建筑鋼結構耐火設計探索

蔡樹珍

（安徽中亞鋼結構工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 建筑鋼結構耐火設計分析

1.1 建立耐火級別

根據建筑物的不同，其使用功能和重要性也有很大差別，所引發的火災程度也存在明顯差異。在建筑鋼結構耐火設計中，相關建筑人員應立足于相關規定和要求的基礎上，綜合考慮業主的需要，科學劃分建筑物火災的危險程度。例如，針對60m的綜合大樓，按照規定應屬于以及建筑物，耐火等級也相對較高，同時，建筑物中的構件也要滿足應有的耐火等級。如建筑為廠房或者庫房，要求構件的耐火等級也要在二級以上。

1.2 鋼結構耐火措施

建筑鋼結構耐火措施應具有多樣性。要求和具體情況的不同，所采取的耐火措施也同樣不同，要求措施的提出要有針對性。相關人員要綜合考慮各種因素，采取適當的耐火措施。例如，在材料的選擇上，可是使用隔熱或者耐高溫的材料，促使鋼結構能有效抵御火焰的沖擊，在一定程度上減緩了熱量傳遞速度。熱量在傳遞中不斷減少，鋼結構的熱量聚集也得到了有效緩解。

一般而言，要求鋼結構耐火材料具備以下特點。例如，材料要保證安全可靠，無毒無害，并且，應確保材料能與鋼結構中部件迅速融合，不會出現排斥現象，材料的選擇上，盡可能使用可在一定火勢范圍內，實現建筑物有效保護的材料，在保證質量的前提下，綜合考慮其價格，并將其廣泛應用到各類建筑鋼結構的設計以及相關建設中。同時，降低了建設的成本，使企業的經濟效益得到顯著提高。材料的保溫性十分重要。通過選擇具有保溫性的材料，可使鋼建筑結構在遭受火災侵害過程中，不會因為火勢的影響發生形變，這樣才能促進建筑結構得到進一步保護。

2 建筑鋼結構耐火保護設計分析

2.1 外包層

外包層即在鋼結構的表層增加外包層。外包層處理方式主要分為兩類，現澆成型以及直接噴涂。在外包層的加強材料選擇上，現澆成型的混凝土一般使用鋼絲網和鋼筋等材料，使混凝土中出現的收縮和膨脹現象減弱，有利于控制混凝土中產生的裂縫，確保外殼具有良好的強度。噴涂法指直接在鋼筋混凝土表面噴涂砂泵，其具體可選擇的材料較多，例如，石灰水泥、石膏砂漿或者摻入一些珍珠粉等，將其混合制成預制板，并通過采用合適的方法，使其固定在鋼建筑結構中。

與一般石膏板有明顯區別的是，鋼結構耐火石膏板中增添了玻璃纖維，增強作用得到提高。采用的面仍為紙面，通過其石膏中大量結晶水進行吸熱，使溫度得到有效降低，以起到耐火的效果。在火災初期，紙面的燃燒會增加火勢的蔓延，但是在紙面燃燒結束后，耐火作用就得以突顯。在這一過程中，普通石膏板在沒有結晶水后，石膏板會逐漸松軟，強度降低，最后失去了抵擋火災的能力。而在耐火石膏板中，玻璃纖維材料的增加，在沒有結晶水的情況下，仍然能起到了火焰的抵擋作用。在特種耐火石膏板中，其紙面被換成了玻璃纖維物。

2.2 充水

在火災抵御中，最為行之有效的措施即為空心型鋼結構充水。這種方法的利用，在火災中，鋼結構自身的溫度能保持在較低的狀態。水在鋼結構中循環，并吸收材料受熱中的熱量。同時，受熱的水通過冷卻，可進行再循環。并且還可以根據管道中的涼水引進，用涼水替換受熱的水。

2.3 屏蔽

這種耐火方法具有極強的經濟性。可將鋼結構設置在由耐火材料構建的墻體或者頂棚中，還可以在兩片墻的縫隙中使構件得以包藏，這樣只要增加少量的耐火材料，甚至不增加耐火材料，都能夠實現耐火的效果［1］。

2.4 膨脹材料

利用鋼結構耐火涂料實現對構件的保護，能起到耐火、隔熱、性能好的作用。并且其在施工過程中將不會受到鋼結構幾何形體的限制，無需添加輔助設備。耐火涂層的質量相對較輕，具有美觀裝飾的優點，屬于現代化先進耐火技術。

2.5 鋼管混凝土

鋼管混凝土具有優良的耐火性能。當不運用厚涂型耐火涂料的形式時，可以運用選擇經濟性更好的耐火保護法。例如，鋼管混凝土、鋼纖維混凝土以及雙鋼管混凝土的配備，還可以使用高強混凝土。對比其經濟性可得出，上述材料的使用要比厚涂型耐火材料的經濟性更高。

3 建筑鋼結構疏散設計分析

在建筑鋼結構設計中，要綜合考慮人員疏散問題。促進將人員密度的指標與鋼結構的建筑特點的融合，強化安全疏散路線的設計，嚴格根據相關規定計算疏散的距離以及疏散的寬度，確保在建筑構件的耐火極限下，人員能得到有效疏散，以免出現群死群傷的火災事故發生。

在耐火分割方面，要將火災荷載大以及火災危險大的區域區分出來，可使用耐火極限高于1.5小時的樓板與周圍大廳隔開，還可以運用耐火極限高于兩到三個小時的非燃燒體隔墻進行大廳分隔。各耐火單位可建立健全相關系統機制。例如，火災自動報警系統和機械排煙系統的設立。在機場航站樓的一層和二層設置自動噴淋以及自動報警系統，當出現火災事故時，可進行前期的處理工作。在第三層大空間中的采光窗中，可設置火災報警系統聯動控制的自動排煙窗［2］。

4 結語

鋼結構建筑在城市建筑中逐漸增多，建筑鋼結構設計安全性是社會關注的重點，鋼結構自身具有弱點，相關人員應積極采取相關的措施，有效避免因其缺點引發的安全隱患。