浅谈钢结构建筑的防火保护措施

彭云昭

【摘要】中航工业西飞这几年因科研生产任务的需要，新建了数个超高、大跨度的钢结构厂房，在厂房的建造速度和空间使用上，都显现了混凝土厂房无法比拟的优点，它相比于传统的混凝土材料和砖混材料，具有自重轻、抗震性好、承载能力大的特点，而且钢结构建筑造价低，可厂内加工，施工周期短，材料可回收利用，是一种很经济的绿色建筑材料。但钢结构有一个弱点：抗火性能差。所以如何做好钢结构材料防火方面的工作，是本企业科研生产能否顺利进行的重中之重。

【关键词】钢结构 建筑 防火措施

一、钢结构和它的耐火极限

（1）用型钢或钢板制成基础构建，根据使用要求，通过焊接或螺接连接等方法，按照一定规律组成的承载建构叫钢结构。

（2）钢结构的耐火极限是指构件在标准耐火试验中，从受到火的作用时起到失去稳定性或完整性、绝热性止这段抵抗火作用的时间。

二、钢结构的火灾危险性

（一）钢结构材质隔热性差，受火作用快速升温

钢结构作为建筑材料，相对于传统的砖混结构建筑以及更近混凝土结构建筑构件，刚才具有容易导热，隔热性差的特点，如果不涂抹隔热涂层，钢结构在火灾发生时，将迅速升温导致型材变化。

（二）钢结构的耐火性

钢结构的耐火性很差，耐火极限低。当钢构件自身温度达到350℃时其强度会下降1/3;当自身温度达到500℃，其强度会下降1/2;当自身温度达到600℃，其强度会下降2/3;在全负荷情况下，使钢构件失去平衡稳定性的临界温度为500℃，而在火灾过程中，一般最低温度都为800℃左右，所以钢结构在火灾中很容易失去强度和稳定性，造成建筑物的坍塌。

（三）钢结构建筑构件耐腐蚀性差

在本企业的表面处理生产车间，生产过程中会产生腐蚀性气体，造成钢结构发生化学腐蚀;另外钢结构构件还会发生电化学腐蚀，当大气中的相对湿度大于60%时，钢结构构件的电化学腐蚀加剧。

三、钢结构建筑防火的基本要求

（一）要求绝热性好

钢结构的建筑钢梁和钢柱，其防火一般按一级防火的要求，钢柱的耐火极限是3小时，钢梁的耐火极限是2小时，二级的防火要求，钢柱的耐火极限是2.5小时，钢梁的耐火极限是1.5小时。

（二）要求环保效果好

我们知道很多的建材一旦燃烧就会产生大量的有毒有害物质，会对环境造成污染，而采用鋼结构建筑可以再火灾发生时减少有害物质的排放，同时减少对人和环境的伤害。

四、钢结构建筑防火保护措施

钢结构在火灾中会因高温和明火的作用发生变化，受影响的程度主要取决于构件的功能、构件所处的环境、保护措施以及受保护的程度，钢构件的刚度和强度等力学性能将随着温度的升高而降低，产生变形甚至膨胀。目前建筑结构当中，钢结构建筑物的防火保护措施一般分为被动防护措施和主动防护措施。

（一）钢结构建筑的被动保护措施

1.钢结构的包敷法防火

包敷法主要使用固体耐火的材料将钢结构整体彻底包起来。固体的耐火材料不但有不燃性还有较大的热容量，将他用作耐火的保护层就能让构件升温减缓，比如使用硅酸钙板、石膏板等，这个方法具有损耗较小，成本较低，施工比较方便等优点。

2.钢结构的喷涂法防火

所谓的喷涂法，就是在钢结构的表面上涂一层防火涂料，进而让钢结构形成一层保护膜，提高钢结构的建筑构件耐火极限。钢结构上喷涂防火涂料的防火原理有三个：一是防火涂层可以对刚才起到一定的屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中;二是涂层吸热后部分物质分解放出的水蒸气或其他不燃气体，起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用;三是涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，组织了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限，削弱了火灾条件下对钢结构的塑性破坏，最大限度的防止钢结构的整体或局部坍塌，降低火灾造成的人员伤亡和经济损失程度。

（二）钢结构建筑的主动保护措施

1.钢结构水喷淋法防火

就是在建筑物的顶端设计喷水装置，其目的就是一旦有火灾发生时，高处的喷水装置会打开，水就会喷出对整体的钢结构形成保护网，有外界隔离，能够很高的起到降温的效果，一旦有火灾发生时就会大大降低危险地概率。

2.进行有效的防火分区

设立有效的防火分区是钢结构建筑主动防火的又一大特点，这种设计更有利于控制火势的蔓延，能够很好的延缓火势的快速扩展。这类防火装置在我们的生活中比较常见，如商场的防火卷帘门、家居防盗门的防火层、高层住宅的防火门，都是十分重要的防火分区。

3.充分考虑人员疏散问题

一切防火工作的目的就是保证人们的生命财产安全，所以要充分考虑到在救援程中人员疏散的问题，要时刻把人员疏散过程中遇到的问题充分的考虑到钢结构建筑的整体工作中来，这样才会把损失降到最小。

五、结束语

我国的建筑有悠久的发展史，每一座古建筑都充分体现了我们先人的聪明和智慧，随着时代的发展今天的建筑有了新的发展要求，注重如何避免灾难的发生，如何减少火灾带来的损失。众所周知，火灾的发生具有随机性，而且火灾发生后空气升温的变异性很大，钢结构防火的可靠性设计，必须考虑到火灾和空气升温的随机性，目前这仍是我们有待研究的一个课题，我们应加大这一课题领域的研究，尽量避免一些不应该发生的灾难，共建一个美好和谐的社会。

参考文献：

[1]钢结构设计规范GB50017-2003.

[2]何傲松.钢结构扛活性能分析[D].安徽建筑大学，2014.

[3]洪菲菲.浅谈钢结构的防火设计[J].人民珠江，2011（04）.