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淺談鋼結構火災防治

文檔作者：黃維文檔來源：信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年11月19日
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2011年第5期
第37卷總第163期
Sichuan BuIi lJdl之ne 材Ma terl ·239·
9．011年1O月
淺談鋼結構火災防治
黃 維
(信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司，四JiI成都610021)
摘要：鋼結構由于具備強度高、塑性韌性好、質量
輕、建筑周期短等優點，而越來越多的在我國得到推廣和
應用，所涉及的領域包括各類民用及工業建筑。鋼結構雖
然優點眾多，但是任何事物都具有兩面性，鋼結構也存在
自身的弱點：漏水、防腐、保溫、防火等。尤其是鋼結構
的防火性能一直受到社會各方面的關注，火災對鋼結構的
威脅遠大于混凝土建筑，鋼結構在火災中破壞的例子屢見
不鮮，因此鋼結構的火災防治作用日益突出。
關鍵詞：鋼結構；火災；防治
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：B
文章編號：1672—4011 (2011)O5—0239一O2
防火設計的依據是火災危險性類別，從而確定建筑耐
火等級及其它防火或防爆措施?；馂奈ｋU性主要是根據生
產中使用或產生的物質性質及其數量等因素進行考慮。《建
筑設計防火規范》中規定建筑結構構件的燃燒性能和耐火極
限按高低順序共分為甲、乙、丙、丁、戊等五類，針對建
筑物的耐火等級、燃燒性能及相應的建筑應達到的耐火極
限做出了規定?！妒突て髽I設計防火規范》中的一般要
求是如何定量確定防火保護措施，使得鋼結構構件的耐火
極限時間大于或者等于規定的耐火極限，涂有耐火層的構
件，其耐火極限不應低于1．5小時，耐火層為防火涂料時，
應采用厚型元機并能適用于烴類火災的防火涂料。
1 火災對鋼結構破壞機理 3 鋼結構防火涂料
任何燃燒都必須包括三個要素：可燃物質、助燃劑、
火源。建筑用鋼(Q235、Q345鋼等)在全荷載的情況下失去
靜態平衡穩定性的臨界溫度為540℃左右。鋼材的力學性
能隨溫度的不同而變化。溫度在150℃ 以下時，鋼材的屈
服強度、抗拉強度、彈性模量變化不大。溫度在250℃ 左
右時，鋼材抗拉強度反而提升，但是沖擊韌性變差，此溫
度范圍內破壞呈現脆性特征。溫度達到300℃ 左右時，鋼
材屈服強度、抗拉強度、彈性模量開始顯著下降，鋼材產
生徐變。當溫度達到500℃ 左右時，鋼材的性能已經不能
滿足建筑結構的要求。因此，采用沒有保護的普通建筑用
鋼作為建筑物承載的主體，一旦發生火災，建筑物會迅速
坍塌，對人生命和財產安全造成嚴重損失。
2 鋼結構的火災防治和防火設計
防止鋼結構在火災中迅速破壞應根據不同情況采用不
同的方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼材，
降低熱量傳遞的速度從而推遲鋼結構升溫、強度變弱的時
間等，目前現行工程中常用的防火辦法有：
(1)外包法。就是在鋼結構外表添加外包層。
(2)充水法。利用空心鋼構件內灌水來抵御火災。
(3)屏蔽法。把鋼結構設置在由耐火材料組成的圍護
結構內。
(4)膨脹材料。利用防火材料將鋼材包裹。
(5)主動防火法。提高鋼結構本身的防火性能(如采
用防火鋼)或設置結構噴淋。
選擇鋼結構的防火措施時，應考慮鋼結構所處部位，
需防護的構件性質，采取防護措施以后結構增加的重量和
空間，防護材料的可靠性，施工難易度和經濟性等。有效
的設置防火分區是必須采取的措施之一。防火分區可以在
建筑內防止火勢向其它區域蔓延、擴散，有效的控制火災
的范圍?；馂奶綔y報警技術以及煙氣控制技術在現代建筑
防火設計中的應用也為鋼結構火災防治帶來新的保障。
在火災防治的各種辦法中，防火涂料是應用范圍最廣、
最為經濟的，采用防火涂料進行阻燃的方法被公認為最為
簡潔有效的防火保護措施之一。將防火涂料涂裝于鋼材表
面，除具有裝飾和保護作用外，由于涂料本身的不燃性，
能有效的阻止火災的蔓延。鋼結構防火涂料的防火原理有
以下三點：
(1)涂層對鋼材基層起到了屏蔽作用，使鋼結構不至
于直接暴露在高溫的火焰中。
(2)涂層在高溫吸熱以后，部分物質分解出蒸氣和其
他不燃氣體起到了消耗熱能、降低火焰溫度和燃燒速度、
稀釋助燃劑的作用。
(3)涂層本身多孔材質和受熱后形成的炭化泡沫層，
能有效阻止熱量迅速向鋼基層傳遞，從而推遲了鋼結構基
材強度的降低，提高了鋼結構的耐火極限。
防火涂料按照厚度分為：超薄型防火涂料、薄型防火
涂料以及厚型防火涂料，應根據建筑部位和耐火極限要求
的不同，選擇相應的防火涂料。目前國內生產防火涂料廠
家眾多，質量良莠不齊，選擇時應慎重。
4 結語
隨著鋼結構在國內欣欣向榮的發展，鋼結構的火災防
治技術也在日新月異的發展，而且越來越受到社會各界和
相關部門的重視。具體設計和建筑施工中，應根據建筑特
點和使用功能等因素選擇最為合理的火災防治方案，并應
制定相應的火災應急方案，做到齊頭并進，最大限度減少
火災發生時對人民生命和財產的威脅，保證建筑的安全。
[ID：6861]
參考文獻：
[I] GB50016—2006，建筑設計防火規范[S]．
[2] GB50160—2008，石油化工企業設計防火規范[s]
[3] 劉新，時虎．鋼結構防腐和防火涂裝[M]．北京：化學工業
出版社．

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