建筑鋼結(jié)構(gòu)防火處理研究

摘要：現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，各項(xiàng)建設(shè)活動(dòng)的興起，建筑行業(yè)得到了長足的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)以其優(yōu)越的性能、較好的強(qiáng)度及良好的適應(yīng)性等，被廣泛的運(yùn)用與現(xiàn)代的建筑工程中。由于建筑物的特殊性，其在后期的使用中需要具有良好的安全性，才能保障其使用價(jià)值。近年來出現(xiàn)的各種火災(zāi)事故，使得建筑人員對(duì)防火方面的內(nèi)容十分重視，在各個(gè)方面進(jìn)行了防火設(shè)計(jì)。建筑中火災(zāi)出現(xiàn)的原因及機(jī)理十分復(fù)雜，且影響火勢的因素極多，防火設(shè)計(jì)則是建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。而鋼結(jié)構(gòu)的防火處理則需要包含于建筑物整體的防火設(shè)計(jì)中。本文簡單的分析了鋼結(jié)構(gòu)的防火規(guī)范、鋼構(gòu)件防火措施的類型，并提出了幾點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)的防火處理措施，包括防火涂料法、外包防火層法、發(fā)泡防火漆法等，分別說明了其基本概況、施工工藝等，為建筑工程的管理人員提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鋼結(jié)構(gòu)；優(yōu)點(diǎn)；缺陷；防火處理；措施

前言

建筑行業(yè)的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，建筑材料是逐步多樣化。其中鋼結(jié)構(gòu)研究與廣泛使用，有效的提高了建筑物的強(qiáng)度及性能。但是由于其在設(shè)計(jì)方面就的不足、焊接受到破壞、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、火災(zāi)等。其中火災(zāi)是事故中極為嚴(yán)重的一項(xiàng)，是會(huì)使得建筑物完全失去使用價(jià)值，造成重大的損失?；馂?zāi)出現(xiàn)的原因極為復(fù)雜，在建筑防火設(shè)計(jì)方面，其包含了豐富的內(nèi)容，如防止起火系統(tǒng)、防止火勢發(fā)展系統(tǒng)、防煙系統(tǒng)、安全疏散系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)系統(tǒng)等，鋼結(jié)構(gòu)的防火需要包含于上述各項(xiàng)系統(tǒng)中，滲透至建筑物的各個(gè)方便。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)人員對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的研究越來越深入，大量避免的各種人為因素帶來的事故，但是鋼結(jié)構(gòu)本身的性能缺陷，也存在一定的火災(zāi)隱患，需要對(duì)其進(jìn)行深入的研究與探討。

1.鋼結(jié)構(gòu)的防火規(guī)范

我國對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，《 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等文件中均有建筑物的耐火等級(jí)、各個(gè)構(gòu)件的耐火等級(jí)的詳細(xì)要求，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)的過程中，也需要保障其耐火極限超過規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。

2.鋼構(gòu)件防火措施的類型

我國現(xiàn)代的建筑行業(yè)中對(duì)鋼構(gòu)件實(shí)施的防火措施可以分為防火涂料法、構(gòu)造防火兩類，其適用范圍、特點(diǎn)、功能等均有較大的區(qū)別。其中構(gòu)造防火方法一般是指發(fā)泡防火漆法與外包防火層法。如果是對(duì)于樓梯等外露的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行處理，可以使用涂料或者漆料，在其表面噴涂，厚度在10～40mm之間，其耐火極限可以達(dá)到3h，如果使用發(fā)泡漆，其耐火時(shí)間則較短，一般為半個(gè)小時(shí)；如果是處理隱藏的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以選擇珍珠巖防火噴涂，或者使用防火板，其經(jīng)濟(jì)性較為良好，在其構(gòu)件表面噴涂40mm左右的珍珠巖，其耐火極限可以達(dá)到1.5h，且防腐性能良好^[1]。

3.常用的防火措施研究

3.1防火涂料法

3.1.1工藝概況

防火涂料法即是在鋼結(jié)構(gòu)的表面噴涂一定厚度的防火涂料，有效的優(yōu)化其耐火極限。根據(jù)使用厚度的不同可以將防火涂料分為兩種，即薄涂型、厚涂型，二者的適用條件及防火保護(hù)的機(jī)制均有較大的區(qū)別，需要合理選擇。一般薄型涂層厚度小于7mm，出現(xiàn)火災(zāi)后，其能夠吸收熱量，并膨脹發(fā)泡，利用該泡沫在鋼結(jié)構(gòu)的表面構(gòu)件炭化隔熱層，使得熱量無法傳到至鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的升溫速度減低，有效保護(hù)結(jié)構(gòu)。由于其厚度小，不會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)形成較大的荷載，且能夠起到裝飾的作用，適用于面積較小且形狀較為復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)；厚涂型圖層的厚度一般在7至50mm之間，其導(dǎo)熱率較低，鋼結(jié)構(gòu)升溫緩慢，并以此保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。另外，在使用涂料是需要確定其質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能達(dá)到良好的防火效果^[2]。

3.1.2防火涂料的選擇及厚度

如果鋼結(jié)構(gòu)屬于室內(nèi)暴露的構(gòu)件、輕型屋蓋構(gòu)件、具有裝飾作用的構(gòu)件等，且耐火極限不超過1.5h的情況下，可以使用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料；如果是室內(nèi)隱蔽構(gòu)件、高層全鋼構(gòu)件、層數(shù)較多的廠房鋼結(jié)構(gòu)，且耐火極限要求超過1.5h的條件下，則應(yīng)使用厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料；而露天的鋼結(jié)構(gòu)，則陰有針對(duì)性的使用室外用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。另外需要要求防火涂料成分中沒有石棉材料、苯類溶劑，干燥后不會(huì)產(chǎn)生異味，且對(duì)鋼材沒有腐蝕作用，性能持久穩(wěn)定。在確定鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度方面，應(yīng)結(jié)合相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件耐火極限的要求合理設(shè)置；也可以按照標(biāo)準(zhǔn)耐火實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)來確定^[3]。

3.2外包防火層法

3.2.1工藝概況

外包防火層法是指在鋼結(jié)構(gòu)表面設(shè)置外包層，一般可以分為現(xiàn)澆成型和噴涂法兩種?，F(xiàn)澆成型是使用混凝土進(jìn)行澆注，混凝土外包層還需要使用鋼絲網(wǎng)、鋼筋等強(qiáng)化其性能，避免其出現(xiàn)收縮裂縫。噴涂法是指使用砂泵涂抹與鋼結(jié)構(gòu)的表面，使之構(gòu)成保護(hù)膜。砂泵的材料較為豐富，如石灰水泥、石膏砂漿，也可以添加珍珠巖或者石棉。其外包層也可以使用預(yù)制板，制作的材料主要有珍珠巖、石棉、石膏、石棉水泥、輕混凝土等，再利用各種方式將其固定與鋼結(jié)構(gòu)表面，包括膠粘劑、釘子、螺栓等。

3.2.2施工工藝

該防火處理措施適用于耐火等級(jí)為一、二級(jí)的建筑物，對(duì)其鋼柱、梁、樓板、屋頂承重構(gòu)件、設(shè)備承重鋼框架、支架等進(jìn)行的防火處理，可以有效的起到隔熱阻火焰的作用，見皇帝鋼結(jié)構(gòu)的升溫速度。其施工工藝較為豐富，合理根據(jù)耐火極限的要求合理選擇：使用50#砂漿涂抹與金屬網(wǎng)表面，厚度在7mm左右，耐火極限為0.8h；使用普通粘土磚制作保護(hù)層，厚度在120mm左右，其耐火極限可以達(dá)到2.85h；利用加氣混凝土制作成保護(hù)層，厚度為40mm左右，其 時(shí)耐火極限是1.0h，如果厚度達(dá)到80mm，其耐火極限則為2.33h。

3.3發(fā)泡防火漆法

3.3.1工藝概況

防火漆的主要成分包括成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等，屬于阻燃涂料，相較普通油漆，其物理性能并沒有特別之處，但是其干燥后，漆膜不容易燃燒，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，其能夠延緩火焰蔓延至涂漆的可燃物，防火性能良好。如果把普通油漆、非膨脹惰氣型防火漆、膨脹惰氣型防火漆分別噴涂至三塊木板表面，待其干燥后，用火對(duì)其進(jìn)行烘烤，普通油漆的木板，無法堅(jiān)持到2分鐘，防火漆的木板在兩分多鐘后僅僅出現(xiàn)陰燃，放置30秒后，火焰熄滅。使用了膨脹惰氣型防火漆的木板，在烘烤15分鐘后，也沒有出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象。

3.3.2基本工藝流程及注意事項(xiàng)

先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行除銹處理，涂抹鐵紅或者紅丹底漆，待其干燥。涂料攪拌均勻，如果叫我濃稠，可以使用專用的材料進(jìn)行稀釋，保障夠結(jié)構(gòu)表面清潔無雜物，再刷涂、噴涂等方式將其附著于結(jié)構(gòu)的表面，形成均勻的涂膜，靜待6 小時(shí)后，重復(fù)噴涂一次，每平方米的用料需要超過500g，才能保障其防火效果。在施工的過程中需要注意施工現(xiàn)場的通風(fēng)條件，嚴(yán)禁出現(xiàn)火種，并實(shí)施相應(yīng)的消防措施。涂料在完全干燥之前，注意保護(hù)，避免遇水。

4.總結(jié)

社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)了建筑行業(yè)的蓬勃，高層建筑已經(jīng)逐漸成為建筑工程的主要形式，建筑結(jié)構(gòu)也由傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殇摻Y(jié)構(gòu)。由于各種因素的影響，如果建筑物出現(xiàn)火災(zāi)，無法在段時(shí)間的滅火，鋼結(jié)構(gòu)的耐火性不佳，需要采取一定的防火措施，提高其耐火極限，也強(qiáng)化其承載力，避免出現(xiàn)重大人員傷亡及損失。鋼結(jié)構(gòu)的防火措施在鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用，本文僅從一般的角度分析了幾種鋼結(jié)構(gòu)的防火措施，實(shí)踐的施工中，還需要施工人員結(jié)合建筑物鋼結(jié)構(gòu)的具體情況，合理選擇防火措施，并優(yōu)化技術(shù)，提高鋼結(jié)構(gòu)的防火性能，改善建筑物的安全性，保障其使用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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