鋼結構住宅的防火處理措施分析

薛東澤

摘要：房屋住宅是人員密集度高，火災風險性大的區域，因此開展住宅的防火問題分析具有重要意義。本文運用調查法、實驗法、文獻法等對鋼結構住宅的特征特點、防火性能進行分析，其次就如何做好鋼結構住宅防火處理展開探究。提出幾點個人觀點，希望能為相關工作帶來些許幫助。

關鍵詞：鋼結構住宅;防火技術;防火涂料;消防設計

中圖分類號：TU391? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2021）02-0049-02

鋼結構具有穩定性高、承重性強、成本低廉等優點，近年來被廣泛應用于住宅建筑。鋼結構在住宅建筑中的使用，使得住宅結構得到優化，住宅整體的穩定性、安全性有所提升。但鋼結構也存有一些缺陷，如在長期高溫情況下，鋼材的力學性能、材料性能會逐漸降低，若受到大火燒蝕，鋼結構很有可能會出現局部失穩或整體坍塌，從而使建筑內人員、物品安全受到嚴重威脅[1]。下面結合實際，就鋼結構的防火處理問題做具體分析。

一、鋼結構住宅火災特點分析

（一）過火面積不易控制

火災是非常典型的威脅到人類生命與社會財產安全的危險事故，火災發生后，不僅會產生大量煙氣，降低能見度，造成人體中毒，而且也會引發爆炸事故，導致事故影響進一步擴大。火災具有突發性以及猛烈性，火災發展速度也非常迅速，尤其是在住宅這種比較密閉，易燃物較多的空間里，一旦發生火災，那么住宅中的過火面積以及火災發展速度就很難控制。相關研究與實踐證明，當鋼結構中發生火災時，火勢會在短時間內迅速擴散，導致住宅內部大面積過火，濃煙迅速彌漫，從而加大了救援以及逃生難度，容易造成嚴重的人員傷亡與財產損失。面對迅猛且危害極大的火災，需要有可靠的防火技術來確保建筑結構與居住人員安全。但在傳統技術體系下，一般是通過噴涂防火材料或利用防火卷簾來對火災進行防控，但這些方法成本高效果又相對較差，不能很好地滿足建筑使用需求。

（二）易發生結構坍塌

研究表明，鋼結構在常溫環境下具有較好的撓度以及強度，但是在受火后，鋼結構的物理性能、材料性能就會快速發生變化，結構彈性模量與強度會在短時間內出現衰減，進而造成結構變形或坍塌，使建筑內部人員的生命安全受到威脅。

（三）人員疏散難度大

住宅建筑中一般樓梯、過道空間相對狹小，這造成人員逃生困難。當有火災發生后居民全部涌入樓梯或電梯，在慌亂之中無法顧及秩序，不僅不利于人員快速疏散逃生，而且還有可能出現嚴重的踩踏事故。且隨著城市土地資源的日益緊缺，城市建筑高度也不斷增加。目前很多鋼結構建筑都是帶有電梯的高層建筑。但建筑內電梯數量有限，若發生火災大部分人員無法及時逃生，會導致人員的生命安全遭受嚴重威脅[2]。

（四）常規探測技術難有效偵測火災

當前大部分鋼結構住宅中都設置有感溫探測器、感煙探測器等火災探測裝置，但這類裝置在火災發生時并不能很好地發揮作用。具體如當火災發生后，伴隨著火勢的蔓延就會有大量煙氣產生，煙氣在熱浮力作用下會先上升再累積沉降，當沉降累積的煙氣足夠多時感煙探測器等才會啟動并發出預警信息。但經研究發現，在火災發生初期，煙氣量較少的，因而此時感煙探測器難發揮出作用，當探測裝置自己啟動并進行火災警告時，火情已較為復雜，火災控制難度也相對較大。同樣的，對于感溫探測器來說，由于火災初期火源功率較小，溫度相對較低，因此感溫探測器也不能十分靈敏的探測到災情。

二、火災對鋼結構性能的影響分析

研究與實踐證明，火災會給鋼結構的物理性能、材料性能等帶來很大影響。當鋼結構住宅發生火災后，火源火焰的熱作用以及煙氣熱作用會導致鋼結構快速升溫，在升溫工程中就會有溫度荷載產生。當溫度荷載以及外力荷載共同作用于鋼結構時，結構就會出現位移、變形甚至是坍塌，進而造成鋼結構整體的抵抗性、安全性喪失。研究表明，當建筑內發生火災時，鋼結構的承載性能就會隨著鋼材溫度的升高而漸漸下降，當鋼材內部溫度達到600攝氏度時，鋼結構的承載強度將下降三分之二左右。在真實的火災情況下，鋼結構住宅中的溫度場會不斷變化，且這種變化是不均勻的。當鋼結構受到這種不均勻空間溫度變化的影響時，建筑結構體系的平衡狀態也會出現變動。不均勻的空間溫度使鋼構件內部出現附加溫度應力，從而造成結構體系的穩定性、抗火性快速下降，使住宅內部出現結構性下降[3]。

為提升鋼結構受火時的穩定性、安全性，在進行鋼結構設計與建設時就需采取必要的防火措施，從整體上提升鋼結構的耐火性能，使鋼結構有較高的安全性。在當前的技術體系下，常用的鋼結構防火處理技術是在鋼結構表面噴涂防火涂料，利用防火涂料對鋼結構進行保護，使其耐火性得到增強。這一技術方法雖有一定的科學性與可行性，但是也存有些許不足。如防火涂料價格普遍相對昂貴，大量使用會導致住宅施工成本增加，經濟效益降低。同時一些防火涂料的性能質量也不能保證，有些防火涂料性能質量不達標，并不能對鋼結構起到很好的保護作用。且防火涂料在使用較長時間后就會出現脫落，使鋼結構得不到有效保護[4]。

三、鋼結構住宅的防火處理措施

（一）優化使用防火噴涂材料

前文已經提及，在建筑鋼結構表面噴涂防火料是一種相對科學可行的方法，噴涂性能穩定、防火作用顯著的材料可大大提升鋼結構的耐火性，降低火災給鋼結構的負面影響，使鋼結構在受到火災侵蝕時保持穩定。因此在進行鋼結構住宅的設計與建設時，可根據建筑結構防火等級要求，根據建筑規模、結構噴涂面積等來確定是否適合使用防火料噴涂技術。若住宅結構規模較小，噴涂面積不大，則可考慮使用性能穩定、質量達標的防火噴涂料給予鋼結構基本的防護，利用噴涂料促進建筑耐火性提升。在選用防火噴涂材料時，應嚴格按照相關規范與要求，采用科學先進的技術方法對噴涂料的性能質量進行檢測，要保證應用于建筑結構中的防火噴涂料有較好的防火性[5]。