鋼結構建筑的防火保護措施探討

摘要: 本文從多方入手，闡述了鋼結構建筑本身的結構特點、耐火特性和鋼結構的建筑在火災中的危險性入手，還論述了設計與使用鋼結構建筑的時候，應注意防火保護的問題，還對鋼結構的建筑防火保護的方法與措施作出了相關的探討。

關鍵詞: 鋼結構 建筑 防火 保護措施

中圖分類號：TU57 文獻標識碼：A 文章編號：1674-198X(2011)10(b)-0000-00

1 前言

目前，鋼結構建筑的結構形式被十分廣泛的應用，和其他形式建筑結構相比， 鋼結構建筑主要具有工業化的程度高、環保的效果好、施工的周期短、重量輕、抗震的性能好等優勢，且還要符合我國的國民經濟規定的，可持續發展的要求。但是對與鋼結構的建筑設計來說，要全面做好鋼結構防火的保護。

鋼材成為鋼結構建筑中的最主要建筑材料，屬于一種不燃燒材料，可是鋼材的本身就是熱良導體，十分容易傳導熱能。一般來說，當溫度超過了260 ℃以上，鋼材料的 極限強度與屈服點就會顯著的下降，如果溫度達到了650 ℃以上時，鋼材自身的強度可以近似的等于零，這樣就使鋼材喪失了承載能力，導致鋼材出現過大變形不能再繼續工作。

因此當使用鋼材成為鋼結構建筑最主要的構件時，一定要根據它的熱力學特點，加強對鋼結構防火采取有效的保護措施。

2 鋼結構建筑火災的危險性

鋼結構建筑最主要的缺點就是耐火性能較差。如果沒有對它進行防火處理，即使鋼材的本身不會遇火而燃燒，可是遇到了高溫之后它的強度就會迅速的下降。鋼結構建筑在發生火災之后，滅火救援的難度大，如果沒有做防火保護的鋼結構建筑，遇火的耐火最多只有15分鐘，根本就不利于初期的滅火，加之鋼結構建筑發生火災時容易產生出大量熱量與煙霧，消防人員根本不容易深入到建筑的內部去堵截，就只能采用外圍的水槍噴灑降溫。鋼結構的建筑一旦遇到火災就易發生變形倒塌，這樣很容易造成群死群傷。而且，鋼結構的建筑內部也是人員密集的場所，如果火災發生的時候，造成慌亂導致肓目疏散，根本不利于安全疏散。

3 "鋼結構建筑防火的基本要求

要確保鋼結構的建筑安全，就要對鋼結構的建筑采取有效防火的措施，進而就可以提高鋼結構的建筑耐火極限，使用性能可靠和經濟合理的鋼結構建筑，鋼結構建筑另一個重要的防火防護途徑就是涂料。

3.1 環保效果好

要求鋼結構的建筑防火材料在使用和施工，以及火災發生時候，都不能產生出有害的氣體，不能產生出危害人體的健康的有害氣體。目前，室內空氣污染已經成為了危害公眾健康主要因素之一。加之，防火涂料在遇火保護鋼材的基材同時， 其中的阻燃成份就會釋放出一些有毒的氣體。當這些有毒、有害的氣體濃度超過人體對大忍受極限，會給沒有來得及逃離火災現場之人造成傷害。

3.2 絕熱性能好

鋼結構的建筑鋼梁和鋼柱，其防火一般按一級防火的要求，鋼柱的耐火極限是3小時 ，鋼梁的耐火極限是2小時 ， 二級的防火要求，鋼柱的耐火極限是2. 5小時 ，鋼梁的耐火極限是1. 5小時。如果結構的表面長期受到輻射熱高達150 ℃以上，或在短期內受到火焰的作用時，應該采取有效的防護措施，用來保證鋼結構在使用的期內安全且可靠。

4 "鋼結構建筑防火的方法和措施

鋼結構的建筑防火保護有很多方法，但是主要有噴涂法、水淋、包敷法及充水冷卻法幾種比較常見方法，所有的方法都是為了降低熱量的傳遞速度或者帶走熱量，進而可以推遲鋼結構的建筑溫升和強度變弱的時間。

下面就介紹幾種材料不同的鋼結構防火的保護措施：

4.1 鋼結構的包敷法防火

包敷法主要是用固體耐火的材料將鋼結構整體徹底包起來。固體的耐火材料不但有不燃性，還有較大熱容量，將它用作耐火的保護層就能讓構件升溫減緩。目前，工程當中一般多采用無機防火板，用這個材料對鋼結構包裹，比如使用硅酸鈣板、石膏板、蛭石板等，這方法具有損耗較小，成本較低，施工比較方便，而且施工周期短等優點。

4.2 鋼結構的噴涂法防火

所謂的噴涂法，就是在鋼結構的表面上涂一層防火的涂料，進而讓鋼結構上形成一層保護膜，提高鋼結構的建筑構件耐火極限。這種的防火原理：涂層對鋼基材主要起屏蔽的作用，讓鋼結構不會直接就暴露在火焰的高溫中；而且涂層吸熱之后，部份物質因為分解會放出水蒸氣和其它的不燃氣體，就會起到消耗熱量的作用，降低了火焰的溫度與燃燒的速度，而且稀釋了氧氣的作用；而且，涂層的本身多孔輕質與受熱后就形成了碳化泡沫層，能夠延緩熱量朝鋼基材傳遞時間。

4．3 鋼結構的充水冷卻法防火

鋼結構的充水冷卻，就是往空心的封閉柱中充滿水，出現火災的時侯，構件就會將從火中吸收來的熱量傳給柱中的水，再通過水的蒸發來消耗熱量或者通過循環將熱量導走，這樣的構件溫度是可以保持到100℃左右。其實，鋼結構充水冷卻法的工作原理，就相當于將構件當成盛滿水的容器。燒水一樣的加熱容器，而容器中的水會不斷被蒸發掉。當然只要鋼結構的柱中有水，就會將構件吸收的熱量不斷地耗掉或者導走。這樣，溫度就不會過高進而影響到鋼結構的強度。冷卻水是由供水的管網提供的。如果柱的高度過大之時，就可分成幾個循環系統，這樣才能防止柱底的水壓過大，還可以防止銹蝕或者水的冰結，因此水中就應摻入阻銹劑與防凍劑。而蒸氣且由排氣口排出去。

充水法是通過水氣來蒸發散熱的，還借水的溫差來形成循環，將熱量導向到非火災區內溫度較低的柱中，進而使構件能夠保持較低溫度，這樣才能夠保證鋼結構的安全。

4．4 鋼結構的水噴淋法防火

所謂的水噴淋法，就是在鋼結構的建筑結構上部設置了水噴淋管網與噴頭。當鋼結構的建筑發生了火災的時候，水噴頭受熱之后就會自動的打開向建筑構件噴水了，這樣就使建筑構件的表面形成了連續流動水膜，就可以帶走大量熱量，讓鋼結構的構件溫度不會過高，這樣就可以提高結構耐火極限。

5 結束語

鋼結構的建筑不但豐富了建筑結構的形式，而且還為人們提供大量豐富多彩的建筑類型，就會給人們一種美妙視覺效果。同時，也為建筑的藝術發展提技術支撐。

目前，隨著我國經濟與技術的發展，人們對建筑的安全要求是越來越高了，對各種災害防范工作也是日益重視，特別是火災。加強鋼結構的建筑材料耐火的性能，就使鋼結構的建筑材料自身阻止火災的發生或者蔓延，這就是鋼結構的防火保護研究與發展的重點。

只要我們能夠重視防火的保護問題，不斷的研究、探索防火的新材料和新工藝，這樣才能夠揚長避短，就可使鋼結構的建筑更為廣泛的使用。

參考文獻

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