鋼結構建筑中防火涂料的監督方法探討

何雪云

（北京市西城區消防救援支隊，北京 100000）

我國的防火涂料行業發展速度較快，從原本功能單一的傳統防火涂料發展為目前針對性、功能性較強的多類型防火涂料，如鋼結構防火涂料、電纜防火涂料、承重柱防火涂料、木梁防火涂料等，根據應用區域的不同，具備不同的作用機理和功能特性，呈多樣化發展趨勢。其中鋼結構建筑由于鋼材導熱性較強，自身防火能力較弱，若不配合防火涂料使用，在面對火災時極易發生大規模坍塌、火勢難以控制、火勢擴散速度較快等惡劣情況，是人民生命財產安全的重大威脅，所以需要從防火涂料的研究、開發、使用等多環節進行嚴格監督。

1 鋼結構防火涂料

1.1 鋼結構防火涂料分類及防火機理

按涂層厚度可以將防火涂料分為厚型（H 類防火涂料）和薄型（B 類防火涂料）2 類，其中薄型防火涂料分為薄型和超薄型（CB 類防火涂料），2 類防火涂層均具備良好的導熱性、初期干燥抗裂性、耐水性、耐曝熱性、耐濕熱性、耐酸性、耐堿性、耐鹽霧腐蝕性。厚型防火涂料主要由不可燃材料制成，在火焰燃燒初期，能夠通過良好的導熱性，在火焰和鋼結構之間形成物理屏障，分離火焰、減少高溫輻射，規避鋼結構建筑導熱速度的缺陷；當火焰持續燃燒，溫度超過厚型防火涂料物理防御閾值時，涂料表面會發生化學反應，生成不可燃氣體阻燃的同時，利用吸熱作用吸收火焰熱量，實現鋼結構表面溫度的有效控制；當火焰完全覆蓋防火涂層表面，將化學反應部分燃燒殆盡時，底層防火涂料會形成釉面保護層，利用隔絕氧氣的方法，切斷火焰蔓延的趨勢、降低燃燒反應速度。薄型和超薄型防火涂料中的化學成分更高，當遭受火焰燃燒時，會發生劇烈化學反應，首先利用反應吸熱緩解鋼結構表面的溫度、降低火焰在鋼結構表面的蔓延速度；再通過涂料膨脹發泡吸收大量氧氣，阻止火勢擴張，涂料膨脹后的氣泡屬于不可燃物質，具有較強的隔熱性，能夠大幅度降低燃燒反應速度。

1.2 鋼結構防火涂料性能要求

我國對防火涂料的性能具有明確的標準，《鋼結構防火涂料標準》中詳細說明厚型、薄型、超薄型3 種防火涂料的具體性能要求，具體如表1 所示。

表1 防火性能要求表

2 鋼結構防火涂料檢測方法

2.1 試驗裝置

本文闡述的鋼結構防火涂料檢測方法基于國家標準，實驗裝置符合GB/T9978 規定，包括耐火試驗爐、爐壓測量儀、燃燒系統、形變測量儀、加載裝置和約束裝置6 部分。

2.1.1 耐火試驗爐

（1）升溫條件∶耐火試驗爐的爐內溫度的變化應滿足如下關系∶

耐火試驗爐在運行t 時間后，試驗品實際溫度和標準溫度會產生差值K，需要實驗人員10min 觀測1 次，首次觀測差值K 應小于20%；第二次觀測差值K 應小于10%；第三次觀測差值K 應小于5%，其具體數值可以使用公式（2）求解：

（2）壓力條件：耐火試驗爐啟動運行后，5min 觀測1 次爐內壓力狀態，第一次觀測爐壓應在15～18Pa 之間，水平構件應位于試驗品底面以下90～100mm 的水平面上，垂直構件應位于爐底向上3～3.5m 處；第二次觀測爐壓應在18～21Pa 之間，水平構件和垂直構件位置同上；第三次觀測爐壓應在21～25Pa 之間，水平構件和垂直構件位置同上。

（3）加載條件：承重鋼結構的搭建應符合國家相關設計規范，一比一或等比例還原實際鋼結構情況，本文使用鋼結構荷載梁。在應用前需要進行預處理，首先使用4個加載點將荷載梁等分為5 部分，每部分長度為1.1m；再使用荷載分配板將荷載均勻分配到荷載梁的加載點上，需要注意的是分配板的寬度應在90～100mm 區間內。

2.1.2 爐壓測量儀與控制設備

爐壓測量儀要求精度誤差小于0.5Pa，并且防止在安全區，防止試驗過程中產生的煙塵、火焰造成測量數據失真，控制設備應具備調節爐內通風、煙道閘板、燃料輸送的能力。

2.1.3 燃燒系統

本文的耐火試驗爐使用天然氣作為供給燃料，燃燒系統包括儲氣罐、輸送管道、天然氣噴嘴、鼓風機、控制設備5 部分構成，最終輸出狀態為煙氣混合狀態。

2.1.4 形變測量儀器

傳統形變測量儀器分為機械測量、力學測量、光學測量3 種形式，今年逐步使用3D 掃描技術進行形變測量，既能提升測量效率，又能獲得具體形變參數。

2.1.5 加載設備

加載設備需要能夠進行均勻分配荷載、集中荷載、軸心荷載、偏心荷載4 種動作，并要求在動作過程中保持荷載方向、荷載力度、荷載基點的穩定，在實際應用過程中，不能影響爐內空氣流動、不能影響測量儀器測量動作。

2.1.6 約束設備

通常液壓約束設備為試驗品劃分約束邊界，要求不能影響其他設備動作。

2.2 試件制作

在鋼結構試件制作時，檢測人員應遵循《熱軋H 型鋼和剖分T 型鋼》（GB/T 11263-2017）或《熱軋型鋼》（GB/T 706-2016）的要求， 前者要求試件規格為HN400mm×200mm 熱軋H 型鋼，后者要求為36b 熱軋工字鋼，二者截面系數要求不同，H 型鋼為161m-1，工字鋼為126m-1。

2.3 判定條件

當試件的最大撓度達到L0/20(L0 為計算跨度)時則認為試件失去承載能力，此時的試驗時間即為鋼結構防火涂料的耐火極限。

3 鋼結構建筑防火涂料的監督方法

3.1 做好施工單位的監督管理

目前市場上的鋼結構防火涂料種類較多、針對性較強，在不同鋼結構環節上應結合實際施工需求進行選擇。在防火材料使用之前，施工人員還需要對材料本身進行性能檢測，同時要將材料在室外做試驗后確定其效果。要確保材料在燒灼之后有防火的效果，同時還要避免產生有害物質對人體構成損傷，要確保其效果與安全性兼具。同時針對不同鋼結構區域，還需要采用不同的防火材料涂抹，做好差異性和合理性的選擇。

3.2 注重建筑市場整體的監督力度

政府方面要通過政府行為做好市場規范性的監督，避免劣質性防火涂料流入市場。要做好定期與隨機性的材料抽樣檢查，要對涂抹材料生產的廠家進行源頭性的生產把控。廠家生產沒有專業的營業執照或者是生產假冒偽劣材料的情況，需要及時有效地進行停業整頓處理，避免不良材料流入市場。尤其是不良材料流入市場之后，后期的追回以及挽救可能性更小。劣質材料已經投入建筑材料本身使用，建筑材料返修或者大規模的拆除不切實際，其挽救的難度較大。因此，要把控廠商源頭，嚴格管控生產質量標準。生產廠商的有關防火涂料要出具國家檢驗合格證書，同時還需要做好有關檢驗證書發放的監督管理，避免審核方面過于松散而導致劣質產品流入市場。

3.3 嚴格把控各有關單位與機構

要嚴格把控各單位的監測監督體系，包括監理單位、建設單位以及消防單位，都需要做全面的管控。要采用科學合理的工程現場監測監督體系，嚴格的落實有關要求與標準。做好施工現場的監督與檢測，對施工單位要做嚴格監督管理，確保其施工作業符合規范標準。同時要注重整個施工團隊的建設，保證施工之前有專業的培訓指導，所選用的人員也有專業的工作資質。對有關施工進度、施工質量等也需要做好嚴格的把控，避免因為趕工期而導致不良施工的產生。要督促施工單位嚴格選擇施工隊伍，建設單位與設計單位需要針對施工單位做專業資質的檢查，確保其擁有有關從業資格證，符合工程施工標準所需。

3.4 嚴格把控產品進入施工環節的關口

需要嚴格做好施工單位使用產品的入場把關。涂料產品需要企業有產品合格證，同時要對其耐火極限信息進行嚴格的檢查測試，確保其產品技術性能、運用范圍與生產批號都嚴格符合有關標準，避免假冒偽劣產品進入施工現場。要做好施工準備的嚴格把控，在施工之前需要做好防火涂料涂抹情況檢查，鋼構件也需要做好有關的除塵、除油等預備處理，讓其整體的狀態符合施工標準。需要做好防銹管理工作，這樣才能避免后續涂層使用之后出現脫落與空鼓等狀況。

3.5 落實監管生產與流通工作

目前，鋼結構建筑防火涂料在生產與流通方面的問題較多，但是也暴露的很多問題。有關監督部門需要依照有關法律法規與規章制度，做好防火涂料在生產與流通方面的監督管理。如果出現違規行為以及不良銷售狀況，需要做出對應的懲罰。同時在法律層面也需要對防火涂料生產、流通、銷售等方面做出具體的細化說明，標準化、規范化的要求是保證行為有效的基礎。對于三無產品要做好嚴格的查處工作，如果發現需要禁止使用，同時要做好集中銷毀處理。如果有關防火涂料已經獲取國家有關證照，還需要做好后續的定期與隨機的抽查，避免其存在違規違法行為。

3.6 注重規范化操作的宣傳

要做好有關監督管理工作的宣傳指導。宣傳方式可以多樣化，傳統的媒體宣傳是一方面，現代化的互聯網宣傳也是新興的有效手段。要通過積極有效的案例引導與宣傳來避免不良行為。尤其是對于典型案例，要做好行業內的信息流通，引起有關行業人員、從業者的重視。宣傳方式上，網絡手機文章宣傳方式可以將視頻、圖文、音頻等材料結合，形象生動地描述問題。同時讓行業專家做好有關倡議工作，倡導有影響力的專家做好有關問題解決方式的設計研究，盡可能地保證有關企業在具體落實上減少有關操作阻力，通過更為低成本高效的操作辦法來規避傳統滯后管理模式下的不足。要做好整個行業人才隊伍的建設，在意識層面上要嚴把安全關，以科學發展觀形成行業共識，是促使整個行業生態健康發展的基礎。

4 結語

綜上所述，本文詳細闡述鋼結構防火涂料的分類、性能要求以及國家規范下的防火涂料檢測標準，結合現階段防火涂料市場情況、應用情況、監督難點提出6 種監督方法，說明對鋼結構防火涂料應從施工單位、建筑市場、各相關單位、各施工環節進行全面監督，積極落實監管生產與流通工作，注重規范化操作的宣傳，最大程度對鋼結構建筑的防火涂料進行管控監督，提升鋼結構建筑應對火災的能力，保護人民生命財產安全。