建筑钢结构的防火处理

建筑钢结构的防火处理

李建涛

浙江竤伟集团有限公司311215

摘要：文章通过对现在国内建筑结构发展现状入手，对钢结构缺点进行分析，得出如何进行防火处理的结论，在解决建筑钢结构的防火处理起到作用。

关键词：建筑钢结构；防火处理

一、国内建筑钢结构的发展现状

随着社会经济结构的迅速转变，使建筑业的发展得到稳步提升，--些大跨度的桥梁和超高层结构建筑物不断涌现。各类建筑物中大量运用种类繁多的钢结构产品，厂房、机场、桥梁、高层住宅等等，工厂、仓库、机场、体育馆、超市、展览馆等等建筑物也越来越广泛地运用轻型钢结构产品。目前世界上最高，最大的结构建筑物均采用钢结构形式，而历届各国的奥运场馆也多采用钢结构形式，例如：作为国家标志性建筑，2008年奥运会主体育场，国家体育场鸟巢结构特点十分显著，“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。鸟巢结构总用钢量为53000吨，涉及6个高强钢钢种。随着钢结构产业的逐步发展，我国低层、多层、桥梁、市政等轻钢型结构运用越来越广泛，高层及超高层和大跨度钢结构也有了一定的发展与突破，住宅钢结构化已逐步将取代老式的砖混结构。随着科学技术产业的不断发展和建筑业科研要求的不断的提升，我国钢结构产业的市场将有着广阔的前景。

二、钢结构的缺点

钢结构具有耐腐蚀性能差和防火性差的缺点。

腐蚀问题可以通过涂刷高性能防护漆、定期得维护和研制提高钢材本身防腐蚀性强的耐侯钢来解决。

钢材耐热不耐高温，随着温度的升高，强度和弹性模量下降，伸长率和线膨胀系数增大。这体现了钢材温度升高时强度下降塑性提高。钢结构通常在600°C温度

左右强度就会降为零而失去承载能力，发生很大的形变，导致建筑物崩溃倒塌。一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右，与建筑物耐火极限标准差距很大，也正是这一缺点制约了钢结构的运用和发展。在我们日常生活中，由于各种自然原因和人为原因，火宅时有发生，并造成很大的灾难。为了保证国民经济的稳定持续发展和人们得生命财产安全，防止火灾发生具有十分重大的社会意义和经济意义。

三、钢结构建筑的相关防火处理过程

钢结构建筑产品中不仅材料在实际应用中能够做到有效的防火处理，还要将防火效能提高到最高或最好的安全范围内。建筑钢结构防火主要采用以下几种防火措施：钢结构产品涂装防火涂料、钢结构表面使用发泡防火漆和在建筑外层增加防火层等方法。防火涂料是目前市场中使用最普遍、最简单、最安全的方法之一。国内钢结构产品的防火涂料主要分为厚涂型钢结构防火涂料、薄涂型钢结构防火涂料、超薄型钢结构防火涂料。随着钢结构产业的逐步扩大、和钢结构防火技术的不断提高，目前所采用的建筑钢结构防火涂料已经进行了过渡，主要是从喷涂料到薄型钢结构防火涂料，使其安全性能提高了很多，同时也使建筑钢结构涂层防火性能在理化和装饰方面同样得到了大大改善。

1、防火涂料法

防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型（B类，包括超薄型）和厚型（H类）。薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用。其主要优点是：涂层薄，对钢结构负荷轻，装饰性较好，对小面积复杂形状的钢结构表面的工比厚型要容易；厚型涂层厚度为8-50mm，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升，起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合，但是，无论那种产品均应通过国家检测机构检测合格，方可选用。

钢结构防火涂料的按以下规则选用：

室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定耐火极限在1。5h及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。

室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在1。5h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。

露天钢结构，应选用适合室外用的钢结构防火涂料，用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉，不用苯类溶剂，在施工干燥后应没有剌激性气味；不腐蚀钢材，在预定的使用期内须保持其性能。

确定钢结构防火涂料涂层厚度的原则：

钢结构防火涂料的涂层厚度，可按下列原则之一-确定：

按照有关规范对钢结构不同构件耐火极限的要求，根据标准耐火实验数据选定相应的涂层厚度。

根据标准耐火试验数据，按照计算方法确定涂层的厚度。

2、发泡防火漆法

防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与-般油漆相比，在物理性能方面基本一样，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃烧，遇火时，能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。据试验：将--般油漆与防火漆分别涂在木板上，干燥后，用同样的火焰烘烤，涂--般油漆的木板，不到2分钟就和油漆一道焦灼；而涂非膨胀惰气型防火漆的木板，2分钟后仅出现阴燃现象，静置30秒后立即熄灭；涂膨胀惰气型防火漆的木板，即使烘烤15分钟，连阴燃现象也未出现。由此可见，用防火漆涂于物体表面，一旦发生火灾，的确能在定时间里阻止火势蔓延，保护物体表面，从而为灭火战斗取宝贵的时间。

防火漆施工工艺：

A、将钢结构表面除锈后，刷涂一层铁红或红丹底漆，底层完全干燥后方可进行下一工序。B、使用前将涂料搅拌均匀，基材表面清除干净，无油污、无尘土。C、采用刷涂或喷涂，涂膜均匀，若涂料过稠可用专用稀料稀释。间隔6小时后刷第：二遍，湿涂覆量≥500g/平方米。D、涂料未用完，须将桶盖重新封严。

3外包防火层法

外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝士做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

总结：

钢结构在建筑上的应用越来越广泛，钢结构耐火极限低，一旦发生火宅，防火处理不到位，以钢结构为主要承重构件的建筑物就会像--堆烂泥一样坍塌下来，给人民生命财产将造成不可估量的损失。目前的防火处理方法基本能满足规范规定耐火时限要求，但是新的防火方法还有待于研究。

参考文献：

[1]闫百慧，侯静.建筑钢结构的防火处理[J].中国新技术新产品，2009（02）：106.

[2]李罗，叶鲲.浅析建筑钢结构的防火处理[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015（12）：106.