防火结构范文

防火结构范文（精选12篇）

防火结构 第1篇

关键词：钢结构,防火涂料,防火原理

1 钢结构防火涂料防火原理及组成

钢结构防火保护的原理是采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构, 降低热量向钢材传递的速度, 推迟钢结构温升和强度减弱的时间。钢结构防火涂料定义为施涂于建筑物及构筑的钢结构表面, 能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。目前, 国内外钢结构防火涂料主要有基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂等组成。

1.1 基体树脂。

基体树脂与其它组分配伍, 既保证了涂料在正常条件下具有各种使用功能, 又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和优良的膨胀发泡性能。通常情况下, 丙烯酸树脂防火涂料的炭化层质量较高, 故通常采用丙烯酸树脂作为主成膜物, 并对其进行改性, 以提高涂料的整体效果。

1.2 催化剂。

催化剂是一种能在一定条件下分解出磷酸的物质, 分解出的酸使多元醇脱水, 从而使之形成不易燃的三维空间结构的炭化层。通常, 磷酸三聚氰胺的水溶性较聚磷酸胺小, 且兼具催化和发泡双重功效, 目前主要选用磷酸三聚氰胺为催化剂。

1.3 成碳剂。

成碳剂是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础, 对泡沫炭化层起骨架作用。成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配, 当采用聚磷酸胺作催化剂时就应用热稳定性高的含高碳多羟基化合物作成碳剂。但其缺点是施工时气味大、涂层易老化, 淀粉等。使用淀粉做成碳剂, 涂层的耐水性问题不易解决, 而二季戊四醇由于其价格原因, 在国内也很少使用, 目前国内普遍采用季戊四醇作为防火涂料的成碳剂。

1.4 发泡剂。

膨胀型防火涂料只有在发泡剂的作用下, 才能在高温火焰下产生膨胀层。发泡剂遇火分解并释放出氨、水、二氧化碳、卤化氢等不燃性气体, 使涂层在到达软化点的情况下发泡膨胀, 形成海绵状结构。

2 存在的技术问题

2.1 耐久性。

由于厚型防火涂料存在自重大, 装饰性差, 因此只能应用在某些对外观要求不高的室外钢结构。广泛应用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料, 特别是超薄型。此两类涂料所使用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良, 存在随着环境、时间等溶出、分解、降解和老化等问题。

2.2 安全性。

目前的膨胀型钢结构防火涂料遇火有可能释放出氨、HCN、卤化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超过了人体忍受极限, 便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。

2.3 测试方法。

钢结构防火涂料作为一类功能性涂料, 其性能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同, 对基材的保护作用也就不同。

2.4 检测标准构件与实际工程构件的差异性。

耐火极限检验中使用的基材是Q235的标准I36b或I40b热轧普通工字钢梁, 而实际工程运用中, 钢构件的截面尺寸各种各样。检验报告中描述的钢梁与实际工程中的钢构件并无完全的对应关系, 实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算, 如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度, 国家尚无规定。

3 相应对策

3.1 对钢结构建筑进行科学的防火保护。

目前, 我们通常使用的方法有:钢结构表面喷涂防火涂料;用现浇混凝土作外包层;钢构件内充水等, 其中应用最为广泛的是钢结构表面喷涂防火涂料。

3.2 加大宣传培训教育的力度。

防火工程造成的火险隐患原因是多方面的, 但很重要的一个原因是思想认识不到位, 轻视火灾预防, 对违规施工存在侥幸心理。

3.3 加强对防火涂料市场的规范管理。

凡是防火涂料的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告, 方准出厂销售, 并应附有使用说明书, 标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围;消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检, 并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火涂料的施工单位, 明确要求持有相关施工资质。

3.4 严把审核关。

在受理钢结构审核项目时, 要求设计单位在图纸中明确建筑物的使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的施工方法等消防设计内容。承担消防工程的施工单位应具有相应的资质, 并在施工前将施工方案报消防部门审核。对于设计不全、无施工方案的, 消防部门可以下发不受理通知单并注明不受理的理由。

3.5 及时进行施工现场检查。

防火涂料工程施工较快, 加强对施工现场的监督检查非常重要。通过施工现场检查, 可以掌握施工队伍的情况、工程的进度、施工质量和产品质量。只有实地检查, 才能发现隐患并及时督促整改, 避免不必要的损失。有条件的地方, 还可以从施工现场取样并对样品进行热性能分析、比较、检验, 确保工程质量。

3.6 严格验收标准。

在工程竣工验收前, 消防部门应让建设、施工、监理单位出具质量检测报告, 掌握工程施工情况。在工程验收时, 不仅要重视消防设施的验收, 还应把钢结构防火涂料的验收放在重要位置。消防监督人员不仅要眼看、手摸, 还应配置测厚仪等必要的检测设备。对于施工质量达不到要求的, 该返工的要返工, 该处罚的处罚, 确保钢结构消防工程的质量, 从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。

结束语

钢结构防腐防火方案 第2篇

表面防护翻新施工

河南省防腐企业集团有限公司 二〇〇七年五月二十六日

小汤山龙脉温泉游泳馆钢结构网架

表面防护翻新施工工艺

一、编制说明

1、编制依据：

1）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88； 2）《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59—99； 3）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91； 4）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—86； 5）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—88； 6）钢结构防火涂料应用技术规范（CECS24：90）7）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）8）钢结构防火涂料通用技术条件（GB14907-2002）

9)建筑防火涂料（板）工程设计、施工与验收规程（DBJ0-616-2004）10）甲方进度安排计划和工地现场实际情况。

二、配套体系1(单纯防腐涂层涂装)1.技术方案：

A、基层处理，包括清除原涂层系统和对钢结构表面的除锈处理；

B、刷涂881-D07环氧磷酸锌底漆或881-D02环氧云铁底漆，3道，150μm； C、刷涂881-H01改性环氧面漆，2道，80μm；

2、工艺流程：

基层处理 → 881-D07环氧磷酸锌底漆或881-D02环氧云铁底漆 → 刷涂881-H01改性环氧面漆

注：所有的工序应依照箭头的顺序进行。

3、施工方法： A、涂装基本要求

（1）当相对湿度大于80%或环境湿度低于5℃或雨天均不宜施涂。（该项目可拆除部分顶部阳光板，减少湿度）。

（2）涂料的混合比、混合方式、施涂的间隔时间等应按产品说明操作。B、基层处理

（1）用砂轮盘将原旧涂层系统及金属底层锈蚀产物清除干净，达 st2级。（2）清除表面灰尘和油污。

C、涂装881-D07环氧磷酸锌底漆（推荐）或881-D02环氧云铁底漆

（1）按产品说明书规定配比及稀释剂类型和用量进行调配。

（2）钢构件表面清除干净后，必须在8小时内涂覆环氧磷酸锌底漆。（3）共3道涂层。

（4）采用刷涂法，均匀刷涂，不得漏涂，使其干膜厚度≥150μm。D、涂装881-H01改性环氧面漆（白色）

（1）按产品说明书要求进行配制。（2）底漆表干6小时后涂装。

（3）共2道涂层，每遍间隔 >2小时，<24小时。

（4）用刷涂法，均匀刷涂，不得流挂、漏涂，使其漆膜达到≥80μm。

三、配套体系2（防腐、防火涂层涂装）

1、技术方案

A、基层处理，包括清除原涂层系统和对钢结构表面的除锈处理； B、刷涂881-D07环氧磷酸锌底漆，3道，150μm； C、刷涂NCBS320超薄型钢结构防火涂料，2mm D、刷涂881-H01改性环氧面漆，2道，80μm；

2、工艺流程：

基层处理 →881-D07环氧磷酸锌底漆 → NCBS320超薄型钢结构防火涂料→881-H01改性环氧面漆

注：所有的工序应依照箭头的顺序进行。

3、施工方法： A、涂装基本要求

（1）当相对湿度大于80%或环境湿度低于5℃或雨天均不宜施涂。（该项目可拆除部分顶部阳光板，减少湿度）

（2）涂料的混合比、混合方式、施涂的间隔时间等应按产品说明操作。B、基层处理

（1）用砂轮盘将原旧涂层系统及金属底层锈蚀产物清除干净，达 st2级。（2）清除表面灰尘和油污。

C、涂装881-D07环氧磷酸锌底漆

（5）按产品说明书规定配比及稀释剂类型和用量进行调配。

（6）钢构件表面清除干净后，必须在8小时内涂覆环氧磷酸锌底漆。（7）共3道涂层。

（8）采用刷涂法，均匀刷涂，不得漏涂，使其干膜厚度≥150μm。

D、涂装NCBS320超薄型钢结构防火涂料

（1）按产品说明书要求进行调配。（2）一遍刷涂→干燥→二遍刷涂→干燥（3）钢结构防火涂料粘结强度符合要求。（4）涂层厚度符合要求。

（5）不误涂、漏涂，涂层闭合无脱层、空鼓、明显凹陷、粉化松散和浮浆等外观缺陷。

E、涂装881-H01改性环氧面漆（白色）

（1）按产品说明书要求进行配制。（2）防火涂料干燥12小时后涂装。

（3）共2道涂层，每遍间隔 >2小时，<24小时。

（4）用刷涂法，均匀刷涂，不得流挂、漏涂，使其漆膜达到≥80μm F．修补

（1）将有缺陷部位的漆膜清除。

（2）按涂覆流程顺序进行修补处理。

质量控制和检验

A、人员

（1）各类管理人员及时到位，责任明确。

（2）管理人员和施工人员按人员按工艺要求进行培训。（3）现场配备技术员、安全员和质检员。B、施工技术条件

（1）应用专用施工工具和配套材料。（2）施工环境达到规定的要求。

（3）施工人员穿戴工作服手套、安全带、安全帽，符合安全操作规程。（4）涂装材料每批应有合格证和出厂检验报告。C、质量检验

（1）基层处理：

原有旧漆层必须清除干净，底层锈蚀产物也必须打磨干净，应达到st2级。（2）工序间检验：

每种材料在施工过程中的各道工序，应符合其相应的工艺说明书所规定的要求。

（3）外观检验：

各涂层施工后表面光滑，不允许涂层有针孔、裂纹、漏涂等缺陷。（4）涂层厚度检验：

各涂层厚度应达到技术方案中规定的厚度。采用磁性侧厚仪，每10平方米段进行测量。测量点不少于10个，90%测量点达到规定厚度要求为合格，100%测量点达到规定厚度要求为优良。（5）附着力检验：

附着力只对涂层系统进行检查，采用划叉法：在10平方米段表面用锋利小刀划叉，夹角60°然后用胶带对交叉点贴紧，迅速撕下胶带，交叉处脱落不超过3mm为合格，不超过1mm为优良。（6）验收文件：

施工主材的合格证；质量检验表；施工记录；施工总结。

附件：

小汤山龙脉温泉游泳馆钢结构网架

表面防护翻新施工措施

一、工程概况：

小汤山龙脉温泉游泳馆位于北京市正北方，该建筑为独立式拱形结构。施工季节温度25-32摄氏度，且临近雨季。该馆内分为两个活动区域：游泳区及戏水区。馆内温度28-30度，湿度大于70%，该项目钢结构网架位于建筑物顶部，上下采光板之间。原有涂层体系：红丹漆 + 防火涂料，已出现返锈，及涂层脱落现象。现根据现场实际情况，以及钢结构表面除锈，防腐、防火施工规范要求，制定如下施工计划：

二、施工计划：

1、该项目在保证正常营业的情况下施工，因此，施工大致在夜间分段、分区域进行。初步定在晚10点至次日6点钟，具体时间有待与业主沟通。

2、施工区域下方采用隔离，围挡，严禁人员穿行。

3、成品保护措施：游泳池内，采用橡皮筏，搭铺轻型板材支撑，连同泳池周边设施用彩条布满铺，防止遗撒物污染。

4、施工区域：上下采光板之间，采用大芯板或轻型板材满铺在下龙骨及承重部位，斜杆中段搭设定制的挂钩。

5、为了减少湿度以及保证施工区域通风流畅，利于涂层干燥。选择性打开若干个顶部采光板，但在雨天，采用幔布遮挡。

6、采用多点照明措施，保证施工区域光线。

7、安全防护：进厂工人必须配戴安全帽，安全带，确保安全后方可移动。工具亦采用安全带保护，以防坠落。

8、用电安全，现场配专业电工。保证用电安全。

9、施工现场防火措施：严禁吸烟，并配备灭火器具。

10、清理下的旧涂层，集中收集，每次离开现场前，带离工地。

11、配合阳光板更换工作：

旧涂层打磨、除锈 → 涂装底漆 → 更换顶部阳光板 → 底漆修补 → 涂装防火涂料、面漆 → 拆除下部旧阳光板 → 下层龙骨除锈、防腐涂装 → 更换新下部阳光板（具体工序及方案与阳光板厂家施工方协商制定）

11、根据现场实际情况另行补充方案。

浅谈钢结构建筑防火 第3篇

【关键词】钢结构建筑；防火措施

在现代建筑施工中，钢结构正在逐渐被广泛利用。对于钢网、钢制门、钢结构的框架结构这几种应用比较多的钢结构建筑形式来说，相关的钢结构建筑防火设计还没有一个标准的规范，有必要制定一个对钢结构整体建筑框架的防火标准规范。应该根据钢结构的力学特点，在标准规范的指导下，契合钢结构建筑耐火等级和防火措施，具体问题具体分析，紧紧跟随现今钢结构建筑防火规范的发展趋势。

1.钢结构建筑火灾的危害

钢材成为钢结构建筑中的最主要建筑材料，虽然属于一种不燃烧材料，但是钢材的本身是一种热良导体，十分容易传导热能。一般来说，当温度超过了260℃以上，钢材料的极限强度与屈服点就会显著的下降，温度为400℃时，钢材的屈服强度将降至室外温下强度的一半，温度达到650℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度，可以近似等于零。这样就使钢材丧失了承载能力，导致钢材出现过大变形，不能再继续工作。

钢结构建筑最主要的缺点就是耐火性能较差。如果没有对它进行防火处理，即使钢材的本身不会遇火而燃烧，可是遇到了高温之后它的强度就会迅速的下降。钢结构的建筑一旦遇到火灾就易发生变形倒塌，这样很容易造成较大经济损失和人员伤亡，造成严重的安全事故。

2.钢结构耐火性能分析

钢结构的燃点很高，属于不然材料。但是作为建筑的主要结构用材，钢结构的耐火性很差，在外界高温条件下极易发生大的应变，一旦应变积累到一定程度，就会导致钢结构的破坏。现就其主要影响因素分析如下：

2.1钢结构对外界温度的灵敏反应

研究发现，钢结构随着外界温度的升高而表现出一定的膨胀性。在700℃一下，这个关系是一个很好的线性关系，随着温度的升高，热膨胀应变也会增大，但是当外界的温度达到了800-900℃的时候，钢结构的膨胀应变会发生一个回缩，超过900摄氏度之后，又会继续膨胀。这样反复的膨胀应变变化来源于钢结构的超静定结构，对钢结构是一种破坏。

2.2温度变化下，钢结构力学性能的变化

钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学性能会发生很大的变化，具体表现为随着温度的升高，钢结构的承载能力会急剧下降。根据实验研究显示，当受到外界的影响而使钢结构的温度达到350℃、500℃以及600℃的时候，它的强度只有原来的三分之一、二分之一以及三分之二。当钢结构的温度为500℃的时候，将会逐渐失去保持建筑稳定的性能，而当温度高于900摄氏度的时候，钢结构建筑很有可能在15米之内快速倒塌。

2.3钢结构极好的导热性

钢结构是一种极好的导热材料，热传导在钢结构中传播的速度极快，这就会导致整个钢结构都处于受热条件下，一旦温度超过了极限，就会发生破坏。

2.4钢结构的荷载和几何约束条件

钢结构作为建筑的骨架，起着承受荷载的作用，但是一旦外界温度发生急速变化，机会会导致钢结构的承载能力急速下降，一旦超过了受火承载极限，就会发生破坏。所以在防火设计中要充分考虑到外部荷载和钢结构几何约束条件的组合关系，使得钢结构可以充分满足设计要求。

2.5影响钢结构耐火性能的几个主要因素

火灾越大，对钢结构影响越大；钢结构建筑内部灭火措施的设计是否合理，也会影响钢结构的耐火性能；对于重要的建筑物，要提高钢结构耐火性能设计等级；对于那些对整个建筑的荷载承受极为重要的部位，应该提高材料耐火的等级，加大防火力度。

3.钢结构建筑主要的防火措施

为了提高钢结构的耐火性能，优化钢结构的材料属性，使得所用的钢结构耐火极限在施工设计的控制范围之内，必须对钢结构建筑进行防火处理。目前常用的防火措施可以概括为水冷却法、包敷法、喷涂法。

3.1水冷却法

包括注水和淋水两种方法。为了控制钢结构的温度，水冷却注水法的主要实现方法是在内部中空的钢柱内进行注水，并与上部的冷却水水箱连同，形成一个可以内部循环的冷却封闭系统。当外界发生火灾而导致钢结构温度升高的时候，钢结构和内部的冷却水会进行一个能量交换，两者之间存在一个温度的传递。然后钢柱内的冷却水由于温度的升高，随即和上部冷却水水箱中的水进行热量交换，这样就形成了一个冷却水的循环，随着循环的进行，不断带走钢结构上面的温度。而水淋冷却法是在钢结构上部布置自动喷淋系统，发生火灾时，启动喷淋在钢结构表面形成一层连续的水膜，达到保护作用。

3.2包敷法

采用砖、混凝土、硅钙板等材料将钢结构包裹，从而形成保护层，提高构件耐火极限。主要包括单面屏蔽法、外衬砌法。单面屏障法是一种对热源的处理方法，主要的视线方法是在钢结构和火源之间设置一个屏障，使得火灾发生时，热量无法快速传递给钢结构。

外衬砌的主要目的也是隔断火源，主要的衬砌材料是混凝土、耐火砖以及耐火轻质材料。实现方法和单面屏障法类似，只是外衬砌方法是把混凝土或者耐火砖完全包裹钢结构构件，完全防止了钢结构和火源的直接接触。

3.3喷涂法

为了提高钢结构的耐火性能，可以在其表面喷涂一层防火材料，形成一层保护膜，提高发生火灾之后钢结构的耐火性， 它具有施工简单等特点，而且不用考虑钢结构构件的形状，经济性和适用性都不错。

我们在设计时，要根据不同建筑对构件耐火极限的要求，通过科学比较，选出最恰当的防火保护方法，达到经济和安全要求。往往都是几种方法一起使用，保证钢结构建筑的耐火性能能够满足前期设计的要求，避免在火灾出现时，钢结构耐火性能不达标的现象出现。还要时常检查防护层是否稳定，对进行了防火措施的钢构件时时监测，以保证一旦出现火灾，能够立刻发挥作用。

4.结语

防火结构 第4篇

1 建筑中各种建筑结构的防火性能分析

1.1 建筑墙的防火性能探讨

建筑防火墙是建筑建筑结构防火的最外层结构, 对于保证结构内部的安全具有重要的作用。在一些规范条例中, 对于防火墙的防火性能有多条标准。首先, 防火墙的位置做了一定的限制, 即防火墙应直接设置在建筑物的基础或钢筋混凝土框架、梁等承重结构上, 并且防火墙应从楼地面基层隔断至顶板底面基层。

1.2 建筑顶部防火性能探讨

对于建筑顶部的防火性能, 如屋顶、闷顶以及建筑缝隙的防火性能标准在一些规范中都有相关要求。在建筑结构中, 大多数的房顶都较高, 特别是对一些公共场所, 如影院、医院等, 这方面的防火条例就相对薄弱, 需要进一步的加强。

1.3 建筑结构中楼梯间、楼梯防火性能探讨

楼梯间、楼梯以及门对于建筑结构而言是非常重要的部分, 也是建筑结构火灾之后逃生的重要部位。在这三个部位中, 对于楼梯间的要求则是最高的, 楼梯间应能天然采光和自然通风, 并宜靠外墙设置;楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道;楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物, 楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道;公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道。

1.4 建筑结构中防火门和防火卷帘防火性能探讨

对于具体的防火性能要做到相当合理才能保证防火工作的彻底。例如, 对防火门按其耐火性分为隔热防火门 (A类) 、部分隔热防火门 (B类) 和非隔热防火门 (C类) 。防火卷帘的耐火极限没有等级的分别, 要求为不低于3h。

2 建筑结构防火材料研究

分析建筑结构在高温中的反应一般是以热工性能参数和力学性能参数为依据。材料学意义上的热工性能主要指的是热传导系数、比热容和热膨胀系数等, 在这其中, 热传导系数是基础参数, 影响其传导效果的因素有骨料类型、混凝土配合比及温度、混凝土中水分含量等。试验研究证明, 材料周围温度与混凝土热传导系数呈反相关系, 温度越高, 混凝土传导系数越低。而混凝土的膨胀系数与材料骨密度关系密切。

3 当前钢构件的耐火保护方式选择

3.1 隔热法

隔热法是常规方法, 主要就是采用耐高温材料将构件包裹, 以达到阻止温度传导的目的。当前市场上流行的耐高温材料主要有轻质耐火混凝土、钢丝网膜耐火砂浆等。

3.2 阻热法

阻热法工作原理就是控制火灾生成的热量向构件传导, 从理论上看就是使Td≥Tm。具体做法是在构件外围的包裹材料上进行特别处理, 方向是在构件表面敷设一层导热系数小的保温材料以阻滞热量向构件的传导, 从而达到保护作用。

4 建筑结构防火设计的未来研究趋势

我国目前在结构材料的热反映性能方面研究明显不足;常温结构下的设计还存在精确计算模式选择问题;针对防火材料的热参数随外界变化而应采取的相应的计算方法的研究还很薄弱, 有待突破等。以上几个问题其实也代表着建筑结构防火设计的研究方向, 概括起来包括以下几个方面。

4.1 建筑材料性能

实际上, 增强材料自身的耐火抗火性能才是最终提高建筑整体防火性能的根本措施。从材料学来看, 混凝土和钢材作为一种材料, 在温度的干扰下其性能会发生离散, 因此, 必须通过对不同的材料进行试验以确定各种材料的基本性能及变化特点, 也借此发现在高温下依然体现出优越性能的材料以用作建筑结构。目前的趋势是总结世界范围内各国对高温材料试验结果, 利用计算机系统对各种结果建立性能数据库。要增强材料的耐火性能, 首先要从材料的分子结构研究做起, 可以适当研究出一些耐火的材料, 再将这些材料有机的组合起来, 应用到实际的建筑设计当中去, 做出明显可靠的耐火材料。

4.2 高温下建筑结构的可靠性研究

如何在火灾状态下尽快确定结构的可靠性是当前和今后一段时间研究的重点。建筑结构在高温下的耐火性是一个建筑耐火的关键。在建筑的构建过程中, 有两个方面可以增强其耐火性能。第一个方面是从建筑材料入手, 采用耐火的建筑材料。第二个方面是从建筑结构入手, 创造出不易发生火灾或不易火势蔓延的建筑结构。而现在材料已经高度发达, 研发新的材料所消耗的人力物力已是非常巨大的。所以, 从建筑构造上防火具有相当大的发展空间, 今后的防火性建筑结构已成必然。由于发生火灾后火势是向上蔓延的, 而且最容易危机火灾区人生命安全的是火灾后的浓烟。因此可以设计出一种建筑结构, 可以阻止火灾的向上蔓延, 并且采用空心材料, 设计出吸烟天花板等等, 这都是今后防止火灾的重中之重。

结语

大型楼型建筑的防火研究一直是相关工作者不懈努力更进的话题, 近年来取得了突出的成绩, 由单一的材料防火性研究向材料防火和构造防火综合发展。建筑物的防火安全设计是一门综合性科学, 是由多专业共同采取安全措施的综合体现, 大空间建筑在消防系统设计上应优先保证人员在火灾中的安全, 同时考虑如何减少火灾的发生和火灾的损失防止火灾大面积蔓延, 能够最大限度地降低火灾对人们生命和财产的破坏, 并且利用性能化设计合理划分防火分区、组织人员安全疏散, 利用快速响应早期抑制喷头的闭式喷淋系统、自动消防水炮等较先进的自动消防灭火系统来弥补现行防火规范的不足, 达到大空间建筑防火性能总目标的实现, 最大限度地保障人民生命财产安全, 切实做到火灾的防护。

摘要：建筑防火的目的是建筑结构设计达到防火抗火要求。随着我国城市化进程的加快, 大量建筑尤其是高层建筑快速增多, 建筑防火安全问题也日益突出。如何提高大型建筑结构的防火安全能力是摆在建筑结构设计人员面前有待解决的问题。本文从概述建筑结构防火研究出发, 对建筑结构防火性能及防火研究进行探讨, 介绍了一般建筑结构防火设计内容, 提出了合理的结构防火设计方法, 并对未来的设计方向进行了展望。

关键词：建筑结构,防火性能,探讨

参考文献

[1]管崇生, 林晓莉, 苏继林等.某大型商业综合体消防性能化分析[J].建筑防火设计.2012.

[2]施艺伟.建筑结构防火性能探讨[J].工程研究.2012.

[3]崔旭华.谈建筑防火梅建设计要求[J].工程科技.2012.

钢结构防火涂层厚度均匀检测报告 第5篇

我国现行标准规范GB14907–2002《钢结构防火涂料》，对钢结构防火涂料的分类和质量要求作出了明确的规定。国家消防产品质量监督检验机构对超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料产品，分别进行2±0.2mm、5±0.2 mm和25±2mm三个标准涂层厚度的型式检验，将检验结果(涂层厚度和耐火性能试验时间)作为该产品型式认可证书的产品名称和规格型号的证书内容。

一、钢结构防火涂料按使用场所可分为：

a)室内钢结构防火涂料：用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面； b)室外钢结构防火涂料：用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。钢结构防火涂料按使用厚度可分为：

a)超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3 mm；

b)薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3 mm且小于或等于7 mm； c)厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7 mm且小于或等于45 mm。

二、涂层厚度与耐火极限

钢结构防火涂料的质量受多种因素的影响。不同的生产厂家，由于原材料、生产工艺、配方等因素，其产品质量是不同的。相同的生产厂家、相同类型的不同批次的产品，其产品质量也存在差异。如表3所示。

表

3、某厂家钢结构防火涂料耐火极限检测数据

涂料名称 产品批次编号 涂层厚度(mm)耐火极限(min)超薄型钢结构防火涂料 CB – 1 2.68 > 120 CB – 2 1.80 > 90 CB – 3 1.50 > 90 CB – 4 2.53 112 CB – 5 2.57 61 CB – 6 0.68 > 30 CB – 7 1.18 33

薄型钢结构防火涂料 B – 1 4.68 > 160 B – 2 8.20 141 B – 3 4.80 120 B – 4 4.80 120 B – 5 3.39 > 90 B – 6 3.50 87 B – 7 4.70 110 B – 8 1.20 > 32

厚型钢结构防火涂料 H – 1 30.0 212 H – 2 30.8 130 H – 3 26.0 > 180 H – 4 37.0 > 180 H – 5 30.0 180 H – 6 38.7 182 H – 7 20.0 > 120 H – 8 17.8 98

由表3可以看出，相同类型不同批次的防火涂料，其涂层厚度与耐火极限的相关性不大。从理论上讲，同一批次的防火涂料，在一定范围内，涂层厚度与耐火极限之间的函数应该是相关的。但由于钢结构防火涂料的耐火极限与涂层厚度是在试验室条件下测出的，与施工现场的技术条件存在较大差异，目前尚不具备对施工中的喷涂厚度进行换算的技术条件。为了进行验证，我们选择了同一生产批次的厚型钢结构防火涂料按不同的喷涂厚度进行了耐火极限的试验检测。其结果列于表4。从中可以看出，耐火极限是随着涂层厚度的增加而增加的，但由于本专题经费有限，不能进行更多的试验，因此，不能确定涂层厚度与耐火极限的相关性大小。

表

4、某厚型钢结构防火涂料耐火极限 试验编号 涂层厚度(mm)耐火极限(min)HT – 1 15 115 HT – 2 25 205 HT – 3 30 210

从以上分析认为，钢结构防火涂料的耐火极限与检测时的涂层厚度是唯一对应的，施工时的实际喷涂厚度不能进行换算，必须根据耐火极限的检测数据确定。在施工现场进行质量检测时，涂层厚度是否满足设计要求应以该批次耐火极限的检测数据为依据。

三、钢结构防火涂料厚度与耐火极限的关系

按照GB9978建筑升温曲线的标准的话有如下关系 1.5h 2.0h 2.5h 3.0h

11mm 15mm 19mm 23mm

按照BSEN1363-2:1999烃类火灾升温曲线有如下关系 1.5h 2.0h 2.5h

15mm 24mm 32mm

四、钢结构防火涂料施用厚度计算方法 在设计防火保护涂层和喷涂施工时，根据标准试验得出的某一耐火极限的保护层厚度，确定不同规格钢构件达到相同耐火极限所需的同种防火涂料的保护层厚度，可参照下列经验公式计算：

式中T1——待喷防火涂层厚度(mm)；

T2——标准试验时的涂层厚度(mm)；

W1——待喷钢梁重量(kg/m)；

W2——标准试验时的钢梁重量(kg/m)；

D1——待喷钢梁防火涂层接触面周长(mm)；

D2——标准试验时钢梁防火涂层接触面周长(mm)；

K——系数。对钢梁，K＝1；对相应楼层钢柱的保护层厚度，宜乘以系数K，设K＝1.25。

公式的限定条件为：W/D≥22，T≥9mm，耐火极限t≥1h。

建筑钢结构的防腐与防火措施研究 第6篇

摘要：钢结构桁架建筑中的结构构件能在工厂大批量生产，标准化和工厂化程度高，易于实现产业化，因此钢结构析架建筑具有广阔的应用前景。本文主要探讨了钢结构建筑的防腐和防火的问题，并提出了相应的解决办法。

关键词：钢结构桁架 防腐 防火

0 引言

我国建筑钢结构的良好发展，也促进了我国冶金工业的技术进步，推进了我国钢结构的结构调整，建设和冶金行业的相互促进，将使我国的建筑钢结构进入一个崭新的阶段。钢结构住宅装配化程度高，所用构配件轻巧，运输安装十分方便同时，钢结构住宅建筑所用构配件可以在工厂制作，现场安装，适合工厂的标准化、系列化和工业化生产，商品化程度高，有利于降低成本，实现住宅建筑的集成化。住宅产业化必然要求大力发展住宅钢结构。我国钢结构住宅目前所要研究的问题，己不是要不要做的问题，也不是回答能不能做的问题，而是要研究解决如何把它做好的问题，是要完整的、配套的、高品质的全新的把它研究好并如何推向市场的问题[1，2]。本文面对钢结构建筑的发展趋势，针对钢结构在建筑工程中的防腐和防火问题进行相关研究。

1 钢结构桁架的防腐

钢结构耐腐蚀性差，裸露的钢结构在大气作用下会产生锈蚀。腐蚀不仅造成自身的经济损失，并且使结构构件截面减小，承载力降低，影响结构的安全。因此，防止结构过早腐蚀，提高其使用寿命，是具有重要意义的，也是设计、制造和使用单位共同关心的课题。并且，就我国家庭来说，购买一套住房意味着倾其一生的积蓄，对钢结构住宅采取良好的防腐措施可以更好的吸引购房者，推动住宅钢结构的发展。

1.1 腐蚀原理 钢结构腐蚀原理，钢结构的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀是干燥气体及非电解质液体作用于金属表面而产生；也可以是空气中的CO2、SO2作用而生成的FeO或FeS，从而使得钢结构腐蚀。电化学腐蚀是钢材表面与电解质溶液中产生电流，形成腐蚀电池，使钢材产生腐蚀的现象。钢材在冶炼时，常常加入碳元素及其它一些合金元素，于是由于基体铁元素与其他合金元素各自的标准电极电位的不同，而形成腐蚀微电池的两极，当大气中的水分、氧气等介质被吸附于钢材表面时，无数个腐蚀微电池的两极被接通了，因而发生腐蚀的电化学反应。促进腐蚀的外因，是由于钢结构的腐蚀与相对湿度及大气中侵蚀性物质的含量有密切的关系。通常相对湿度在60%以下时，钢材的大气腐蚀是微弱的。在干燥的亚热带气候或在温带气候的建筑物室内，钢材的腐蚀只可能在极有限的范围内发生。

1.2 钢结构桁架的防腐措施 从能量变化的观点看问题，金属遭受腐蚀之后，把存在于内部的化学能转变成电能电化学腐蚀或热能化学腐蚀而放出。显然，这是一个自发发生的过程，因此，要防止钢材生锈，就必须设法阻止其表面腐蚀电池的电化学反应过程，或者以另一种电极更低的金属原子代替铁原子作为阳极，而铁原子受到保护不发生电极反应。根据以上原理，钢材的防腐方法主要有以下几种：①物理屏蔽作用的防锈漆。这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用，能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面，因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间。其特点是价格便宜防锈期限仅在五年左右，不适合用于钢结构住宅建筑中。②依靠化学钝化作用，使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物，这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标准电极电位较铁为正，从而能延缓钢材的腐蚀过程。这类防锈漆防锈性能好，价格便宜，但铅系防锈漆和铅酸盐防锈漆的毒性大，亦不适合用在住宅建筑中。③阴极保护型防锈漆一富锌底漆。当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时，钢结构中的铁成分便变成阴极，受到电化学保护不会腐蚀。④金属镀层保护，在钢材表面施加金属保护层，以提高钢材表面的抗腐蚀能力。最常用的是镀锌。镀锌主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。

2 钢结构的防火

2.1 钢结构防火重要性 钢材虽为非燃烧性材料，但钢材不耐火，温度400℃时，钢材的屈服强度将降至常温下强度的一半，温度达到600℃，钢材基本丧失全部强度和刚度。一般常用建筑钢材的临界温度（即丧失支撑能力时的温度）为540℃。对于建筑火灾，火场温度多在800~1200℃之间。在火灾发生的10分钟内，火场温度即可高达700℃以上，对于裸露的钢材构件，在这样的火场温度下，只要几分钟其温度就可上升到500℃而达到其临界值，进而失去载荷能力，导致建筑物倒塌。由上可见，钢结构的防火保护非常重要，这对于减轻火灾损失，减少伤亡具有重要意义。而对于钢结构住宅建筑来说，直接与人的生活起居有关，目居住建筑内一般都有较多的易燃物品，因此，住宅钢结构的防火保护有其特殊的意义。

2.2 钢结构桁架防火保护处理措施 火灾是火失去控制而蔓延的一种灾害性燃烧现象。一般地，火灾的发生必须具备存在能燃烧的物质，能提供持续燃烧的空气、氧气或其他氧化剂，以及能使可燃物质燃烧的着火源，这样三个条件。为此，考虑破坏以上三个条件，现今钢结构建筑的防火保护一般有以下一些措施：①冲水冷却保护法。该方法是在空心封闭的钢构件中充满水，火灾时构件把从火场中吸收的热量给水，依靠水的蒸发消耗能量或通过循环把热量带走，构件温度可控制100℃左右，从理论上讲，这是钢结构保护最有效的方法。这种方法由于对结构设计有专门要求，目前实际很少应有；②单面屏蔽法，在钢构件中的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开，如果建筑物内部发生火灾，火焰也烧不到钢构件。这种在特殊部位设置的防火屏障措施不失一种较经济的钢构件防火方法； ③包封法，包封法是最常见也是最基本的钢结构防火保护方法，它是用耐火材料把构件包裹起来，一般有浇筑混凝土或砌筑防火砖和防火板材包覆，特别注意防火用板材基本应是不燃材料，对结构能起防火保护作用的板材，还应该具有写耐高温特性功能；④喷涂无机防火涂料。早在50年代欧美、日本等先进国家就广泛采用防火涂料保护钢结构。80年代初期，国内在一些重要钢结构建筑中也开始采用。发展至今，喷涂防火涂料已是使用最广泛的建筑钢结构防火法。钢结构防火涂料的品种较多，通常根据高温下涂层的变化情况分膨胀型和非膨胀型两大系列。其中，膨胀型防火涂料，又称薄型防火涂料，其基料为有机树脂，配方中还含有发泡剂等成分，用于钢结构防火，耐火极限可达0.5~1小时，非膨胀型防火涂料，主要成分为无机绝热材料，遇火不膨胀，自身具有良好的隔热性，故又称隔热防火涂料，对应耐火极限可达0.5~3小时以上。

2.3 钢管混凝土柱的耐火性能 根据国内外大量试验证明，钢管混凝土的抗火性能明显高于钢结构，但国内对钢管混凝土的防火基本上还是遵循钢结构的防火要求。这必然导致建筑材料的浪费和结构造价的偏离。钢管混凝土柱的耐火性能主要依赖以下几个因素柱的截面尺寸和形状、柱的有效计算长度、荷载大小、混凝土强度、混凝土骨料成分等。在火灾情况下，随着火灾现场温度的提高，钢迅速失去承载力，但钢管壁对核心混凝土仍起着“套箍”作用。虽然柱内混凝土的强度也逐渐丧失，但由于混凝土的热传导率很低，其强度丧失的速度远远低于钢的强度丧失，原本由组合构件承受的荷载逐渐能转移到核心混凝土上。最终，在钢管丧失强度的情况下，核心混凝土必须来承担全部荷载。钢管混凝土柱的耐火性能不能简单等同于钢结构的耐火。当然，对于不同形式的钢管混凝土柱及不同的受力情况，其耐火时限会有不同，但充分考虑钢管混凝土柱本身的耐火性能，尽可能降低防火被覆的厚度，降低工程造价。对于大力发展本文中所言及的轻钢住宅是极为有利的。

参考文献：

[1]田琳，杨彬，韩秀华.钢结构住宅体系的发展及展望[J].山西建筑.2009.03.

浅谈钢结构防火 第7篇

1 钢结构的优点

1.1 钢结构的重量轻, 虽然钢的比重大, 但因

其机械性能好, 可以承受较大的荷载, 故钢结构件截面尺寸小, 同样跨度同样荷载时, 钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的1/3;钢结构的重量小, 便于运输。

1.2 材质均匀, 钢结构制作、安装机械化程度高。

钢结构所用的材料单一, 加工简便, 机械化程度高, 制造迅速, 容易保证质量, 适宜于成批大量生产, 从构件的工厂加工到现场吊安装, 工业化程度高于具有劳动密集性的现浇钢筋混凝土结构。

1.3 钢结构安装施工简便。

钢结构由专业化金属构件厂生产构件 (梁、屋架、柱等) , 在工地上用电焊或螺栓 (或高强螺栓) 连接起来, 施工安装简便迅速, 可提高施工速度, 已成为降低工程造价的最主要因素, 结构造价问题已降到次要的地位。而且, 螺栓连接的钢结构便于改造拆迁。

1.4 钢结构在平面布局上的灵活性, 则是另一重要特点。

在信息时代的今天, 对室内平面、空间和内部设施的要求更加严格了。原先的布局和设备, 不久就可能变成不太适用或完全不适用, 钢结构却可为平面重新布局提供更大的便利和可能性, 从而延长建筑物的使用寿命。

钢结构虽然有这么多优点, 但却有一个致命的缺点:不耐火。钢材虽然是不能燃烧的材料, 但在火灾高温作用下, 其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低, 一般在15分钟左右就会丧失承重能力而垮塌。国内外钢结构建筑物的火灾案例都证明, 发生火灾后20分钟以内钢结构建筑物就会被烧垮, 变成一片废墟。1973年5月天津市体育馆火灾, 1969年12月上海文化广场火灾, 1972年8月北京二七机车车辆厂纤维板车间火灾, 都曝露了钢结构耐火性能差的致命弱点。

2 钢结构的耐火保护方法

对于钢结构的防火保护, 无论采取何种方法都应具备以下几点: (1) 安全无毒; (2) 易于与钢构件结合; (3) 在预期的耐火极限内可有效地保护钢结构; (4) 在钢构件受火后发生允许变形时, 防火保护材料应不被破坏而仍能发挥原有的保护作用; (5) 经济合理。

由于钢结构耐火能力差, 在火灾高温作用下很快失效倒塌, 耐火极限仅15分钟, 若采取措施, 对钢结构进行保护, 使其温度升高不超过临界温度, 钢结构在火灾中就能保持稳定性。对钢结构采取的保护措施, 从原理上来讲, 主要可划分为两种:截流法和疏导法。

截流法:

截流法的原理是截断或阻滞燃烧产生的热量向构件的传输, 从而使构件在规定的时间内升温不超过其临界温度。

在构件表面设置一层保护材料, 火灾产生的高温首先传给这些保护材料, 再由保护材料传给构件。由于所选材料的导热系数小, 而热容较大, 所以能很好地阻滞热流向构件的传输, 从而起到保护钢结构的作用。截流法又分为喷涂法。

喷涂法:

在大型钢结构防火工程中常采用喷涂法, 这种方法有利于梁柱结点及桁架的处理, 喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面, 形成保护层, 但施工时对环境略有污染。钢结构防火涂料按所使用的胶粘剂的不同可分为有机防火涂料和无机防火涂料两类, 按涂层厚度分为薄涂型和厚涂型两类。薄涂型钢结构涂料涂层厚度一般为2~7mm, 有一定装饰效果, 高温时涂层膨胀增厚, 具有耐火隔热作用, 耐火极限可达0.5~2小时, 这种涂料又称钢结构膨胀防火涂料。厚涂型钢结构防火涂料厚度一般为8~20mm, 粒状表面, 密度较小, 导热系数低, 耐火极限可达0.5~3.0小时, 这种涂料又称钢结构防火隔热涂料。

浅谈钢结构防火方法 第8篇

钢结构具有高强、高韧、抗震、轻质、施工工期短、综合造价低、节能环保等独特的优点, 在建筑业中得到了广泛的应用, 尤其是在超高层及大跨度建筑方面更显示出其卓越的性能。

但是钢材虽为非燃烧材料, 却不耐火, 随着钢材温度的升高, 其强度和钢度都迅速降低。当温度达到600℃时, 普通钢结构的屈服强度下降到常温的30%以下;另一方面, 钢的导热性能非常强, 约为普通混凝土的30倍。因此, 钢结构防火问题是钢结构建筑中的关键问题, 本文针对钢结构建筑中防火措施进行探讨。

2. 钢结构防火措施

2.1 进行合理的钢结构抗火设计

钢结构抗火设计的目标是使结构构件的实际耐火时间大于或等于规定的耐火极限。

钢结构抗火设计的一般要求是:如何定量地确定防火保护措施, 使钢结构构件的耐火时间大于或等于规定的耐火极限。

现有的设计方法主要有:欧洲钢结构抗火设计规范采用的设计方法和抗火工程结构分析方法。国内抗火工程的研究主要集中在以下方面:构件本构关系的试验研究、理想弹性有限元分析方法和有限元弹塑性分析方法。

2.2 提高结构的耐火极限

提高钢结构耐火极限的方法主要分为截流法和疏导法。

2.2.1 截流法

钢结构防火保护措施之一是阻隔火焰的方法, 称为截流法。其原理是采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构, 降低热量向基材迅速传递的速度, 推迟钢结构温升、强度变弱的时间, 从而增加耐火极限。

其主要方法有:包封法、屏蔽法、水喷淋法、涂料法。

(1) 包封法。包封法是用耐火材料把构件包裹起来。

(2) 屏蔽法。屏蔽法是通过砌筑耐火砖、采用耐火轻质板材作为防火外包层, 把钢构件包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内, 主要适用于屋盖系统的保护。

(3) 水喷淋法。水喷淋法是在结构顶部设喷淋供水管网, 火灾时自动启动 (或手动) 开始喷水, 在构件表面形成连续流动的水膜, 从而起到保护作用。

(4) 涂料法。对钢结构表面涂敷防火涂料形成保护层, 来减缓火灾下的升温从而增加钢结构构件的耐火极限, 是现今最典型的防火保护措施。

2.2.2 疏导法

与截流法不同, 疏导法允许热流量传到构件上, 然后设法把热量导走或消耗掉, 同样可使构件温度不至升高到临界温度, 从而起到保护作用。

疏导法目前仅有充水冷却保护这一种方法。该方法是在空心封闭截面中 (主要为柱) 充满水, 火灾时构件把从火场中吸收的热量传给水, 依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走, 构件温度便可维持在1 0 0℃左右。虽然该方法复杂, 但从理论上讲, 却是钢结构防火保护最有效的方法。该系统工作时, 构件相当于盛满水被加热的容器, 像烧水锅一样工作。只要补充水源, 维持足够水位, 由于钢材的导热性能非常好, 而且水的比热和气化热又较大, 构件吸收的热量将源源不断地被耗掉或导走。冷却水可由高位水箱、供水管网或消防车来补充。水蒸气由排气口排出。当柱高度过大可分成几个循环系统, 以防止柱底水压过大。为防止锈蚀或水的冰结, 水中应掺和阻锈剂和防冻剂。水冷却法既可单根柱自成系统, 又可多根柱联通。前者仅依靠水的蒸发耗热;后者既能蒸发耗热, 又能借水的温差形成循环, 把热量导向非火灾区温度较低的柱。

2.3 采用钢混凝土组合结构形式

由钢材和混凝土的热工参数可知, 钢材的热传导系数几乎是混凝土的30倍, 即相同单位温度梯度下混凝土材料通过等温面单位面积的热流量是钢材的1/30, 结构中由于混凝土的存在可以极大地延长构件的升温时间, 提高构件的耐火极限。因此, 采用钢和混凝土的组合结构, 可以提高结构的耐火极限, 同时还可以给结构提供更多的承载力。目前, 采用最多的钢混凝土组合结构是钢管混凝土柱。

火灾发生时, 钢管混凝土柱中由于核心混凝土的存在, 可以提高钢结构的耐火极限;另外, 核心混凝土可以延缓钢材由于高温引起的刚度和极限强度的急剧下降;同时, 钢管也会对核心混凝土起到约束和保护作用, 不仅提高了构件的承载力, 而且可以增强混凝土的整体性, 避免混凝土高温爆裂和破碎。火灾作用后, 随着外界温度的降低, 钢管混凝土结构已屈服截面处, 钢管混凝土的强度可以得到不同程度的恢复, 构件仍旧具有一定的承载力, 不仅可以为结构的加固补强提供一个比较安全的工作环境, 也减少了加固工作量, 降低了维修费用。

3. 结语

浅谈钢结构防火保护 第9篇

随着工业技术的进步和人民生活水平的提高, 我国建筑钢结构自上世纪90年代以来得到越来越广泛的推广和应用。其凭借自重轻、材质均匀、造价低、安装施工简便、建设周期短、布局灵活多样、造型美观等诸多优点, 被原建设部列为推广项目。目前, 已成为现代建筑中较普遍的结构形式之一。

钢结构尽管有如此多的优点, 但却存在一个致命的缺点不耐火。钢材为非燃材料, 耐火性却非常差。其导热系数约为混凝土的40倍, 力学性能如屈服强度、弹性模量等对温度极其敏感。建筑用钢 (Q235、Q345等) 在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右。当温度升高时, 钢材的屈服强度, 抗拉强度和弹性模量的总趋势是降低的, 但在150℃以下时变化不大。当温度超过300℃时, 钢材的抗拉强度、屈服强度和弹性模量开始显著下降, 而伸长率开始显著增大, 钢材产生徐变;当温度超过400℃时, 强度和弹性模量都急剧降低;到500℃左右, 其强度下降到40%～50%, 钢材的力学性能, 诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降, 低于建筑结构所要求的屈服强度。我国20世纪90年代初对裸露钢梁的耐火极限进行了验证, 确认了I36b、I40b标准工字钢梁的耐火极限分别为15min、16min (钢梁内部达到临界温度:平均温度538℃, 最高温度649℃) 。一般的火场温度都在800℃～1000℃左右, 当火灾进行5min后温度已达到550℃以上。因此, 若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体, 一旦发生火灾, 则建筑物会迅速坍塌, 对人民的生命和财产安全造成严重的损失。

在传统的混凝土建筑中, 较多的是采用防火墙、防火分区、防火门及自动喷淋等方法。然而, 对于现代钢结构厂房的大跨度、大空间而言, 以上方法具体实施起来是非常困难的。既然不能通过对其内部进行有效的防火分区来防止火势蔓延、扩散, 那么只能采取对钢构件进行耐火保护的方法使其在火灾时温度升高不超过临界温度, 保持稳定性, 从而达到防火的目的。通常有以下几种方式:

1 喷涂防火涂料

用专业喷涂机具将防火涂料直接喷涂在钢构件表面, 形成耐火隔热保护层。涂层能对钢构件起到屏蔽作用, 使其不直接暴露在火焰高温中;涂层吸热后, 还可分解释放出水蒸气及其他不燃气体, 从而起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用;另外, 涂层本身多孔轻质和受热后形成的碳化泡沫层阻止了热量迅速向钢材传递, 推迟了钢材强度的降低, 从而提高了钢结构的耐火极限。这便是其发挥防火保护作用的原理。

钢构件防火涂料分为薄涂型和厚涂型两类, 选用时应遵循以下原则:对室内裸露钢结构、轻型屋架钢结构及有装饰要求的钢结构, 当规定其耐火极限在1.5h以下时, 应选用薄涂型钢结构防火材料。这种涂料在高温时会膨胀增厚, 具有涂层薄 (厚度一般为27mm) 、重量轻、施工简便等特点, 可喷可涂, 有一定的装饰效果。但处于吸湿受潮状态下会失去膨胀性, 影响防火效果, 应注意保持环境通风干燥。室内隐蔽钢结构、高层钢结构及多层厂房钢结构, 当其规定耐火极限在1.5h以上时, 应选用厚涂型钢结构防火涂料。这种涂料呈颗粒状, 涂层厚度通常在8mm以上, 高温时依靠涂层本身的厚度及较低的导热性起到对钢构件的隔热保护, 耐火极限可达3h。具有不燃、无毒、耐老化等优点, 尤其适用于永久性建筑。

喷涂法为最简单、经济、有效的防火方式。价格低、重量轻、施工速度快, 适用于形状复杂的钢构件。在喷涂防火涂料时, 应注意喷涂厚度必须达到设计值, 节点部位宜适当增厚。当遇有如梁承受冲击振动、设计层厚度大于40mm、涂料粘结强度小于0.05Map、梁腹板高度大于1.5m等情况时, 应在涂层内设置与钢结构相连的钢丝网, 以确保涂层牢固。有效发挥防火保护作用。

2 防火外包层

即在钢结构表面做耐火保护层, 将构件包封起来。耐火层通常选用以下材料: (1) 现浇混凝土。这种材料既不燃, 又有大热容量, 能有效减缓构件的升温。也可在表面加敷钢丝网, 防止表层在高温下剥落, 进一步提高耐火性能。这种保护层强度高、耐冲击, 占用空间较大, 适用于容易碰撞、无保护面板的钢柱防火保护。 (2) 石棉、岩棉、矿渣棉等矿物纤维。将其与水泥混合用特殊喷枪与水喷雾同时向底漆喷涂, 构成覆盖层。也可直接喷涂在钢构件上。如向其上的金属网喷涂则能取得更好的效果。 (3) 轻质预制板。板间连接可采用钉合及粘合的方法。施工简单、工期短、有利于工业化且复原性较好。这种方法正逐步得到广泛应用。

3 空心钢结构内充水

此法是在空心钢结构内充水, 与高位水箱相连, 形成封闭冷却系统。依靠水的循环把热量导走, 使构件温度保持在100℃左右, 保证钢结构不至达到丧失承载能力的临界温度。充水法造价低, 但对构件的防渗漏、防腐蚀要求高, 还要保证水源的充足, 防止冬季水冰结, 并且只适用于空心钢构件。此法在国外被广泛的应用在钢构的防火保护中, 但在我国实际应用较少。

目前, 大跨度厂房日渐采用了钢结构建筑, 且厂房的跨度和面积规模越来越大。更多的大型公用建筑如展览馆、候机楼、大型商场和高级宾馆不约而同的选择了钢结构。在北京、天津、南京、上海、广州等地已经建起低层、多层、高层钢结构住宅。一旦发生火灾, 极易造成群死群伤事故。1969年上海文化广场火灾, 1973年天津市体育馆火灾显示了钢结构的防火问题是不容回避的。央视新址大火事件又再次为我们敲响了警钟。因此, 钢结构防火安全是重中之重。

总之, 我们首先必须根据实际情况及各种防火保护的特点, 合理选择保护措施。其次, 严格按照施工规范作业。最大限度发挥钢结构防火保护的作用, 避免灾难性事故的发生。

摘要：文章重点讲述了钢结构防火保护的重要性及实用的防火保护方法。对喷涂防火涂料、防火外包层、空心钢结构内充水等方法的优缺点、操作工艺、适用条件进行了详细的阐述。

关键词：钢结构,防火保护,安全

参考文献

[1]《建筑钢结构防火设计规程》.上海市建设和管理委员会.

钢结构厂房的防火措施 第10篇

1 钢结构厂房的特点

钢结构厂房建设、安全机械化程度高。钢构件所用的材料单一, 而且是成品, 加工简便, 机械化程度高, 施工周期短。钢结构厂房自重轻, 虽然钢的比重大, 但其机械性能很好, 可以承受较大负荷, 钢结构截面尺寸小, 同样荷载时, 钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的1/3或1/4。钢结构的重量小, 便于运输。钢结构标准厂房平面布局灵活, 建筑面积利用率高。钢结构厂房灵活多变的车间工艺布置要求和最大限度的空间利用率, 同时也能很好的解决厂房的通风、采光、保暖隔热以及屋面排水、生活设施布置、人员疏散等。

2 钢结构厂房的火灾危险性

钢结构厂房具有耐火性能低的弱点, 在未进行防火处理的情况下, 其本身虽然不会起火燃烧, 但火灾时, 强度会迅速下降, 一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时, 强度分别下降1/3、1/2、2/3。理论计算显示, 在全负荷情况下, 钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右, 而一般火场温度达到800~1000℃, 在这样的火场温度下, 裸露的钢结构一般在15min左右, 就会出现塑性变形, 产生局部损坏, 造成钢结构整体倒塌失效。钢结构的特性使必须要对钢结构必须采取措施进行保护。钢结构作为承重构件, 在火灾状态下, 遇高温受热膨胀, 强度降低, 再遇冷水急剧收缩, 脆性增强, 极易失去支撑作用。由于钢结构整体连接性强, 只要局部遭到破坏, 就能形成建筑物的整体坍塌和毁灭。

3 钢结结构厂房的防火设计

若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体, 一旦发生火灾, 则建筑物会迅速坍塌, 对人民的生命和财产安全造成严重的损失。目前, 国内的钢结构防火保护时间是按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。一是对钢构件进行耐火保护, 使其在火灾时温度升高不超过临界温度, 结构在火灾中就能保护稳定性;二是对厂房内部进行有效的防火分区, 防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说, 防火分区的设置具有一定难度。

用防火墙将厂房分隔不是非常可行的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性, 而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的;顷畅性来说, 也是不太可行的。若从生产管理的角度看, 有些建设方也不会接受这样的方案。《建筑设计防火规范》规定, 设自动喷水灭火装置的建筑, 每层最大防火分区面积允许增加1倍。首先, 根据《自动喷水灭火系统设计规范》, 高度超过8m的大空间建筑物, 安装自动喷水灭火系统的作用不大, 而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m, 其次, 虽安装自动喷水灭火系统后, 防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房, 所以此方法不完全可行。

4 钢结构厂房的防火保护措施

4.1 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、轻混凝土做成预制板, 采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

4.2 充水 (水套) 。

空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度, 水在钢结构内循环, 吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环, 或由管道引入凉水来取代受热的水。

4.3 屏蔽。

钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内, 或将构件包藏在两片墙之间的空隙里, 只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的, 这是一种最为经济的防火方法。

4.4 防火涂料。

可将其分为隔热型防火涂料和膨胀型钢结构防火涂料两大类。目前膨胀型钢结构防火涂料已经被成功应用于各类工业及民用建筑中的钢结构防火保护, 它在我国的研究及应用中虽然起步较晚, 但却十分活跃和迅速, 并正向超薄型、低污染、高性能、装饰性好等多功能方向发展。

总之, 在现代工业厂房中大量采用钢结构, 目前钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区存在各方法, 我们仍需在工作中不断探索和研究, 以便更好为钢结构厂房在建筑内部制订必要的应急方案, 以减少人员伤亡和财产损失。

摘要：代工业建筑中钢结构已得到广泛应用, 钢结构厂房的防火措施增多, 钢结构的防火保护越来越受到人们的关注。介绍了钢结构的特点、防火性能以及防火处理方法。

防火结构 第11篇

T-TO=3451g(8t+1)

式中T－火场温度（℃），TO－火灾前室温（℃），t－时间（min）

由上式可知，在火灾发生的10分钟内，火场温度可高达700℃以上。

对于裸露的钢构件，只需几分钟，温度就可达到临界值，在纵向压力和横向拉力作用下，钢结构扭曲变形、跨塌毁坏。由此可见，不作防火保护的钢结构，遭遇火灾时的危险性是非常大的。

钢结构防火涂料是涂覆于钢结构建筑物或构筑物表面的一种涂料，具有一定的装饰作用，遇火灾时能迅速膨胀形成耐火绝热保护层，以满足建筑设计防火规范的要求。

发泡剂是防火涂料在高温火焰作用下形成海绵状或蜂窝状阻燃隔热膨胀炭化层的重要组分。发泡剂含量以及复合发泡剂配比的不同，直接影响着防火涂料的阻燃隔热性能，含量过高、过低或配比不恰当都不利于形成优质的炭化层。本篇文章主要讨论了发泡剂含量以及复合发泡剂配比对防火涂料性能的影响。

一、发泡剂含量对防火涂料性能的影响

1、 防火涂料的制备及其理化性能

在其他组分确定的条件下，探讨发泡剂对膨胀型防火涂料性能的影响。取发泡剂样品，其配方变化量见表1。从表2可以看出，该系列防火涂料的理化性能均能符合膨胀型防火涂料的国家标准《钢结构防火涂料通用技术条件》(GB14907-94)。

表2防火涂料的理化性能

2、燃烧实验结果

（1）钢板背部温度

经涂覆防火涂料的钢板背部温度随发泡剂含量的变化关系见图1。当发泡剂含量为13％～14％时（R 1、R 2、R 3），随发泡剂含量的增加，涂覆钢板的背部温度逐渐降低（当发泡剂含量为13.56%时，钢板背部温度最低，低于150℃）；当发泡剂含量超过14％时，随发泡剂含量增加，涂覆钢板的背部温度逐渐升高，防火阻燃隔热性能下降。

图2显示了涂层膨胀倍数随发泡剂含量的变化关系。可知，在发泡剂含量为13％～14％时（R1、R2、R3），随发泡剂含量的增加，防火涂料的膨胀倍数逐渐增加； R3的膨胀倍数最高，达到22.77倍；当发泡剂含量超过14％时，随发泡剂含量增加，膨胀倍数却逐渐降低。结合燃烧实验结果可以看出，发泡剂在防火涂料中的含量仅在很小的范围内变化，当其含量与催化剂、成炭剂含量相匹配时，能得到膨胀倍数较高，结构优良的膨胀炭层。

二、 复合发泡剂配比对防火涂料性能的影响

含氯发泡剂（发泡剂2）在高温下分解产生氯化氢(HCl)，其密度比空气大，沉积在燃烧物外层，稀释或隔绝了新鲜空气,使被燃物无氧窒息，HCl迅速捕捉燃烧产生的自由基，减缓了高聚物的燃烧速度，减少可燃性气体的生成，从而使火焰减小以至熄灭，发泡剂2的分解温度较低，有利于涂层遇火时的软化熔融，为涂层的成炭提供有利的条件，随后脱水成炭催化剂催化成炭剂成炭；分解温度较高的不含氯发泡剂（发泡剂1）分解释放出 NH3、CO2、H2O等气体使涂层膨胀，由于发泡剂1产生的气体量大且危害性小，作为主发泡剂；发泡剂2在防火涂料中兼具增塑剂功能，可提升涂料的理化性能，但其用量过多会导致涂膜不易实干，因此应当适量。为得到理化性能与防火性能均优异的膨胀型钢结构防火涂料，本节研究了两种发泡剂配比对防火涂料性能的影响。

1、防火涂料的制备及其理化性能

在固定其它原料含量的基础上，通过改变复合发泡剂的配比（见表3），研究防火涂料的防火阻燃性能。

表3防火涂料的配方设计

经测试，该系列防火涂料的理化性能均达到国家标准。

2、燃烧实验结果

（1）钢板背部温度

含不同复合发泡剂防火涂料涂覆的钢板，在燃烧试验中钢板背部所达最高温度见图3 。

由图可以看出，在发泡剂1与发泡剂2配比小于3:1时，钢板背部温度相差不大，当其配比为2.12:1时（X2），钢板背部温度最低（<150℃）。

(2)涂层膨胀倍数

不同发泡剂配比与防火涂料涂层膨胀倍数的关系见图4。

由图可看出，涂层的膨胀倍数按X2、X3、X1、X4顺序递减，该结果与钢板背面温度的变化情况相符合。

浅谈钢结构防火处理 第12篇

1993年, 我国泉州一座钢结构冷库发生火灾, 造成3600平米的库房倒塌;1998年5月5日北京玉泉营环岛家具城发生火灾, 钢结构整体垮塌, 17000m2的家具全部烧毁, 直接经济损失为2087.7万元;2003年4月5日, 青岛市即墨正大食品有限公司厂房发生火灾, 钢结构屋架仅约30分钟便轰然倒塌, 导致20多名员工被埋压在厂房内遇难。

火灾成为钢结构建筑的致命软肋, 如何有效防止火灾发生、如何最大限度延长火灾现场钢结构承载时间, 已成为亟待解决的问题。

1 钢结构防火处理的措施

钢结构的防火处理方式有很多种, 包括主动防火法:如提高自身防火性能 (如耐火钢的研发) , 及被动防火法 (如:防火涂料保护、防火板保护、混凝土保护等) 。本文主要探讨化学防火方法 (防火涂料) 的保护作用。

1.1 防火涂料及其防火原理

防火涂料是指覆盖在物体表面, 可防止火警发生, 阻止火势蔓延传播, 或隔离火源, 延长基材着火时间, 或增大绝热性以推迟结构破坏时间, 阻止火灾发生和发展的一类涂料总称。

防火涂料的防火原理可细分为三类:

1) 涂层对钢基材起屏蔽作用, 隔离火焰, 使钢构件不追直接暴露于火焰或高温下;

2) 涂层吸热后部分物质分解出水蒸气或不燃气体, 起到消耗热量、稀释氧气、降低燃烧速度及火焰温度;

3) 涂层本身多孔轻质或受热膨胀后生成碳化泡沫层, 导热率均在0.233w/ (mk) 以下, 有效阻隔了热量向基材传递推迟钢构件升温至极限温度的时间, 提高钢结构的耐火极限。

1.2 防火涂料分类

防火涂料类型可按不同方法来定义, 通常可按以下方法分类:

1.2.1 按所用基料来分, 分为三类

1) 有机型防火涂料, 主要以天然或合成的有机树脂、有机乳液为基料;

2) 无机型防火涂料, 以无机粘结剂为基料;

3) 有机无机复合型防火涂料, 以有机树脂、有机乳料和无机粘结剂复合而成。

1.2.2 按所用分散体来分, 分为两类

1) 溶剂性防火涂料, 如汽油、脂类、酮类;

2) 水溶性防火涂料, 是指以水作为稀释剂, 以水溶性树脂、乳液聚合物作为基料的防火涂料。

1.2.3 按防火形式分, 分为两类

1) 膨胀型防火涂料, 遇火时膨胀发泡, 形成泡沫层, 既隔绝氧气, 又可延迟热量传向被保护基材的速率;

2) 非膨胀型防火涂料, 遇火涂层基本不发生体积变化, 而形成釉状保护层, 起到隔绝氧气的作用。

1.2.4 按使用环境分, 分为两类

1) 室内防火涂料, 用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面;

2) 室外防火涂料, 用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。

1.2.5 从厚度来分, 分为三类

1) 超薄型防火涂料。

超薄型防火涂料指涂层使用厚度不超过3mm的膨胀型防火涂料, 一般为溶剂性体系, 具有优越的粘结强度。在受火时, 涂料缓慢膨胀发泡形成致密坚硬的防火隔热层, 有很强的耐火冲击性, 延缓钢材升温, 可使用在耐火极限要求在2h以内的建筑钢结构上。超薄型防火涂料涂层薄、用量少、外观装饰性好、耐候耐水性好、施工方法简单, 可喷涂、刷涂、辊涂。

2) 薄涂型防火涂料。

指涂层使用厚度在3～7mm的膨胀型防火涂料, 一般以水性乳液为基料, 再配以有机、无机复合阻燃剂和磷-氮阻燃体系及硅酸铝等耐火材料、颜料、助剂等制成。该类防火涂料受火时可膨胀发泡并形成耐火隔热层, 延缓钢构件的升温, 适用于防火要求不超过2h的建筑钢结构上。薄涂型防火涂料通常分为底层 (防火层) 和面层 (装饰层) :底层为隔热层, 包含面料、膨胀蛭石、偏氯乳液、云母等原料, 面层为装饰层, 受火时膨胀发泡, 生成隔热层, 另外, 涂料中有些组分遇火反应时放出不燃气体, 反应过程可吸收大量的热, 也起到延缓构建升温。该类型防火涂料装饰性、防腐性较强, 可喷涂、刷涂、辊涂。

3) 厚涂型防火涂料。

厚涂型防火涂料是指使用厚度在7～45mm的防火涂料, 以合适的无机粘结剂 (碱金属硅酸盐、磷酸盐类等) 配以无机轻质材料、增强材料组形成, 通常采用喷涂方法进行涂装。在火灾中, 涂层基本不膨胀, 依靠材料的不燃性、低导热性或吸热性延缓钢构件升温, 一般耐火极限可达1～3h。厚涂型防火材料价格低廉、无毒无味、耐水, 但由于其装饰性差, 适用于室内外隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构。

2 防火处理应注意的几点问题

2.1 安装施工问题

1) 选取的防火涂料须满足《钢结构防火涂料GB14907-2002》要求;

2) 钢结构防火涂料的涂装应由经过培训合格的专业施工人员进行喷涂;

3) 防火涂料施工过程应在室内装修之前和不被后继工程破坏的条件下进行。

2.2 安全性问题

膨胀型防火涂料受火后释放不燃气体, 一方面稀释氧气, 起到阻燃作用, 另一方面也给火场逃生和火场救援带来隐患。因此在防火涂料的研发过程中, 需考虑释放不燃气体的量或浓度, 使气体阻燃性和对现场人员的保护性同时达到最好。

2.3 耐久性问题

对于钢结构防火涂料的耐久性, 可从三个角度划分:

1) 防火涂料在涂装完毕较长时间后, 涂料的耐火性能是否有所削减, 直接影响火灾时钢结构的抗火时间。因此根据涂料产品说明对钢结构进行阶段性的维护或重新涂刷是必要的。

2) 防火涂料 (尤其是底漆) 与钢构件的粘合性能能否持久。如果涂料喷涂后随时间变化而变的易脱落, 势必影响防火效果。

3) 耐候性是否良好。尤其对于室外防火涂料, 在长时间的日照、风化、雨水侵蚀及细菌破坏等作用下, 能否保持良好的耐火性能, 是防火涂料非常重要的指标之一。

3 结语

目前, 在国内市场充斥着各类品牌的防火涂料, 其品质、性能良莠不齐。为钢结构建筑选择防火涂料时, 一定要根据建筑的具体情况选择合适的防火涂料, 并对工程的施工进行严格监管, 使钢结构建筑在发挥其优势的同时, 将可能发生的火灾危害程度降到最低, 最大限度的降低人民生命财产损失。

参考文献

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[2]王峻毅.浅谈钢结构防火涂料应用及相关问题, 2009.

[3]甘子琼, 唐胜利.浅析防火保护剂钢结构防火涂料存在的问题.消防技术与产品信息, 2003.

[4]刘冬梅, 程振炎.钢结构防火涂料及应用中存在的问题.新型建材与施工技术.

[5]GB50017-2003, 钢结构设计规范.

[6]GB50028-2006, 建筑设计防火规范.