钢结构住宅的防火处理措施分析

薛东泽

摘要：房屋住宅是人员密集度高，火灾风险性大的区域，因此开展住宅的防火问题分析具有重要意义。本文运用调查法、实验法、文献法等对钢结构住宅的特征特点、防火性能进行分析，其次就如何做好钢结构住宅防火处理展开探究。提出几点个人观点，希望能为相关工作带来些许帮助。

关键词：钢结构住宅;防火技术;防火涂料;消防设计

中图分类号：TU391       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2021）02-0049-02

钢结构具有稳定性高、承重性强、成本低廉等优点，近年来被广泛应用于住宅建筑。钢结构在住宅建筑中的使用，使得住宅结构得到优化，住宅整体的稳定性、安全性有所提升。但钢结构也存有一些缺陷，如在长期高温情况下，钢材的力学性能、材料性能会逐渐降低，若受到大火烧蚀，钢结构很有可能会出现局部失稳或整体坍塌，从而使建筑内人员、物品安全受到严重威胁[1]。下面结合实际，就钢结构的防火处理问题做具体分析。

一、钢结构住宅火灾特点分析

（一）过火面积不易控制

火灾是非常典型的威胁到人类生命与社会财产安全的危险事故，火灾发生后，不仅会产生大量烟气，降低能见度，造成人体中毒，而且也会引发爆炸事故，导致事故影响进一步扩大。火灾具有突发性以及猛烈性，火灾发展速度也非常迅速，尤其是在住宅这种比较密闭，易燃物较多的空间里，一旦发生火灾，那么住宅中的过火面积以及火灾发展速度就很难控制。相关研究与实践证明，当钢结构中发生火灾时，火势会在短时间内迅速扩散，导致住宅内部大面积过火，浓烟迅速弥漫，从而加大了救援以及逃生难度，容易造成严重的人员伤亡与财产损失。面对迅猛且危害极大的火灾，需要有可靠的防火技术来确保建筑结构与居住人员安全。但在传统技术体系下，一般是通过喷涂防火材料或利用防火卷帘来对火灾进行防控，但这些方法成本高效果又相对较差，不能很好地满足建筑使用需求。

（二）易发生结构坍塌

研究表明，钢结构在常温环境下具有较好的挠度以及强度，但是在受火后，钢结构的物理性能、材料性能就会快速发生变化，结构弹性模量与强度会在短时间内出现衰减，进而造成结构变形或坍塌，使建筑内部人员的生命安全受到威胁。

（三）人员疏散难度大

住宅建筑中一般楼梯、过道空间相对狭小，这造成人员逃生困难。当有火灾发生后居民全部涌入楼梯或电梯，在慌乱之中无法顾及秩序，不仅不利于人员快速疏散逃生，而且还有可能出现严重的踩踏事故。且随着城市土地资源的日益紧缺，城市建筑高度也不断增加。目前很多钢结构建筑都是带有电梯的高层建筑。但建筑内电梯数量有限，若发生火灾大部分人员无法及时逃生，会导致人员的生命安全遭受严重威胁[2]。

（四）常规探测技术难有效侦测火灾

当前大部分钢结构住宅中都设置有感温探测器、感烟探测器等火災探测装置，但这类装置在火灾发生时并不能很好地发挥作用。具体如当火灾发生后，伴随着火势的蔓延就会有大量烟气产生，烟气在热浮力作用下会先上升再累积沉降，当沉降累积的烟气足够多时感烟探测器等才会启动并发出预警信息。但经研究发现，在火灾发生初期，烟气量较少的，因而此时感烟探测器难发挥出作用，当探测装置自己启动并进行火灾警告时，火情已较为复杂，火灾控制难度也相对较大。同样的，对于感温探测器来说，由于火灾初期火源功率较小，温度相对较低，因此感温探测器也不能十分灵敏的探测到灾情。

二、火灾对钢结构性能的影响分析

研究与实践证明，火灾会给钢结构的物理性能、材料性能等带来很大影响。当钢结构住宅发生火灾后，火源火焰的热作用以及烟气热作用会导致钢结构快速升温，在升温工程中就会有温度荷载产生。当温度荷载以及外力荷载共同作用于钢结构时，结构就会出现位移、变形甚至是坍塌，进而造成钢结构整体的抵抗性、安全性丧失。研究表明，当建筑内发生火灾时，钢结构的承载性能就会随着钢材温度的升高而渐渐下降，当钢材内部温度达到600摄氏度时，钢结构的承载强度将下降三分之二左右。在真实的火灾情况下，钢结构住宅中的温度场会不断变化，且这种变化是不均匀的。当钢结构受到这种不均匀空间温度变化的影响时，建筑结构体系的平衡状态也会出现变动。不均匀的空间温度使钢构件内部出现附加温度应力，从而造成结构体系的稳定性、抗火性快速下降，使住宅内部出现结构性下降[3]。

为提升钢结构受火时的稳定性、安全性，在进行钢结构设计与建设时就需采取必要的防火措施，从整体上提升钢结构的耐火性能，使钢结构有较高的安全性。在当前的技术体系下，常用的钢结构防火处理技术是在钢结构表面喷涂防火涂料，利用防火涂料对钢结构进行保护，使其耐火性得到增强。这一技术方法虽有一定的科学性与可行性，但是也存有些许不足。如防火涂料价格普遍相对昂贵，大量使用会导致住宅施工成本增加，经济效益降低。同时一些防火涂料的性能质量也不能保证，有些防火涂料性能质量不达标，并不能对钢结构起到很好的保护作用。且防火涂料在使用较长时间后就会出现脱落，使钢结构得不到有效保护[4]。

三、钢结构住宅的防火处理措施

（一）优化使用防火喷涂材料

前文已经提及，在建筑钢结构表面喷涂防火料是一种相对科学可行的方法，喷涂性能稳定、防火作用显著的材料可大大提升钢结构的耐火性，降低火灾给钢结构的负面影响，使钢结构在受到火灾侵蚀时保持稳定。因此在进行钢结构住宅的设计与建设时，可根据建筑结构防火等级要求，根据建筑规模、结构喷涂面积等来确定是否适合使用防火料喷涂技术。若住宅结构规模较小，喷涂面积不大，则可考虑使用性能稳定、质量达标的防火喷涂料给予钢结构基本的防护，利用喷涂料促进建筑耐火性提升。在选用防火喷涂材料时，应严格按照相关规范与要求，采用科学先进的技术方法对喷涂料的性能质量进行检测，要保证应用于建筑结构中的防火喷涂料有较好的防火性[5]。