鋼結構建筑防火設計注意事項

摘 要：隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛，其中鋼材是其中普遍采用的一種。而以鋼結構為主體的建筑是現代空間結構發展的主流。近年來，鋼結構更加廣泛應用于工業和公共建筑中，在現代設計中得到越來越多的采用。

關鍵詞：鋼結構；鋼結構防火；鋼結構防火涂料

輕鋼結構廠房的承重構件一般為鋼柱、網架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。它的安全性直接關系到整幢建筑的安全，它們大都采用鋼材，鋼材雖然是不燃材料，但其耐火性能很差，隨著溫度的變化，其力學指標會發生很大的改變，承載力和平衡穩定性會隨溫度的升高而大幅度下降。我們廣大建筑設計人員怎樣才能做好鋼結構建筑的防火設計，其中應注意哪些事項是值得我們深思的！我認為應該做到以下方面：

1 根據建筑物的火災危險性和重要性，合理確定建筑的耐火等級。根據《建筑設計防火規范》，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級（耐火等級較低）。各種建筑由于其使用功能和重要性的不同，火災危險性存在差異，確定建筑物的火災危險性，再根據火災危險性，確定建筑的耐火等級。

2 設計時要選用恰當的鋼結構防火保護方法。目前我國鋼結構主要采用三種保護方法：噴涂法、包敷法、水淋冷卻法。我們在設計時，要根據不同建筑對構件耐火極限的要求，選出最恰當的防火保護方法，達到經濟和安全要求。最簡單的解決方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層，其耐火時間可達1.5～2.3小時，這樣，滿足了規范要求。此噴涂法（噴涂防火涂料）是目前常用的保護鋼結構的方法。

2.1 鋼結構防火涂料防火原理及組成

2.1.1鋼結構的防火涂料原理。防火涂料所起到的防火保護原理是，利用吸熱或者絕熱的材料覆蓋在鋼材表面，以此防止火會直接燃燒到鋼材結構，降低了鋼材的直接受熱溫度，同時也能推遲鋼結構強度下降的時間，為救火預留更長的時間。

2.1.2 防火涂料的主要成分。現階段，國內外研究的防火涂料主要由成碳劑、催化劑、基體樹脂以及發泡劑等構成。成碳劑是防火材料涂層處于高溫條件下所形成的不易燃的泡沫碳化層物質基礎，對泡沫炭化層能夠起到骨架的作用。目前我國普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑；基體樹脂和其他的組分配伍，不但能夠確保涂料能夠在正常的條件下發揮各種功能，又可以在被火焰灼燒或者高溫情況下具備不易燃的特性以及優良的膨脹發泡性。催化劑作為一種在一定條件下才能分解出磷酸的物質，而這種物質可以形成難燃的三維空間結構炭化層，從而起到防火作用。

2.2 鋼結構防火涂料種類

如果是按照防火涂料燃燒的特性來分，可分為非膨脹型防火涂料與膨脹性防火涂料。而非膨脹型涂料又包括難燃的防火涂料與不燃的防火涂料；膨脹型的包括溶劑型防火涂料與水性防火涂料。如果是按照基的料組成成分來分，可分為有機防火涂料與無機防火涂料；按照涂層的厚度來分，有薄涂型防火涂料、厚涂型防火涂料以及超薄型防火涂料。按不同場所的使用類型分，有室外防火涂料與室內防火涂料。

2.3 鋼結構防火涂料的研究現狀

我國從上個世紀80年代末開始研究關于鋼結構的防火涂料。1984年由四川省的消防研究所研發出LG鋼結構防火涂料，這是國內第一種針對鋼材防火的保護性材料。90年代開始，我國研制的鋼材防火涂料的進程加快，產品類型逐漸豐富、健全。到如今，許多性能優良的防火涂料廣泛地應用于建設工程中，后期的使用效果明顯。而且近年來，隨著跨行業的經濟發展迅猛，鋼結構防火涂料業發展到跨行業、跨領域的研究，現在但是國內的需求就達到2萬噸每年，涉及的生產企業超過2000家，多集中在經濟發達的地區和沿海地區，如北京、上海、廣州、浙江、山東等。

2.4 鋼結構防火涂料的發展趨勢

近年來，隨著我國房地產行業的興起，建筑行業也跟著迅猛發展。鋼結構因其比較特別的優勢被廣泛應用于建筑工程。相應地，為了提高鋼結構的防火性能，針對鋼材防火的涂料也得到了廣泛的應用。但是因為現代經濟趨向于綠色經濟、環保經濟的理念，傳統的含有毒成分的涂料逐漸被淘汰。在將來的發展中，我國的鋼結構防火涂料也主要向節能、高性能、防污染以及專業化等方向發展，同時也爭取在防火性、裝飾性以及低成本方面獲得突破發展。

3 鋼結構建筑設計時要充分考慮輕鋼結構廠房的防火分區

現代工業要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災控制在較小范圍內，<<建筑設計防火規范>>要求在建筑物內劃分防火分區，并明文規定了各級防火分區的最大允許面積。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房，就會遇到問題。

3.1 防火墻與防火分區

因成套設備生產線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截斷了連貫的生產線設備，也不利于物料及半成品、成品的運輸。

3.2 防火門、防火卷簾與防火分區

民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不是很合適。

3.3 自動噴水滅火與防火分區

既然《建筑設計防火規范》（GBJl6-87）規定，設自動噴水滅火裝置的建筑，每層最大防火分區面積允許增加1倍。那么可否采取設置自動噴水滅火裝置呢？這有兩個問題： （1） 單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米，而根據《自動噴滅火系統設計規范》第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。（2）有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米，需分三個防火分區，若全車間安裝自噴，則防火分區允許面積雖擴大一倍，但仍然不夠（安裝自噴后，防火分區的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米，但仍小于9000平方米）。

參考文獻

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