浅谈钢结构建筑防护的几点思考

■ 王洪顺 宁大海 张少锋

随着经济社会的发展，钢结构建筑凭借着施工速度快、工厂化制造、工程周期短等优点而被广泛地应用，但钢结构建筑在火灾中暴露出的火灾蔓延速度快、耐火等级低、易坍塌、救援危险大等缺点也显而易见。近期央视新闻《焦点访谈》播出了《火患猛于虎》的节目，节目中例举近年来的几起影响较大的钢结构建筑火灾，如：北京市石景山区喜隆多购物中心火灾、安徽马鞍山蒙牛乳液大型钢架冷库火灾、浙江萧山大跨度钢结构仓库火灾。这几起火灾均出现钢结构建筑坍塌，造成人员伤亡的惨痛后果。

笔者常年在港口消防岗位工作，现结合日常消防监督管理，就钢结构建筑的特点、防护措施、建设和使用中存在的安全隐患及相应的应急防范对策等方面问题提出自己的见解。

一、钢结构建筑特点

钢结构是指钢材经热轧、冷弯或焊接成型材，通过连接件连接而能承受和传递荷载的用于建筑的结构形式。钢结构的运用范围、耐火极限、火灾危害具有如下特点：

（一）钢结构在建筑上运用广泛。随着经济社会的迅猛发展，就港口而言，新建了大量的厂房、仓库等建筑，这些建筑日趋大型化。由于钢结构骨架具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、环境污染少等综合优势，这些建筑中绝大多数采用钢结构。

（二）没有防火保护的钢构件耐火极限低。钢构件的强度随着现场温度的升高会减弱，根据相关资料：钢构件在300 ℃～ 400 ℃时，其强度迅速下降1／3；在500 ℃时，其强度下降1／2；在600 ℃时，其强度下降2／3，随着钢材强度的衰减，钢材的力学性能低于建筑结构的承载许用应力，钢构件会像“面条”一样的软落下来，随着局部的破坏，造成整体失去稳定而坍塌。一般裸露钢结构耐火极限只有0.25 h，所以若采用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑承载的主体，一旦发生火灾，随着辐射热的增强，建筑物会迅速倒塌。

（三）钢结构建筑火灾极易造成人员伤亡和财产损失。大型钢结构厂房、库房占地面积大、空间大、火灾负荷大、火场升温快，空气流通好，一旦失火，火势可随着辐射热增强迅速蔓延扩大，极易产生强大的热气流形成大面积燃烧，突破外壳后，更易造成立体燃烧，财产损失大。一些劳动密集型的厂房，建筑结构连体成片，生产机器设备密集，人员和货物高度集中，疏散途径少，发生火灾时烟雾大，不利于逃生疏散，极易造成群死群伤。

二、钢结构的防护

针对钢结构的特点，加强和完善建筑中钢结构的防火保护措施是十分必要的。目前国内对建筑钢结构所采取的防火保护措施主要有三种：1．喷涂防护，用喷涂机将防火涂料直接喷在构件表面，形成保护层，按涂层厚度分为厚涂型、薄涂型、超薄型；2．包封防护，用现浇混凝土、砂浆、矿物纤维、轻质预制板等材料在钢构件表面做耐火保护层；3．水喷淋防护，在结构顶部设置喷淋供水管网，火灾时启动喷水保护。喷涂法是最简单、最经济、最有效的做法，其价格低、重量轻、施工速度快、适用于形状复杂的钢构件，是钢结构厂房中最常采用的防火处理方法。一般情况下，钢结构建筑三种防火措施根据建筑用途耐火等级要求，互相补充利用，形成双重防护网。

三、钢结构建筑在建设和使用中存在的不安全隐患

（一）在建设中由于钢构件防火产品质量差、选型不当、施工队伍水平低，导致钢结构建筑耐火等级先天性不足。如：防护产品以次充好；个别施工队伍未经上岗培训，不懂喷涂技术，往往把薄涂型尤其是超薄型涂料用于要求2 h以上耐火极限钢结构上，把技术性能仅能满足室内的膨胀型防火涂料用于室外，失去防火保护作用；另有偷工减料问题发生，主要表现在：1．喷涂层太薄，根本达不到防火要求；2．以假乱真，将面漆当防火涂料使用；3．隐蔽工程钢构件防火处理有盲点，例如：钢柱靠墙面不涂刷，吊顶内的钢龙骨未进行防火处理等。

（二）固定消防硬件设施不到位，导致钢结构建筑耐火等级不足。一些钢构件采用水喷淋法进行防护，由于水喷淋系统不能及时开启、喷水持续时间低于构件耐火极限、喷水范围存在死角等原因导致局部钢构件得不到有效保护，从而造成钢结构建筑耐火等级不足。

（三）维护保养不及时，防护措施未完好有效。在消防监督检查中发现使用中的一些钢结构建筑内的钢构件防火涂料出现脱落、空鼓、龟裂，部分钢构件暴露等潜在隐患。

（四）擅自变更使用性质，导致钢结构建筑耐火等级不足。一些仓库、厂房原设计储存、生产货物的火灾危险性为丁、戊类，但使用单位在实际生产运营中存储、生产丙类物品甚至甲、乙类物品，从而增加了火灾负荷，增大了火灾危险性，进而导致建筑的防火分区超面积，钢构件耐火极限不足，整个建筑的耐火等级不符合规范要求。

四、钢结构建筑在建设、使用中不安全因素的防范对策

针对钢结构建筑在建设和使用中存在的不安全因素，站在消防监督管理的角度上，必须重点落实以下防范对策：

（一）加强宣传教育，提高消防意识，增强法律责任感。钢结构工程火灾隐患的成因是多方面的，但很重要的一个原因是消防安全意识不到位，轻视火灾预防，对违规建设施工和使用存在侥幸心理。各级监管部门应采取多种形式广泛开展防火宣传，组织业主、设计单位、施工单位进行消防技术规范及法律法规的学习培训，提高业主、设计人员、施工人员的业务理论水平和责任意识，不断形成人人注重防火的局面。

（二）加强钢结构建筑设计、施工、验收三环节的管理力度，从源头落实管控。

1．设计环节，从严要求。港航单位因生产、储存需要而建设的钢结构建筑，按其使用性质和货物类别而确定其火灾危险性，在设计环节上要从严要求，坚决按规范标准设计。为避免钢构件防火处理资金不足，设计单位应在设计文件中对钢结构防火处理进行分项预算，保证资金充足。

2．施工环节，现场检查。施工前，现场检查钢结构防火产品检测报告、出厂合格证等相关文件，检查产品的耐火性能和理化性能是否符合耐火设计要求，检查产品选型是否适合运用场所的环境条件，检查产品与提供的相关证书是否一致，必要时可以对产品进行现场取样，由符合法定条件的产品质量检验机构进行监督检验，杜绝不合格产品投入使用；施工中，加强对施工现场监督力度，对施工现场进行跟踪监督，比如在刷涂防火涂料前，查看施工单位对作业面是否进行了防锈处理，其连接处的缝隙是否用防火材料填补、堵平，施工现场是否保持空气流通，雨天或钢构件表面有结露时，是否停止作业。通过施工现场检查，及时督促整改隐患，避免不必要的损失。

3．验收环节，严格标准。在建设单位申请验收要求前，首先应要求其提供中介检测机构的检测报告及施工记录，包括隐蔽工程记录等，同时在现场验收过程中要把握要求，分类验收，比如喷涂防护的验收：检查防火涂料的厚度是否符合设计文件要求；涂层与钢基材之间是否粘结牢固，是否出现脱层、空鼓等情况；涂层外观是否平整光滑，是否出现凹陷、粉化、松散和浮浆等现象；涂层内是否按要求设置与钢构件相连的钢丝网等问题。

（三）规范使用标准，完善监督机制。钢结构建筑投产使用前督促业主单位按法律和法规要求建立健全各项规章制度和岗位消防安全操作规程，坚持依法治火。使用后，严防业主单位擅自变更使用性质，造成建筑使用危险负荷增大。在日常监督检查中发现钢构件防火涂料出现脱落、空鼓、龟裂，防护冷却设施未保持完好等隐患时，监督部门应当通知有关单位或者个人立即采取措施整改，对不及时整改可能严重威胁公共安全的，应当对危险部位或者场所果断予以临时查封。

（四）落实预案，加强演练，做好应急处置准备。根据港航系统企业大量建设使用钢结构建筑的现实，港航公安消防部门在落实监督检查管理的基础上，增强处置钢结构建筑火灾的处警能力，从调查研究入手，有效掌握港区管辖范围内钢结构建筑数量、规模、使用性质、结构特点、火灾危险性，落实预案制定，有针对性加强演练，真正做好应急处置准备，有效防范和避免钢结构建筑在火灾中出现坍塌灾害。

钢结构建筑随着经济社会的发展，在港航单位大量使用，虽然潜在着一些不安全因素，但只要我们充分认识它的火灾危险性，以科学观念做好防范对策，务实有效地进行工作，就能实现安全使用，不发生或少发生灾害事故。