對鋼結(jié)構(gòu)防火保護板的相關(guān)探討

摘要：文章針對鋼結(jié)構(gòu)防火保護板的特性和相關(guān)防火性能作出了相關(guān)的淺述。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；防火；保護板

0前言

近年來， 國外一些工業(yè)發(fā)達國家如英國、德國、日本、丹麥等國較多采用無機防火板材對大型鋼構(gòu)件進行箱式包裹。防火保護板能鋸能切， 可任意切割組裝，還可以制成異型件， 用于各類鋼結(jié)構(gòu)的防火保護。它將防火材料和飾面材料合二為一， 與復(fù)合結(jié)構(gòu)相比大大地節(jié)省了空間， 適用于結(jié)構(gòu)體積大且形狀簡單的鋼結(jié)構(gòu)的防火保護， 特別適合在多工種交叉施工、不允許濕作業(yè)的工程中使用， 因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 防火板

與采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比， 防火板這種防火保護方式具有耐久性好、外觀光滑平整、無環(huán)境污染， 施工周期短、不受季節(jié)和氣候的影響等諸多優(yōu)點， 質(zhì)量也比較容易得到控制， 但它對形狀復(fù)雜的鋼構(gòu)件施工包覆有一定的困難。

1.1 防火保護板特性

根據(jù)密度和使用厚度， 可將防火保護板分為防火薄板和防火厚板二大類[ 5] 。它們均為A 級不燃性材料， 受火時不爆裂、不產(chǎn)生皺紋， 高溫下具有低的收縮率。

防火薄板使用厚度大多在6～ 15 mm之間， 密度在800～ 1 800 kgPm3之間， 主要用作鋼柱、鋼梁經(jīng)防火涂料涂覆后的裝飾面板。這類板材包括各種短纖維增強的水泥壓力板、纖維增強的普通硅酸鈣板以及各種玻璃布增強的無機板。

防火厚板的特點是密度?。ㄒ话阍?00 kgPm3 以內(nèi)） 、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫（ 使用溫度可達1 000 e 以上） ， 其使用厚度可根據(jù)耐火極限的要求確定， 大致在12～ 50 mm之間， 由于本身具有優(yōu)良的耐火隔熱性能， 可直接用于鋼結(jié)構(gòu)的防火保護， 提高結(jié)構(gòu)的耐火極限。防火厚板主要有硅酸鈣防火板及膨脹蛭石防火板二種。

當(dāng)采用防火板進行鋼結(jié)構(gòu)防火保護時， 生產(chǎn)廠家應(yīng)提供產(chǎn)品對相應(yīng)構(gòu)件的耐火性能檢驗報告， 并且提供產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)、密度和比熱等參數(shù)。常用防火板主要技術(shù)性能可按表2 采用。

表2 常用防火板主要技術(shù)技能

項目

常用外形尺寸（mm）

長×寬×高

密度（kg/m3）

最高使用溫度

導(dǎo)熱系數(shù)（W/（m.K））

蛭石防火板

1000×610×（20～65）

430

1000

0.11

硅酸鈣防火板

1220×2440×（12～50）

400～900

1000～1200

0.06～0.23

1. 2 構(gòu)造結(jié)構(gòu)

根據(jù)鋼構(gòu)件的種類、外形、安裝部位、防火要求的不同， 需要有不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)和施工方法?？茖W(xué)、合理地設(shè)計安裝結(jié)構(gòu)， 對其耐久性能至關(guān)重要。國外的先進經(jīng)驗是： 用防火板材保護鋼構(gòu)件時， 防火保護板材不緊貼鋼構(gòu)件翼緣。這樣能減少直接通過防火板向鋼構(gòu)件傳導(dǎo)的熱量， 較大程度地延緩鋼構(gòu)件到達臨界溫度失去穩(wěn)定性的時間， 可有效地提高鋼構(gòu)件的耐火極限[ 6] 。

總的來說， 采用防火板保護鋼結(jié)構(gòu)時， 其結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工方法必須與進行耐火極限檢驗時的條件基本一致， 并應(yīng)注意做好板與板的連接部位的處理。若此處處理不當(dāng)， 一旦遇火極易形成熱橋， 使局部溫升加快，從而影響鋼構(gòu)件整體的防火性能。

采用防火板的防火保護構(gòu)造基本有如下幾種：

（ 1） 利用板材自身厚度進行相互連接， 見圖2；

（ 2） 采用龍骨固定板材的方式， 見圖3；

（ 3） 完全利用高溫耐火黏結(jié)劑， 進行板材相互連接；

（4） 采用自身材料為固定塊（ 底材） 輔以高溫耐火黏結(jié)劑見圖4；

（5） 在鋼構(gòu)件上預(yù)埋鋼釘， 進行板材固定的方法，見圖5；

（ 6） 板材本身不固定， 利用外面覆層咬合而成的固定方式， 見圖6；

（ 7） 采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的防火構(gòu)造（ 以防火涂料或柔性隔熱材料為防火材料， 以防火板為護面板） 。

5 結(jié)束語

目前， 在對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護時， 涂覆防火涂料和包覆鋼結(jié)構(gòu)防火保護板是應(yīng)用最廣泛的， 前景最廣闊的兩種方法。

鑒于這兩種防火保護方式的特點， 在實際應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、耐火極限要求、工作環(huán)境等因素合理地進行選擇。建議對于外露的柱、梁等大型構(gòu)件采用防火保護板進行保護， 以提供美觀、持久的防火保護； 對于網(wǎng)架、桁架等裸露的形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)型式以及截面尺寸小的構(gòu)件， 采用薄型和超薄型防火涂料進行保護， 以保留建筑優(yōu)美的造型； 對于室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層等性質(zhì)重要的建筑， 宜選用厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。當(dāng)構(gòu)件的耐火極限要求超過215 h 時， 應(yīng)選用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料和防火保護板； 耐火極限要求115 h以下時， 可選用超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

對于大型辦公、商用、住宅等人員密集場所的鋼結(jié)構(gòu)的防火保護來說， 除了具有穩(wěn)定持久的防火性能要求外， 還應(yīng)具有較好的環(huán)保性能和裝飾性能。因此， 建議將這兩種鋼結(jié)構(gòu)防火保護方式有機地結(jié)合起來。在工程應(yīng)用中， 綜合使用防火板和厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。即將防火涂料涂覆于鋼構(gòu)件表面， 再用防火板采用箱式包敷的方式制成防火保護層， 起到防火隔熱作用， 并且可在防火板上直接進行裝修， 以滿足建筑產(chǎn)業(yè)化的需求。

參考文獻：

[1] 于永忠， 吳啟鴻， 葛世成. 阻燃材料手冊. 北京： 群眾出版社， 1997. 657.

[2] 徐曉楠， 周政懋. 防火涂料。北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004.84.

[3] 李引擎. 建筑防火工程. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004. 343.

[4] 朱春玲， 黃琦. 膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料配方與應(yīng)用技術(shù)的探討. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息， 2001， （ 7） ： 18- 21.

[5] DGPTJ 08_008_2000， 建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程.

[6] 邊福利， 陳棟梁， 商德民. 鋼結(jié)構(gòu)防火保護新技術(shù). 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息. 2001， （ 7） ： 15_17.