钢结构防火对策研究

刘豪

摘 要：社会经济的飞速发展与科学技术的不断进步，给钢结构厂房的应用提供了良好的基础保障，同时也使得对钢结构厂房的建筑防火要求愈发严格。同其他结构相比，钢结构厂房在耐火性方面的要求更高，主要是由于钢结构厂房的耐火性较差，且钢材的导热性较高，所以，提升钢结构厂房建筑防火设计的科学性与实用性尤为重要。本文通过分析钢结构厂房建筑的耐火特点与防火基本性能要求，对钢结构厂房的建筑防火设计进行了详细的探索分析，以此提升钢结构厂房使用的安全性，促进企业综合效益的显著增加。

关键词：钢结构;耐火性;防火对策

分类号：TU391;TU352.5

引言

随着钢结构建筑的广泛应用，其抗火问题也越来越显著。本文针对当前国内钢结构采用的防火保护措施进行汇总，并依据是否允许热量传递到构件上将措施分为截流法和疏导法，并对这两种方法的基本原理和具体措施进行详细阐述，对这两种方法主要优缺点和适用范围等进行对比分析，同时也对应用最为广泛的包敷法和喷涂法进行对比分析。最后得出结论在具体选择防火措施时，应综合考虑建筑物的结构形式、施工质量、成本与综合效益，根据工程实际来进行选择。同时应设置多道防火措施，来保护建筑。

一、钢结构厂房建筑的耐火特点及火灾危险性

从燃烧角度分析，钢材本身是不具有燃烧的性能条件，并且钢结构的耐高温性能较差，甚至部分钢材的耐火时间仅仅只有15分钟左右，从耐火性能方面比较，钢结构与普通木桩相差无几。如果温度在350℃之上，那么钢结构的整体强度便会直接下降1/3左右，当温度升高至600℃时，钢结构的整体强度会下降2/3左右。高温环境会导致钢结构的内部应力出现显著的变化，从而使得钢结构的承重体系发生质的改变。但是，火灾温度均在800℃以上，所以当钢结构厂房发生火灾时，钢结构不仅会产生严重的塑性变形，还会发生坍塌事故。同时，钢结构厂房空间较大，有利于火势的蔓延，如果防火设计缺乏科学性与实用性，必将造成巨大的经济损失与严重的人员伤亡。

钢结构建筑最主要的缺点就是耐火性能较差。如果没有对它进行防火处理，即使钢材的本身不会遇火而燃烧，可是遇到了高温之后它的强度就会迅速的下降。钢结构建筑在发生火灾之后，灭火救援的难度大，如果没有做防火保护的钢结构建筑，遇火的耐火最多只有15分钟，根本就不利于初期的灭火，加之钢结构建筑发生火灾时容易产生出大量热量与烟雾，救援人员根本不容易深入到建筑的内部去堵截，就只能采用外围的水枪喷洒降温。钢结构的建筑一旦遇到火灾就易发生变形倒塌，这样很容易造成群死群伤。

二、钢结构建筑防火的基本要求

1.环保效果好

要求钢结构的建筑防火材料在使用和施工，以及火灾发生时候，都不能产生有害的气体，不能产生出危害人体的健康的有害气体。目前，室内空气污染已经成为了危害公众健康主要因素之一。加之，防火涂料在遇火保护钢材的基材同时，其中的阻燃成份就会释放出一一有毒的气体。当这些有毒、有害的气体浓度超过人体对大忍受极限，会给没有来得及逃离火灾现场之人造成伤害。

2.绝热性能好

钢结构的建筑钢梁和钢柱，其防火一般按一級防火的要求，钢柱的耐火极限是3小时，钢粱的耐火极限是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。如果结构的表面长期受到辐射热高达150℃以上，或在短期内受到火焰的作用时，应该采取有效的防护措施，用来保证钢结构在使用的期内安全且可靠。

三、钢结构建筑防火的方法和措施

钢结构的建筑防火保护有很多方法，但是主要有喷涂法、水淋、包敷法及充水冷却法几种比较常见方法，所有的方法都是为了降低热量的传递速度或者带走热量，进而可以推迟钢结构的建筑温升和强度变弱的时间。下面就介绍几种材料不同的钢结构防火的保护措施。

1.钢结构的包敷法防火

包敷法主要是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，还有较大热容量，将它用作耐火的保护层就能让构件升温减缓。目前，工程当中一般多采用无机防火板，用这个材料对钢结构包裹，比如使用硅酸钙板、石膏板、蛭石板等，这方法具有损耗较小，成本较低，施工比较方便，而且施工周期短等优点。

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的涂料，进而让钢结构上形成一层保护膜，提高钢结构的建筑构件耐火极限。这种的防火原理：涂层对钢基材主要起屏蔽的作用，让钢结构不会直接就暴露在火焰的高温中;而且涂层吸热之后，部份物质因为分解会放出水蒸气和其它的不燃气体，就会起到消耗热量的作用，降低了火焰的温度与燃烧的速度，而且稀释了氧气的作用;而且，涂层的本身多孔轻质与受热后就形成了碳化泡沫层，能够延缓热量朝钢基材传递时间。

3.钢结构的充水冷却法防火

钢结构的充水冷却，就是往空心的封闭柱巾充满水，出现火灾的时侯，构件就会将从火中吸收来的热量传给柱中的水，再通过水的蒸发来消耗热量或者通过循环将热量导走，这样的构件温度是可以保持到100℃左右。其实，钢结构充水冷却法的工作原理，就相当于将构件当成盛满水的容器。

4.钢结构的水喷淋法防火

所谓的水喷淋法，就是在钢结构的建筑结构上部设置了水喷淋管网与喷头。当钢结构的建筑发生了火灾的时候，水喷头受热之后就会自动的打开向建筑构件喷水了，这样就使建筑构件的表面形成了连续流动水膜，就可以带走大量热量，让钢结构的构件温度不会过高，这样就可以提高结构耐火极限。

四、结束语

钢结构的建筑不但丰富了建筑结构的形式，而且还为人们提供大量丰富多彩的建筑类型，就会给人们一种美妙视觉效果。同时，也为建筑的艺术发展提技术支撑。目前，随着我国经济与技术的发展，人们对建筑的安全要求是越来越高了，对各种灾害防范工作也是日益重视，特别是火灾。加强钢结构的建筑材料耐火的性能，就使钢结构的建筑材料自身阻止火灾的发生或者蔓延，这就是钢结构的防火保护研究与发展的重点。只要我们能够重视防火的保护问题，不断的研究、探索防火的新材料和新工艺，这样才能够扬长避短，就可使钢结构的建筑更为广泛的使用。

参考文献：

[1]宋谦益.建筑钢结构防火设计规范及要点[J].建筑结构，2020，50（24）：1-10.

[2]赵保兴.浅谈钢结构防火保护[J].建材与装饰，2020（19）：199-200.

1594500511237