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        淺談鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火保護(hù)措施

        2019-08-27 07:25:24彭云昭
        商情 2019年29期
        關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)建筑

        彭云昭

        【摘要】中航工業(yè)西飛這幾年因科研生產(chǎn)任務(wù)的需要,新建了數(shù)個(gè)超高、大跨度的鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房,在廠(chǎng)房的建造速度和空間使用上,都顯現(xiàn)了混凝土廠(chǎng)房無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),它相比于傳統(tǒng)的混凝土材料和磚混材料,具有自重輕、抗震性好、承載能力大的特點(diǎn),而且鋼結(jié)構(gòu)建筑造價(jià)低,可廠(chǎng)內(nèi)加工,施工周期短,材料可回收利用,是一種很經(jīng)濟(jì)的綠色建筑材料。但鋼結(jié)構(gòu)有一個(gè)弱點(diǎn):抗火性能差。所以如何做好鋼結(jié)構(gòu)材料防火方面的工作,是本企業(yè)科研生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的重中之重。

        【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu) 建筑 防火措施

        一、鋼結(jié)構(gòu)和它的耐火極限

        (1)用型鋼或鋼板制成基礎(chǔ)構(gòu)建,根據(jù)使用要求,通過(guò)焊接或螺接連接等方法,按照一定規(guī)律組成的承載建構(gòu)叫鋼結(jié)構(gòu)。

        (2)鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限是指構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中,從受到火的作用時(shí)起到失去穩(wěn)定性或完整性、絕熱性止這段抵抗火作用的時(shí)間。

        二、鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危險(xiǎn)性

        (一)鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)隔熱性差,受火作用快速升溫

        鋼結(jié)構(gòu)作為建筑材料,相對(duì)于傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)建筑以及更近混凝土結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件,剛才具有容易導(dǎo)熱,隔熱性差的特點(diǎn),如果不涂抹隔熱涂層,鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí),將迅速升溫導(dǎo)致型材變化。

        (二)鋼結(jié)構(gòu)的耐火性

        鋼結(jié)構(gòu)的耐火性很差,耐火極限低。當(dāng)鋼構(gòu)件自身溫度達(dá)到350℃時(shí)其強(qiáng)度會(huì)下降1/3;當(dāng)自身溫度達(dá)到500℃,其強(qiáng)度會(huì)下降1/2;當(dāng)自身溫度達(dá)到600℃,其強(qiáng)度會(huì)下降2/3;在全負(fù)荷情況下,使鋼構(gòu)件失去平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃,而在火災(zāi)過(guò)程中,一般最低溫度都為800℃左右,所以鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中很容易失去強(qiáng)度和穩(wěn)定性,造成建筑物的坍塌。

        (三)鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件耐腐蝕性差

        在本企業(yè)的表面處理生產(chǎn)車(chē)間,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體,造成鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)腐蝕;另外鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件還會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕,當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度大于60%時(shí),鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的電化學(xué)腐蝕加劇。

        三、鋼結(jié)構(gòu)建筑防火的基本要求

        (一)要求絕熱性好

        鋼結(jié)構(gòu)的建筑鋼梁和鋼柱,其防火一般按一級(jí)防火的要求,鋼柱的耐火極限是3小時(shí),鋼梁的耐火極限是2小時(shí),二級(jí)的防火要求,鋼柱的耐火極限是2.5小時(shí),鋼梁的耐火極限是1.5小時(shí)。

        (二)要求環(huán)保效果好

        我們知道很多的建材一旦燃燒就會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì),會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而采用鋼結(jié)構(gòu)建筑可以再火災(zāi)發(fā)生時(shí)減少有害物質(zhì)的排放,同時(shí)減少對(duì)人和環(huán)境的傷害。

        四、鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護(hù)措施

        鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中會(huì)因高溫和明火的作用發(fā)生變化,受影響的程度主要取決于構(gòu)件的功能、構(gòu)件所處的環(huán)境、保護(hù)措施以及受保護(hù)的程度,鋼構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度等力學(xué)性能將隨著溫度的升高而降低,產(chǎn)生變形甚至膨脹。目前建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,鋼結(jié)構(gòu)建筑物的防火保護(hù)措施一般分為被動(dòng)防護(hù)措施和主動(dòng)防護(hù)措施。

        (一)鋼結(jié)構(gòu)建筑的被動(dòng)保護(hù)措施

        1.鋼結(jié)構(gòu)的包敷法防火

        包敷法主要使用固體耐火的材料將鋼結(jié)構(gòu)整體徹底包起來(lái)。固體的耐火材料不但有不燃性還有較大的熱容量,將他用作耐火的保護(hù)層就能讓構(gòu)件升溫減緩,比如使用硅酸鈣板、石膏板等,這個(gè)方法具有損耗較小,成本較低,施工比較方便等優(yōu)點(diǎn)。

        2.鋼結(jié)構(gòu)的噴涂法防火

        所謂的噴涂法,就是在鋼結(jié)構(gòu)的表面上涂一層防火涂料,進(jìn)而讓鋼結(jié)構(gòu)形成一層保護(hù)膜,提高鋼結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件耐火極限。鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料的防火原理有三個(gè):一是防火涂層可以對(duì)剛才起到一定的屏蔽作用,使鋼結(jié)構(gòu)不至于直接暴露在火焰高溫中;二是涂層吸熱后部分物質(zhì)分解放出的水蒸氣或其他不燃?xì)怏w,起到消耗熱量、降低火焰溫度和燃燒速度、稀釋氧氣的作用;三是涂層本身多孔輕質(zhì)和受熱后形成碳化泡沫層,組織了熱量迅速向鋼基材傳遞,推遲了鋼基材強(qiáng)度的降低,從而提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限,削弱了火災(zāi)條件下對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的塑性破壞,最大限度的防止鋼結(jié)構(gòu)的整體或局部坍塌,降低火災(zāi)造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失程度。

        (二)鋼結(jié)構(gòu)建筑的主動(dòng)保護(hù)措施

        1.鋼結(jié)構(gòu)水噴淋法防火

        就是在建筑物的頂端設(shè)計(jì)噴水裝置,其目的就是一旦有火災(zāi)發(fā)生時(shí),高處的噴水裝置會(huì)打開(kāi),水就會(huì)噴出對(duì)整體的鋼結(jié)構(gòu)形成保護(hù)網(wǎng),有外界隔離,能夠很高的起到降溫的效果,一旦有火災(zāi)發(fā)生時(shí)就會(huì)大大降低危險(xiǎn)地概率。

        2.進(jìn)行有效的防火分區(qū)

        設(shè)立有效的防火分區(qū)是鋼結(jié)構(gòu)建筑主動(dòng)防火的又一大特點(diǎn),這種設(shè)計(jì)更有利于控制火勢(shì)的蔓延,能夠很好的延緩火勢(shì)的快速擴(kuò)展。這類(lèi)防火裝置在我們的生活中比較常見(jiàn),如商場(chǎng)的防火卷簾門(mén)、家居防盜門(mén)的防火層、高層住宅的防火門(mén),都是十分重要的防火分區(qū)。

        3.充分考慮人員疏散問(wèn)題

        一切防火工作的目的就是保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,所以要充分考慮到在救援程中人員疏散的問(wèn)題,要時(shí)刻把人員疏散過(guò)程中遇到的問(wèn)題充分的考慮到鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體工作中來(lái),這樣才會(huì)把損失降到最小。

        五、結(jié)束語(yǔ)

        我國(guó)的建筑有悠久的發(fā)展史,每一座古建筑都充分體現(xiàn)了我們先人的聰明和智慧,隨著時(shí)代的發(fā)展今天的建筑有了新的發(fā)展要求,注重如何避免災(zāi)難的發(fā)生,如何減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。眾所周知,火災(zāi)的發(fā)生具有隨機(jī)性,而且火災(zāi)發(fā)生后空氣升溫的變異性很大,鋼結(jié)構(gòu)防火的可靠性設(shè)計(jì),必須考慮到火災(zāi)和空氣升溫的隨機(jī)性,目前這仍是我們有待研究的一個(gè)課題,我們應(yīng)加大這一課題領(lǐng)域的研究,盡量避免一些不應(yīng)該發(fā)生的災(zāi)難,共建一個(gè)美好和諧的社會(huì)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003.

        [2]何傲松.鋼結(jié)構(gòu)扛活性能分析[D].安徽建筑大學(xué),2014.

        [3]洪菲菲.淺談鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)[J].人民珠江,2011(04).

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