鋼材料的耐火時(shí)限沒(méi)有要求。

3.2 合理選擇防火涂料的厚度

根據(jù)目前建筑行業(yè)中對(duì)防火涂料的應(yīng)用，主要有厚涂型、薄型以及超薄型，工程師根據(jù)不同部位的不同要求，合理選擇防火涂料的厚度。其中厚涂型的厚度大約在8～50mm，其附著性較差，需要在表面進(jìn)行裝飾隔護(hù)，耐火的極限在90～180min，在市場(chǎng)中應(yīng)用比例是20%左右；而薄型以及超薄型主要特點(diǎn)是附著性強(qiáng)，可以有不同的顏色，有裝飾的作用，薄型的厚度在2～7mm，適用于屋頂以及樓頂部位，在市場(chǎng)中的應(yīng)用比例是10%左右。而超薄型的厚度在3～5mm，在鋼梁以及鋼柱中廣泛使用，在市場(chǎng)中的應(yīng)用比例在70%左右。

3.3 在鋼結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

在途料之前，要做好鋼結(jié)構(gòu)的表面除銹工作，還應(yīng)該噴涂底漆，并且確保與防火涂料不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在選用防火涂料時(shí)要保證材料符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，能夠達(dá)到防火目的；應(yīng)該在鋼柱、鋼梁的外部通過(guò)磚等耐熱材料進(jìn)行隔熱處理加以保護(hù)，并且采取厚涂型的防火涂漆方法，確保耐火等級(jí)能夠達(dá)到一級(jí)要求，注意在銜接部位加強(qiáng)保護(hù)；在房頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)中，為了方便進(jìn)行噴涂，應(yīng)該采用實(shí)腹式的截面，而不應(yīng)該采用雙槽鋼組合或者雙腳鋼帶有節(jié)點(diǎn)的截面；在室內(nèi)比較隱蔽的鋼結(jié)構(gòu)中，較多采用的是多層廠房式的鋼結(jié)構(gòu)或者高層的全鋼結(jié)構(gòu)，也要采用厚涂型的方法，并且按照其相關(guān)規(guī)定，耐火極限最低應(yīng)該達(dá)到兩個(gè)小時(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

最近幾年，建筑物的火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，這些教訓(xùn)反復(fù)地警示建筑企業(yè)應(yīng)提高鋼建材的抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更加客觀、準(zhǔn)確的體會(huì)到建筑物鋼結(jié)構(gòu)抗火災(zāi)的重要性，加強(qiáng)對(duì)抗火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)的管理，并在建筑中相互提醒、相互監(jiān)督。

建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)設(shè)計(jì)是項(xiàng)目施工中的重要環(huán)節(jié)，其工作成果將會(huì)直接影響到建筑物在使用過(guò)程中的可靠性以及安全性，這就要求設(shè)計(jì)人員要對(duì)建筑物特點(diǎn)進(jìn)行充分的了解，要熟練掌握建筑物防火措施的相關(guān)原理，在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效的鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)。

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