钢结构主要防火保护措施

钢结构主要防火保护措施

顾凤琴

云南矗圆建设有限责任公司

摘要：随着我国现在建筑行业的不断发展，建筑物的高度和跨度也在不断的增大，因此建筑物的安全问题就显得尤为重要了。目前建筑物中的钢结构建筑物越来越多，而钢结构防火问题一直是建筑行业的一大难题，本文就从钢结构主要防火保护措施展开探究。

关键词：钢结构；防火保护；策略探究

1钢结构的现状及应用分析

1.1钢结构的现状

自从改革开放以来，各行各业都得到了迅猛的发展，尤其是衣食住行这几个与人们生活息息相关的行业。超高层的建筑物越来越多，同时人们对建筑物的安全性也越来越重视，建筑物安全系数的高低很大程度上取决于它所采用的材料，对于超高层建筑物来说，建筑材料一定要具备超强的硬度，而且还必须具备重量轻这一特点，因为如果过重的话会给地基带来太大的压力，导致地基寿命降低，并且还要具备容易运输施工快的特点，而钢结构材料恰好能满足这些要求，所以钢结构材料在近几年受到了建筑企业的广泛欢迎，成为了超高层建筑最理想的材料。

1.2钢结构的优点和缺陷

钢结构材料具有强度高的特点，可以很好的承载超高层建筑物，而且钢结构材料的塑性非常好，可以很好的适用于现在的建筑设计风格，能够满足多样化的建筑造型。但是钢结构材料材料却有一个非常大的缺点，就是不耐火，虽然从材料性质的角度来说，钢材不属于易燃的材料，但是钢材的耐火性很低，会在超高温的环境下，发生结构变化，降低钢材的强度，钢材会因此发生形变，最终失去支撑建筑物的能力，造成建筑物的倒塌。所以在进行建筑施工时，一定要对钢结构进行严格的防火处理，以此来提升钢结构的耐火性，钢结构的耐火性一定要在国家规定的范围和标准之内。

2防火保护措施的种类

2.1截流法

对钢结构的防火保护措施中经常用的一种方法就是截流法，截流法顾名思义就是在钢结构的外面截断或阻值热量向钢材传递，这样的话，可以大大地增加热量传递到钢结构的时间，使得钢材在火灾中能够支持更长的时间，给火灾救援争取到更多的机会。建筑企业在施工时一般都是采用在钢结构的外面设置一层材料的方式来保护钢结构，这些材料的耐火性都非常的高，可以在高温下坚持很长的时间，当火灾发生的时候，热量传递到这些材料上就会被截断或者阻滞，只有外部的温度达到材料的耐热极限时，热量才会继续向钢材传递。选取保护材料时也要选导热系数低的，这样效果会更好。对于材料的设置又分为好几种方法，有最为常见的涂喷法，还有一些特殊环境下使用的包封法和水喷淋法，下面进行详细的介绍。

2.2涂喷法

涂喷法从名字就可以看出是利用特殊的机器比如喷涂机将防护材料直接喷涂在钢结构的外面，这些防火材料可以在钢结构的表面形成一定形状的保护层用来保护钢结构。喷涂法在建筑施工中使用时会对环境造成一定的污染，所以不适合大面积使用，对于一些梁柱节点和桁架这些面积较小的结构可以使用喷涂进行防护材料的喷涂。防火材料涂层形成之后会把钢结构包裹在里面，使它不暴露在空气中，这样在火灾发生的时候也不会暴露在高温中，可以保护钢结构，当外面的防火涂层接触到高温以后，会直接释放部分物质，这些物质散发到空气中以后会在高温下分解成为水蒸气降低外界的温度，消耗一些燃烧所发出的热量，减缓温度上升的速度。同时防火材料本身的多孔碳化层还可以增加钢材的强度，从另一个角度增加钢材的耐火性。喷涂法所采用的的材料可以根据受到高温以后所发生的的变化，分为膨胀型和非膨胀型两种。这两种方法中的膨胀型涂料在遇到高温之后会直接膨胀变成多孔的碳化泡沫层，这种碳化泡沫层的厚度较小，但是降温效果好，可以很好的阻止热量传递。还有一种就是非膨胀型涂料，这种涂料在受到高温以后不会发生膨胀，但是会在钢结构外围形成一层厚厚的防护层，以此来隔绝热量的传递。在材料的选取上要根据钢结构的面积大小和所处的外界环境等综合因素来选择。对于一些高层的建筑钢结构还有室内隐蔽的结构要采取非膨胀型的，因为这些结构都没有过多的外界环境，不允许材料发生膨胀。对于一些裸露在空气中的钢结构可以采用膨胀型的材料。对于一些要求耐火时间较高的钢结构要选取非膨胀型的，因为膨胀型的耐火材料在耐火时间上要低于非膨胀型的。对于一些需要涂抹油漆的钢结构，要进行实践才能选取材料，要观察油漆和耐火材料之间是否能共存，不能盲目的选取。

2.3屏蔽法

屏蔽法是利用一些耐火材料组成一个封闭的空间将钢结构保护起来，防止与外界环境接触，这种方法的适用范围很广，在室内使用时还可以增加美观性。这种方法在耐火材料的选取上要选取比较大的防火板一类的材料，这些材料可以组成墙体，围成一个密闭房间式的空间，将要保护的钢结构保藏起来，这些防火材料不会与钢结构直接接触，这样可以大幅度的增加热量传递到钢结构的时间，起到保护钢结构的作用。在施工时，要注意的事项就是要保证这些防火材料的密封性，防止出现缝隙，导致火灾发生时热量从缝隙中传入。在防火材料的选取上，要选取一些耐火性好，密封性好的，比如耐火砖，耐火板材等材料。对于室内的防火材料还可以自己去厂家定制防火板材，在装修时增加美观性。

2.4包封法

包封法与屏蔽法最根本的不同之处就是，包封法是直接与钢结构接触的，但是屏蔽法不与钢结构接触。包封法在材料上可以选取浇筑混凝土，这样的材料在耐火性上比较高，耐火时间长，并且还可以抵挡外界物品的冲击，强度也非常高。但是这个材料有个明显的缺点就是要想取得好的防火效果就要加大防火材料的厚度，这样一来就会增加空间，而且由于混凝土的密度较大，会增加建筑物的承重，所以这种材料在建筑施工时并不常用。包封法在使用时还有另一种材料就是防火板，在钢结构的外层包覆防火板，这种材料的选取类似于屏蔽法，选取的防火板材较之混凝土重量轻，而且防火性能上也好，最重要的是不会占据太多的空间，所以施工时非常的轻便，所以常用于室内防火。

2.5水喷淋法

水喷淋法类似平常所常见的火灾报警装置，当发生火灾时，钢结构表面所设置的水管网会开始喷淋，在钢结构的表面形成一层水膜，以此来保护钢结构，这样的方法需要提前在钢结构的表面设置喷水装置，并且对喷水装置的灵敏度要求较高，一旦发生火灾要立刻产生反应，进行喷水，形成水膜之后，水会吸收热量形成水蒸气，以此来降低热量的传递，但是目前我国对于这种装置的开发还不够全面，所以使用率较低。

2.6疏导法

疏导法与截流法最大的不同就是，截流法是在热量传送到钢结构之前就将之截断，防止高温破坏钢结构的硬度，但是疏导法是让热量直接传递到钢结构上，然后再通过不同的措施进行疏导和降温，最后将热量完全散尽，达到保护钢结构的目的。这种方法的关键就是要保证整个过程中钢结构的温度不会达到钢结构的耐热极限。疏导法最常采用的就是水冷却法，利用水流吸收热量的特点，对钢材进行降温。这种方法在建筑施工时主要应用在一些钢柱结构上，在施工时通过钢柱截面将水注入钢柱内，当火灾发生时，可以热量通过钢柱传送给水流，水流受热以后变成水蒸气从钢柱中的孔内蒸发出去，达到降温的目的，保证钢柱的结构不会因为高温而破坏。这种方法是目前所知道的最有效的防火措施，但是由于其中所需要的工艺太过于复杂，而且需要向钢柱中的水中注入防锈剂防止钢柱生锈，所以一直没有广泛使用。

3结束语

钢结构自身所具备的特点使它注定成为未来高层建筑的主要建筑材料，所以在钢结构上的发展空间非常的大，所以做好钢结构的防火，是保证钢结构可持续发展的重要前提。希望本文能够为国内建筑企业在钢结构防火措施上带来启发。

参考文献：

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