建筑鋼結構防火處理研究

摘要：現代社會的發展，各項建設活動的興起，建筑行業得到了長足的發展。鋼結構以其優越的性能、較好的強度及良好的適應性等，被廣泛的運用與現代的建筑工程中。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，才能保障其使用價值。近年來出現的各種火災事故，使得建筑人員對防火方面的內容十分重視，在各個方面進行了防火設計。建筑中火災出現的原因及機理十分復雜，且影響火勢的因素極多，防火設計則是建筑設計中的重點內容。而鋼結構的防火處理則需要包含于建筑物整體的防火設計中。本文簡單的分析了鋼結構的防火規范、鋼構件防火措施的類型，并提出了幾點鋼結構的防火處理措施，包括防火涂料法、外包防火層法、發泡防火漆法等，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。

關鍵詞：建筑工程；鋼結構；優點；缺陷；防火處理；措施

前言

建筑行業的發展，各項技術得到了快速的發展，建筑材料是逐步多樣化。其中鋼結構研究與廣泛使用，有效的提高了建筑物的強度及性能。但是由于其在設計方面就的不足、焊接受到破壞、整體結構穩定性不足、火災等。其中火災是事故中極為嚴重的一項，是會使得建筑物完全失去使用價值，造成重大的損失。火災出現的原因極為復雜，在建筑防火設計方面，其包含了豐富的內容，如防止起火系統、防止火勢發展系統、防煙系統、安全疏散系統、機構耐火設計系統等，鋼結構的防火需要包含于上述各項系統中，滲透至建筑物的各個方便。現代科學技術的發展，技術人員對于鋼結構的研究越來越深入，大量避免的各種人為因素帶來的事故，但是鋼結構本身的性能缺陷，也存在一定的火災隱患，需要對其進行深入的研究與探討。

1.鋼結構的防火規范

我國對于鋼結構設計有相應的標準，《 建筑設計防火規范》、《 高層民用建筑設計防火規范》等文件中均有建筑物的耐火等級、各個構件的耐火等級的詳細要求，在進行鋼結構防火設計的過程中，也需要保障其耐火極限超過規范的標準。

2.鋼構件防火措施的類型

我國現代的建筑行業中對鋼構件實施的防火措施可以分為防火涂料法、構造防火兩類，其適用范圍、特點、功能等均有較大的區別。其中構造防火方法一般是指發泡防火漆法與外包防火層法。如果是對于樓梯等外露的鋼結構構件進行處理，可以使用涂料或者漆料，在其表面噴涂，厚度在10～40mm之間，其耐火極限可以達到3h，如果使用發泡漆，其耐火時間則較短，一般為半個小時；如果是處理隱藏的鋼結構構件，可以選擇珍珠巖防火噴涂，或者使用防火板，其經濟性較為良好，在其構件表面噴涂40mm左右的珍珠巖，其耐火極限可以達到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構的表面噴涂一定厚度的防火涂料，有效的優化其耐火極限。根據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的機制均有較大的區別，需要合理選擇。一般薄型涂層厚度小于7mm，出現火災后，其能夠吸收熱量，并膨脹發泡，利用該泡沫在鋼結構的表面構件炭化隔熱層，使得熱量無法傳到至鋼結構，鋼結構的升溫速度減低，有效保護結構。由于其厚度小，不會對鋼結構形成較大的荷載，且能夠起到裝飾的作用，適用于面積較小且形狀較為復雜的鋼結構；厚涂型圖層的厚度一般在7至50mm之間，其導熱率較低，鋼結構升溫緩慢，并以此保護鋼結構。另外，在使用涂料是需要確定其質量達到相應的標準，才能達到良好的防火效果^[2]。

3.1.2防火涂料的選擇及厚度

如果鋼結構屬于室內暴露的構件、輕型屋蓋構件、具有裝飾作用的構件等，且耐火極限不超過1.5h的情況下，可以使用薄涂型鋼結構防火涂料；如果是室內隱蔽構件、高層全鋼構件、層數較多的廠房鋼結構，且耐火極限要求超過1.5h的條件下，則應使用厚涂型鋼結構防火涂料；而露天的鋼結構，則陰有針對性的使用室外用鋼結構防火涂料。另外需要要求防火涂料成分中沒有石棉材料、苯類溶劑，干燥后不會產生異味，且對鋼材沒有腐蝕作用，性能持久穩定。在確定鋼結構防火涂料涂層厚度方面，應結合相關鋼結構不同構件耐火極限的要求合理設置；也可以按照標準耐火實驗獲得的數據來確定^[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構表面設置外包層，一般可以分為現澆成型和噴涂法兩種。現澆成型是使用混凝土進行澆注，混凝土外包層還需要使用鋼絲網、鋼筋等強化其性能，避免其出現收縮裂縫。噴涂法是指使用砂泵涂抹與鋼結構的表面，使之構成保護膜。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構表面，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為一、二級的建筑物，對其鋼柱、梁、樓板、屋頂承重構件、設備承重鋼框架、支架等進行的防火處理，可以有效的起到隔熱阻火焰的作用，見皇帝鋼結構的升溫速度。其施工工藝較為豐富，合理根據耐火極限的要求合理選擇：使用50#砂漿涂抹與金屬網表面，厚度在7mm左右，耐火極限為0.8h；使用普通粘土磚制作保護層，厚度在120mm左右，其耐火極限可以達到2.85h；利用加氣混凝土制作成保護層，厚度為40mm左右，其 時耐火極限是1.0h，如果厚度達到80mm，其耐火極限則為2.33h。

3.3發泡防火漆法

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，一旦出現火災，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，用火對其進行烘烤，普通油漆的木板，無法堅持到2分鐘，防火漆的木板在兩分多鐘后僅僅出現陰燃，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，也沒有出現陰燃現象。

3.3.2基本工藝流程及注意事項

先對鋼結構表面進行除銹處理，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行稀釋，保障夠結構表面清潔無雜物，再刷涂、噴涂等方式將其附著于結構的表面，形成均勻的涂膜，靜待6 小時后，重復噴涂一次，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場的通風條件，嚴禁出現火種，并實施相應的消防措施。涂料在完全干燥之前，注意保護，避免遇水。

4.總結

社會的發展促進了建筑行業的蓬勃，高層建筑已經逐漸成為建筑工程的主要形式，建筑結構也由傳統的土木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構轉變為鋼結構。由于各種因素的影響，如果建筑物出現火災，無法在段時間的滅火，鋼結構的耐火性不佳，需要采取一定的防火措施，提高其耐火極限，也強化其承載力，避免出現重大人員傷亡及損失。鋼結構的防火措施在鋼結構的發展中得到了廣泛的應用，本文僅從一般的角度分析了幾種鋼結構的防火措施，實踐的施工中，還需要施工人員結合建筑物鋼結構的具體情況，合理選擇防火措施，并優化技術，提高鋼結構的防火性能，改善建筑物的安全性，保障其使用價值及經濟效益。

參考文獻：

[1]王玲玲，李國強，王永昌.鋼結構防火涂料應用的若干前沿問題[J].鋼結構.2009（10）：73-76.

[2]潘誠法.厚涂型鋼結構防火涂料施工防止空鼓裂縫的技術措施[J].江西建材.2012（03）：77-78.

[3]陳振明，李和平，張漢.CCTV新址主樓鋼結構防火涂料施工[J].施工技術.2009（01）：91-93.