冷彎薄壁型鋼結構裝配式建筑防火施工要點分析

作者簡介：

文燕（1972— ），女，漢族，江西吉安人，本科，高級工程師，研究方向：房屋建筑。

摘要：隨著我國建筑業的迅速發展，裝配式冷彎薄壁型鋼結構由于其輕質、施工方便等優點，已逐步成為我國建筑業的一種重要形式。本文通過對冷彎薄壁裝配式建筑抗火現狀和挑戰進行分析，提出了相應的優化措施。從抗火材料選用與性能分析、抗火構造設計與優化、抗火施工工藝與關鍵技術等方面進行研究，為提高裝配式冷彎薄壁鋼構件抗火性能提供了理論基礎與應用指導。在防火材料的選用和性能分析中，對常見防火涂料、防火板等材料的類型、特點和應用范圍進行了詳細闡述，對比了各種材料的抗火性能、經濟性、施工簡便性等，為工程設計中的選材提供一定參考。

關鍵詞：冷彎薄壁：鋼結構：防火施工

引言

在快速發展的現代化建筑中，冷彎薄壁型鋼建筑作為一種新興的建筑形式，以其優異的性能、獨具的魅力，引起了業界的廣泛關注。這一創新的建造方法將先進的冷彎成型工藝與節能環保的設計思想相結合，對建筑行業產生了深遠影響。冷彎薄壁型鋼結構是指用冷彎法對薄板進行冷彎成型，制成一定截面形狀的零件。該工藝的應用既可大幅提高材料的利用效率，又可使結構具有優良的承載力與抗震性能，保證結構的輕質性。與傳統建筑材料相比，冷彎薄壁型鋼結構具有更高的強度，可有效抵御地震和風災等自然災害，為建筑物的安全性提供可靠保證。采用冷彎薄壁型鋼組合結構的組件全部在工廠內部裝配，僅需要在現場進行拼裝工作，極大地縮短了建設時間，節約了勞動力。

一、防火材料選擇與性能分析

（一）防火涂料種類與特性

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構中，防火涂料的選擇和使用非常重要。目前，市面上銷售的各種類型的防火涂料特點各異，為建筑物的火災防護提供了多種選擇。防火材料具有遇火膨脹而形成隔熱層的特殊性能，因此得到了越來越廣泛的應用。當該涂層受熱時，其內部的起泡劑會快速裂解并生成大量氣體，在其表面生成一層致密的隔熱層，以防止高溫對鋼材的侵蝕。另一種受歡迎的防火涂料是超薄防火漆，這是一種裝飾效果好的薄層防火漆。薄層防火漆具有良好的保溫性能，并可使建筑物的外觀更加美觀，降低了防火措施對建筑物外觀的影響。另外，隨著科學技術的發展，環境友好型防火涂料正逐步成為市場的寵兒，這種涂料不僅具有優良的阻燃性能，還更注重對環境和人類健康的保護。

（二）防火板材應用優勢

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構的抗火施工中，防火板的使用非常重要。由于具有優異的抗火性能、輕質、易加工等特點，該材料已成為提高整個建筑火災安全水平的重要材料。例如，巖棉板是采用玄武巖等自然礦物，在高溫下進行熔體纖維紡絲，然后加入粘合劑通過模壓成型，它的內部是致密的纖維，具有較小的熱傳導性，可以有效阻隔火焰傳播，從而降低火災的蔓延速度。另外，巖棉板還具有良好的隔音和隔熱性能，使建筑內部的溫度得到了進一步提高。近年來，隨著科學技術的發展和環境保護意識的增強，新型耐火板的研制工作也有了新的突破。

（三）新型防火材料研發進展

目前，國內外對冷彎薄壁型鋼結構抗火性能研究取得了較大進展，為工程建設的安全性提供了更可靠的保證。近年來，隨著材料科學的發展，出現了一系列具有優異性能和環境友好性能的新型阻燃材料。例如，納米復合防火涂料具有優良的耐高溫、耐氣候等特性，已逐步成為市場的新寵^[1]。經試驗證明，該涂層具有優異的耐高溫、保溫性能，可有效地減緩鋼結構升溫，為人員撤離及火災救援贏得了寶貴時間。另外，以生物質為代表的綠色建筑材料也顯示出很大的發展潛力，它是由可再生資源經過特殊加工而成，既具有優良的阻燃性能，又能達到環保的要求。其中，智能化阻燃材料的研究開發，給建筑物的火災防治帶來了一場革命。該類材料可隨著外界溫度的變化而進行自適應調整，從而在火災發生早期實現自反應與抑制。同時，研究人員研發了一種以形狀記憶合金為基礎的智能型防火涂料，遇熱后可快速擴張，生成密集防火層，有效阻止火災蔓延。

二、防火構造設計與優化

（一）鋼結構防火保護層設計原則

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構的抗火設計中，防火保護層的設計非常重要，不僅關系建筑物的總體抗火能力，還關系建筑物的安全與耐用程度。結合國內外有關規范，鋼結構耐火保護層設計的基本要求包括厚度適宜、覆蓋全面、耐久等。首先，要確保防火保護層的有效使用，保證涂層的厚度，在對建筑物進行防火保護時，施工人員要考慮建筑物的使用性質、火災荷載和防火時限等方面的因素^[2]。在高層住宅中，為了保證結構在受火時仍能保持適當的穩定性，施工人員對鋼結構的防火保護層厚度提出了更高要求。其次，在防火保護層的設計中，要考慮整個建筑的完整性，需要有一個完整的防火保護層，不能有任何的盲區或裂縫。在工程實踐中，為了保證耐火材料與鋼結構的緊密結合，可以采取噴涂、刷涂或粘貼的方法。

（二）節點與縫隙防火處理策略

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構的抗火建造中，接縫的抗火設計是保證整體火災安全的重要步驟。受火環境影響，鋼結構在高溫下容易發生熱脹變形，導致節點和裂縫等部位成為火災蔓延的薄弱區域。要想提高建筑物的抗火能力，就必須采用科學、有效的方法。首先，在結構的抗火方面，使用高強度抗火材料進行加固，該材料具有良好的耐高溫理化特性，可有效防止火焰及高溫氣體從縫隙中擴散^[3]。其次，針對裂縫防火，采用一種先進的耐火填料，通過對裂縫的準確計算，選擇適當的阻燃填料，如無機阻火劑、膨脹劑等，將裂縫填實。該填料遇火后快速膨脹，形成一道嚴密的防火屏障，可有效地阻斷火災及煙霧蔓延。

三、防火施工流程與關鍵技術

（一）施工前準備與材料檢驗

在進行冷彎薄壁型鋼結構的抗火施工前，施工人員要作好充足的前期準備工作，并對其進行嚴格的原材料檢查，以保證工程的質量和安全性。在施工前，項目組需要進行詳細的圖紙審查和技術交底，對防火施工的要求和規范進行詳細說明，保證每個工人都清楚地了解防火構造設計、材料性能和施工過程。在建材檢測上，耐火原料的選擇以防火涂料和耐火板為主，它們的質量對建筑物的耐火性能有很大影響。因此，在原材料進場前，一定要按照國家有關的標準和規范對其進行嚴格的質量檢查，如防火漆的耐火時間、涂層厚度、附著力等重要性能指標都要進行測試，以保證達到設計要求。在原材料檢測時，要注意材料的耐久性和環境性。在“綠色建筑”概念逐漸被人們接受的今天，選擇對環境友好、毒性低的防火材料已經成為業界的共識。

（二）防火涂料施工要點與質量控制

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構的抗火施工中，防火涂層的制作要點和質量控制對工程具有重要意義。首先，在施工前，要對防火涂層進行嚴格檢查，以保證其滿足國家標準和設計規范，如耐火時間、涂層厚度等重要性能指標都要滿足規定的標準^[4]。在施涂時，施工人員要嚴格掌握涂敷量，保證涂敷均勻，無漏涂，無流掛。在實際應用中，施工人員普遍使用高壓真空噴涂工藝，既可提高生產效率，又可確保涂裝質量，降低人為誤差。另外，每次涂刷后都要進行烘干，涂料徹底凝固后才能進行下一次涂料的噴涂。一般情況下，干燥的時間要視周圍的溫度、濕度而定。在質量控制上，要制定一套完善的工程質量控制系統，對每個過程都要進行嚴格的檢驗與驗收。檢測人員利用紅外熱成像等先進的測試手段，實現對涂料的厚度、均勻度的無接觸檢測，保證工程質量滿足設計要求。

（三）防火板材安裝與固定技術

在裝配式冷彎薄壁型鋼結構的火災防治中，防火壁板的安裝和固定是一個重要步驟。耐火板材具有優良的耐火性能、輕質、易施工等特點，已成為提高建筑物整體耐火性能的關鍵材料。在安裝時，施工人員一定要嚴格按照設計圖和施工規程進行，保證鋼板準確定位和牢固固定。首先，項目組要根據建筑物的特定消防需求和使用環境選擇防火板。在耐火極限大于2個小時的地方，可以選擇石棉夾層板、硅酸鈣板等高性能的防火板。這種材料不僅可以防火，還能起到很好的保溫和隔音作用，可以極大地提高住宅的舒適性和安全性。在安裝前，項目組必須嚴格檢查鋼板的尺寸、厚度、耐火時間等指標是否滿足設計要求。另外，施工人員還要做好工地的衛生工作，保證安裝面平整，不留雜物，為鋼板的安裝創造有利條件。在安裝時，施工人員必須使用專用的安裝工具和扣件，以保證鋼板和鋼結構的牢固^[5]。

四、防火施工中的安全管理與風險控制

（一）施工現場安全管理措施

對冷彎薄壁型鋼結構進行抗火施工時，項目組應加強對施工現場的安全管理。為保證工人的人身安全，保證項目順利進行，要制定一套嚴密的安全管理制度，包括完善的安全管理體系、安全操作規程、相應的應急預案、經常性的安全教育和訓練。在施工現場，要設置專業的安全監督員，對項目進行日常巡查和隱患排查。在大型冷彎薄壁型鋼結構裝配式建筑工程中，安全監督員通過每天的巡視，對許多存在的安全隱患進行整改，如電線亂拉亂接、高空作業沒有佩戴安全帶等，可有效防止安全事故的發生。在進行防火涂料施工時，施工人員應特別注意其易燃、易爆的特點^[6]。

（二）防火施工風險評估與預防

在對冷彎薄壁型鋼結構進行抗火設計時，風險評價和防范是保證其施工安全和質量達標的重要一環。因此，設計人員必須對其進行科學評價。運用層次分析法，從材料質量、施工技術、人員培訓和現場管理四個方面對建筑防火施工進行綜合評價。分析表明，在工程建設過程中，防火涂料的性能指標不符合要求和施工過程中涂料厚度沒有嚴格控制是導致火災發生的兩個重要原因。針對存在的問題，本文提出了以下幾點對策。第一，對防火涂料的供應商進行嚴格審核，保證其滿足國家和設計規范；第二，要加強對施工隊伍的培養，使用最先進的噴涂設備與工藝，保證涂料的厚薄一致，符合規范要求^[7]。

結語

本文以冷彎薄壁型鋼結構為研究對象，對其抗火性能進行深入分析，獲得較好的研究成果。使用高性能防火涂層可有效提高鋼結構抗火能力，并在標準火災環境下實現了對鋼結構抗火能力的有效提高。研究成果明確了防火涂層在提高建筑物安全性能中的重要作用，同時為下一步的防火材料選用奠定了基礎。在阻燃材料的使用上，本文對各種傳統材料和新材料的性能進行比較，發現了阻燃性好、重量輕、環境友好的新型無機耐火材料。未來，可建立火災條件下的傳熱數學模型，研究保護層厚度對鋼結構內部溫度場的影響規律，以獲得最優保護層厚度的計算方法，為我國建筑火災預防與控制提供理論基礎和技術支撐，為提升建筑火災安全性提供新的思路^[8]。

參考文獻

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