鋼結構建筑的防火保護和防火涂料的消防監督

周競喬

0 引言

鋼結構建筑防火保護和防火涂料的消防監督工作涉及較多內容，相關單位機構應當明確鋼結構建筑防火保護的基礎方法以及保護需求，同時明確防火涂料的應用原理，革新現有的防火涂料管理方法。當前大部分企業在建筑防火設計管控工作中對各項資源的統籌管理控制還存在相應的欠缺，從而導致建筑主體功能結構無法發揮出應有的作用。本文對鋼結構建筑防火保護的方法進行簡要闡述，并對鋼結構防火涂料的原理和分類進行分析評估，對防火涂料的類別以及鋼結構火災的特性進行簡要論證，提出強化鋼結構建筑防火保護以及防火涂料監管工作的有效措施，通過加大鋼結構生產監督管控，強化生產管理，對防火涂料進行科學高效地使用，明確現場管理工作的具體開展形式、開展方法，結合高質量、高效率的驗收管理以及先進的防火技術，提高整個工程項目的綜合施工管控效率。

1 鋼結構建筑防火保護方法研究

當前，鋼結構防火保護措施相對較多，例如施工方通常結合表面涂抹防火涂料，或在鋼材外部澆筑相應的混凝土，以此來提供良好的防火保護作用。在對鋼結構防火措施選用的過程中，工作人員應當考量施工建設的具體需求，明確防火管理的安全部位，加大鋼材防火管理力度，選取行之有效的防護管控措施，盡可能在不改變鋼結構原有性能的基礎之上，實時對其有效地防火管控，確保防火施工作業能夠穩定、高效地進行。通過對當前社會各行各業在鋼結構防火設計建造過程中所使用到的防火技術進行分析可以看出，現階段借助涂抹防火材料的方法相對較為常見，此類方法具備較低的造價成本，同時還具備良好的防護功效，相關技術的適用范圍也相對較為廣泛，除此之外，部分施工團隊甚至借助架空設計形式，將鋼結構設置為空心形式，在其中注入相應的水，以此來提高鋼結構的防火功效。

2 鋼結構防火涂料的原理與分類

2.1 防火涂料的應用原理

借助防火涂料來實現對鋼結構的防火施工管理，施工方需要了解對鋼結構升溫速率的影響因素，選取合理的防火涂料。在該過程中施工方需要考量鋼結構的截面系數，具體來說，若鋼結構具備較小的截面系數則其升溫速度相對較慢，如果鋼結構的截面系數相對較大，則其升溫速度相對較快，因此截面系數越小證明鋼結構具備更加良好的耐火性能，而截面系數通常與截面周長、面積存在相應的關聯，因此在施工設計過程中，施工方應當根據防火設計的要求，合理管控鋼結構的截面系數。其次，構件的厚度也會影響鋼結構的升溫速率，具體來說，如果鋼結構件厚度相對較薄，則其升溫速度就會進一步提升，若其厚度相對較大，其升溫速度則會顯著降低。此外，鋼結構升溫速率還與其受力形式存在相應的關聯，在不同受力情況下，鋼結構所具備的耐火性也不一樣。因此，施工方需要根據鋼結構的具體使用需求以及受力情況，降低防火設計成本，而鋼結構的靜荷載也與其耐火性能呈現出相應的關聯。具體來說，當鋼結構具備較小的荷載時，其承載能力的溫度就會進一步提升，因此施工方在對防火涂料進行選取、使用的過程中，應當進行全面、細致地分析考量，觀察鋼結構相關原材料的實際使用狀況，選取適當的防火涂料。

2.2 防火涂料的分類

借助相應的防護涂料來實現對鋼結構的保護主要是借助涂料所具備的吸熱以及隔熱特性，以此來降低鋼筋結構內部的升溫速度，常見的防火涂料分為三類，即膨脹型防火涂料、非膨脹型防火涂料以及室外型防火涂料，不同的防火涂料具備不同的使用特性，具體來說，針對膨脹型的防火涂料，其在受熱時會膨脹出相應的發泡，從而使得涂料的厚度增加，以此來實現隔絕火焰、降低鋼結構升溫速率的作用。但是此類防火涂料在使用過程中也存在相應的耐火極限，通常情況下，結合膨脹型防火涂料適用于鋼結構材料質量較輕，且鋼結構材料耐腐蝕性能相對良好的情況下，即膨脹型防火涂料自身也具備相應的腐蝕性。

非膨脹型防火材料也稱之為厚型防火涂料，此類涂料主要是實現對材料屏蔽保護的管控功效，此類防火涂料具備較強的耐熱性能，其耐火極限相對較高，同時此類材料也具備優異的防火性能。

而對于室外型防火涂料，該類材料更具備防腐蝕以及耐久性的特征，但是在使用相關材料時要嚴格管控材料的使用狀況，避免其出現材料脫落或裂開的現象，同時還需要保證相應的涂料在使用期間不存在相應的變色問題。

2.3 鋼結構火災特征

通常情況下，若鋼結構建筑爆發火災，則會導致火勢快速蔓延，由于鋼結構建筑具備較大的空間跨度以及較高的樓層，在建筑結構內部存在較少的分隔空間，因此在建筑空間內部充斥著大量的氧氣，一旦相關區域發生火災事故，則會導致火勢快速蔓延，如果在發生火災事故之后沒有進行快速的管控，則會導致滅火救援難度進一步加大，其次，鋼結構建筑具備復雜的內部結構特征，一旦相關區域發生火災事故，則容易出現結構崩塌的狀況。并且在相關區域發生火災事故之后，鋼結構空間溫度也會在短時間內快速地上升，從而使得鋼結構的抗壓強度、彈性性能受到相應的影響，并且在高層鋼結構建筑中還存在大量易燃易爆的物品，在特定的情況下能夠使得現場火焰溫度上升到1 000℃以上，導致鋼結構融化，出現整體倒塌。

除此之外，鋼結構建筑具備優異的密閉性，在相關區域出現火災事故之后也容易導致排煙困難，在密閉的空間內造成煙塵堆積，導致救援難度進一步加大。出現較大的人員傷亡，并且在相關區域內部大量積聚煙塵也會導致相關區域的溫度升高。并且鋼結構建筑在發生火災事故之后也會爆發更大的火災規模，使得火勢快速蔓延，在該過程中需要借助大量的救援裝備來完成救援工作，會造成大量的人力、物力、財力的損耗。

3 強化鋼結構建筑防火保護與防火涂料的有效措施分析

3.1 加大對鋼結構的監督管控

（1）強化生產管理

在對防火涂料進行生產管控的過程中，相關監管部門需要嚴格參照國家所制定的政策條款，對防火涂料的生產流程進行嚴加管控，一旦發現其中存在違法行為，相關部門機構則必須給予其嚴厲的處罰，同時相關機構還應當完善立法工作，對涂料的生產以及銷售整個環節制定成熟完善的法律法規，加大對涂料監管使用的力度，同時工商管理部門還需要加大對市場的管制力度，對“三無產品”實施嚴格處罰。

除此之外，在防火材料生產管理以及銷售管控過程中，相關質檢單位需要重點關注防火涂料的質量、性能，同時對鋼結構建筑涂料的保護效果進行檢測、評估，完善涂料的生產、銷售流程，同時優化各項監督管理工作，確切地保障防火涂料的質量、性能。在實踐管理過程中，監管部門需要結合抽檢管控措施，對即將出廠的防火涂料進行重點管控，并且廠家在銷售相關防火涂料前也需要出具完整的檢驗報告，對產品型號進行確認，同時出具相應的許可證書，此外在說明書上還需要對防火涂料的儲存期限以及使用范圍、技術特性進行描述、講解。并且相關銷售單位、銷售企業在購置相關涂料時，也需要對產品資料進行細致高效地識別，并且將相關資料提供給用戶。各職能部門應當聯合執法，在市場中完成對防火涂料的定向化檢測，結合工商、質檢對涂料生產、銷售等各個流程進行定向化管控，并且相關檢驗人員還需要充分認識到防火涂料對鋼結構建筑防火保護的影響，對涂料的進貨查驗等各個環節進行嚴格記錄分析，構建完整的技術管理規程，及時發現在監督檢查過程中存在的問題，實施重點管控，采取有效的法律管控措施，實現對涂料定向化的管理。

（2）加大現場施工管理力度

在現場施工管理工作中，監管單位、消防機構以及建設單位都需要充分參考現場作業的實際狀況，完善監督管控工作，優化現有的監管體系，落實現場監督作業，確保工程施工管理能夠穩定、有效地進行，其次，相關部門、機構還需要進一步加大對土地的質檢力度，按照廠商的生產規律以及運作要求，要求相關原材料在完成生產、銷售時必須出示質檢報告，確保相關材料達到使用要求之后才能夠投入使用，施工單位在施工前還需要完善對鋼結構的清理養護工作，保持鋼結構表面潔凈，按照相應的規范要求，完成對鋼結構的除銹處理，避免在涂抹防火材料后出現材料脫落或空鼓的現象，而在施工建設后期，消防安全管理部門應當根據鋼結構防火建設的需求，完成對相關材料的防火檢驗，檢測鋼結構的防火涂抹施工是否滿足相應的作業需求。

此外，在現場施工管理過程中，對鋼結構建筑防火涂料的施工管控也需要嚴格參照相應的規程來進行，一般情況下，如果存在施工不規范的問題則無法發揮出防火材料應有的作用，在施工管理環節，施工單位需要全面檢查建筑施工現場的實際情況，結合行之有效的過程監管機制，確保施工單位能夠在施工管理活動中規范自身不正當的施工行為。在具體管控環節，相關檢查單位需要具備基本的資質證書以及施工生產許可證書，并且相關檢測單位還需要結合隨機取樣，根據取樣結果，對其中是否存在防火涂料偷工減料的情況進行識別分析，并且結合現場檢測工作，對建筑單位、施工單位起到有效的督促管控作用，以此來有效管控以假充真、以次充好的問題。并且在完成取樣之后，工程人員還需要完成檢測，對涂料的實際表現進行分析，比如對超薄型涂料的遇火膨脹性能進行識別檢測，在檢測過程中，可以結合噴燈火焰對涂料進行燃燒處理，查看相關材料是否在規定的時間內能夠保存保持完整、良好，并且及時記錄相應的檢測報告，對比實驗結果，完成實驗分析。

（3）強化驗收管理

在落實對鋼結構的防火保護作業之后，相關機構、部門還需要開展常態化的安全檢測工作，并且在完成檢測之后需要對相應的檢測報告進行歸檔處理，為了確保施工質量能夠穩定、有效地得到提升，相關部門、機構還需要完善消防設備的配套設置，優化現場管理工作。

此外，在驗收過程中，施工單位還需要對鋼結構防火材料的實際質量進行分析、識別，結合多方面的性能技術指標，完成工程驗收，在驗收工作開展之前，工程單位需要對防火涂料的檢測報告進行識別分析，及時記錄在工程項目施工建設活動中存在的隱蔽工程，并且將相關資料提供給消防單位，協助相關單位順利高效地開展防火監督，并且消防監督人員也需要認真檢測防火涂料的進貨數據信息，完成質量管控，并且分析當前鋼結構建筑的實際工程量，對防火涂料的使用量進行計算、評估，結合現場施工狀況來評判在防火管控過程中是否存在偷工減料的行為。為了提高驗收質量，相關監督人員需要通過多樣化的檢驗措施，結合特定的檢測設備，如測量防火涂料的厚度，記錄防火涂料的外觀，完成對防火涂料的評價評判。借助定向化的管控設備，評判防火涂料的膨脹性能是否滿足相應的指標。

3.2 引入先進的防火技術

（1）增加防火層的設立

為了有效地管控鋼結構在后續使用過程中出現的裂縫問題，施工方通常需要結合現澆成型或噴涂法為相應的鋼結構設置外包層，以此來有效地提高相關材料所具備的韌性和強度，結合噴涂法更加適用于當前鋼結構外表砂泵的處理，結合此類處理方式能夠產生相應的保護層，以此來提高整個材料的防火性，使得材料耐久度能夠得到進一步提升。

（2）引入先進的施工設施

針對在施工建設期間所存在的防火保護問題，施工方需要充分結合之前的施工經驗教訓，提高防火安全管控水平，并且積極引入先進的安全檢測手段、技術，完成對火災隱患的探測，同時積極總結火災發生的原因，完善火災鑒定，借助遠程管理系統，充分發揮信息系統在當前鋼結構建筑防火保護以及施工建設過程中的實際作用。

3.3 選取適當的防火材料

科學選取相應的防火涂料對于提高鋼結構建筑的防火性能具備較大的現實意義，施工方應當辨知不同涂料在功能上所存在的差異，充分考量建筑物耐火性設計需求，同時在使用相關涂料時，還需要考量經濟性問題，在提高鋼結構防火性能的情況下，進一步提高整個工程建設的經濟效益，實現對現有資源科學、合理地配置和優化。例如，當對應的建筑耐火性低于一個小時，施工方可以選取相對較為輕薄的防火涂料，而當對應的鋼結構耐火要求達到兩個小時以上時，施工方則需要選取厚度較大的涂料，而在對鋼結構實際使用期間，施工方還需要選取耐腐蝕且防火性能較高的涂料，同時還需要保證相關涂料具備優良的耐氧化性。為了更好地滿足防火管控需求，施工方還需要根據施工現場的實際狀況檢測涂料的防火功能，借助諸如火焰燃燒法，對鋼材的外部涂料涂抹的狀況進行檢測，確保鋼結構的外部涂抹層具備良好的防火性能。

（1）選用石膏基防火涂料

在傳統的鋼結構防火施工設計過程中，施工方結合水泥基作為主要的防護涂層，但是此類材料往往具備較高的密度，從而導致鋼結構所承載的壓力相對較大，為了有效地改善這一狀況，在對應的涂料中加入相應的膠粉輕鈣類原材料能夠進一步提高鋼結構材料所具備的承載能力，但是結合膠粉輕鈣類材料的使用卻具備較高的成本，因此通過細致的考量，選取石膏基防護材料以及相應的防火涂料對于提高鋼結構的防火性能具備較大的現實意義，但是在此過程中，工作人員還需要充分考量鋼結構所具備的承載壓力狀況，盡可能選用高質量的涂料，根據建筑物的耐火等級，確定涂料的使用類型，盡可能選取輕薄材料來完成對鋼結構表面的涂刷。其次，在完成涂刷之后，還需要對鋼結構裝飾面進行有效保護，如果施工方無法在施工建設過程中確定材料涂抹的厚度，則需要通過必要的耐火性實驗來檢驗出相應防火涂料涂抹參數。

（2）開發新型材料

在冶煉鋼材期間，結合全新的工藝技術手段能夠進一步改善鋼結構材料的理化特性，從而進一步提高鋼結構材料在高溫狀態下耐火性能以及承載性能。首先，相關企業、單位應當根據新時期鋼結構建筑對耐火性能所提出的全新需求，結合高溫耐熱技術完善對鋼結構材料的生產制造，除此之外，在施工建設期間，施工方還需要對現有樓宇建筑內部的防火設施進行優化、完善，比如設置對應的滅火系統、探測系統，及時發現建筑物內部所存在的火災狀況，結合自動噴淋裝置，完成相應的滅火操作，避免鋼結構受到相應的損害。其次，施工方還需要對現有的防火涂料進行優化改善，最大限度地提高防火涂料所具備的隔溫、隔熱的性能，與此同時施工方還需要考量防火涂料所具備了環保效益以及經濟效益，盡可能在滿足安全、環保以及耐火使用需求的情況下，降低新材料的使用成本，提高整個施工建設活動的環保效益和經濟效益。

4 結語

總體來說，在新時期，針對鋼結構建筑的防火保護管理過程中，施工方應當選取行之有效的保護策略，從多個維度、多個方向來提高整個施工建設的防火性能，并且完成對防火涂料科學、合理的選擇，市場監管部門還需要加大對原材料市場的監督管控力度，實施高質量、高效率的質檢工作，以此來提高整個原材料市場的規范性，確保施工建設材料的質量能夠滿足相應的要求，因此針對鋼結構建筑的防火保護工作，需要由多方主體共同參與，完善現有的工作管理制度，制定合理的管控計劃，以此來提高工作管理效率。