钢结构成主流,5种不同的钢结构防火保护措施有必要了解下!

来源:建筑界编辑:张鑫亮发布时间:2022-02-14 17:59:23

[摘要] 建筑钢结构自面世以来,因其相对于传统建筑材料的诸多优点而被广泛应用到建筑结构中。目前。钢结构在我国得到了快速发展。基于此,我们将在本文介绍5种钢结构防火措施!


  钢结构建筑的防火保护

  钢结构建筑的防火措施分为主动防火和被动防火。主动防火主要指结合火灾探测而进行的主动灭火措施,改变火灾现场的行为,如喷淋装置和消防员的灭火行为等;被动防火主要指在结构设计和构造措施上采取合理措施,提高结构的抗火性能,并不改变火灾火场。主要介绍下被动防火保护,被动防火保护主要分为以下5类:

  1)包敷法防火

  包敷法主要是用固体耐火的材料将钢结构整体彻底包起来。固体的耐火材料不但有不燃性,还有较大热容量,将它用作耐火的保护层就能让构件升温减缓。目前,工程中一般多采用无机防火板,比如使用硅酸钙板、石膏板、蛭石板等。此方法主要用于形状规则的梁、柱等构件、对落灰洁净度要求极高的制药车间以及低、多层轻钢结构房屋中。

  2)喷涂法防火

  所谓的喷涂法,就是在钢结构的表面上涂一层防火的涂料,进而让钢结构上形成一层保护膜,利用材料本身的防火性或者发泡产生的致密绝热、隔热保护层,延缓钢结构温升时间,提高钢结构构件的耐火极限。

  按不同方式,防火涂料的分类如下图8所示。在工程开发应用中,主要按涂层厚度分为厚涂型防火涂料、薄涂型防火涂料及超薄型防火涂料。

  在工程应用时,防护时间2小时以上时,如高层建筑中的钢柱,只能选用厚涂型,其它情况可以根据项目情况选择厚、薄或者超薄型喷涂。由于组成材料的不同,薄涂型、超薄型防火涂料在火灾下会分解出有毒有害气体,对火场人员及消防员产生危害。因此,如无特殊要求,均建议选用厚涂型。

  3)屏蔽法防火

  屏蔽法通常用于钢屋盖的防火,通过屋盖下的耐火吊顶来延缓下部火灾造成钢屋盖的升温。屏蔽法造价高,占用较大的建筑空间,且由于接缝处窜火等问题,工程应用不多。

  4)充水冷却法防火

  钢结构的充水冷却,就是往空心的封闭柱中充满水,出现火灾的时候,构件就会将从火中吸收来的热量转给柱中的水,从而使构件温度保持到100℃左右。这是理论上最为理想的防火保护方法,但在实际中由于使用管结构较少,且循环系统造价高,须考虑防锈防冻等问题,因而在实际中应用很少。

  5)耐火钢

  耐火钢是通过在结构钢中加入钼等合金元素,从而使钢材在规定的耐火时间内保持较高的强度。无涂覆防火层时能达到耐火等级4级梁的耐火极限,其它情况时需配合防火涂料等防火措施,但防火涂层厚度可大大减少,减少防火造价。国家大剧院即成功应用了武钢生产的耐火钢,既保证了防火安全,又实现了建筑师对美的追求。

  各种防火措施的对比分析

  根据各种防火措施施工难易程度、适用范围、造价等因素,其优缺点对比可总结为如下表2所示,得分最高的为五星,最低为一星。

  由于耐火钢目前尚处于研究推广阶段,且除四级钢梁外,耐火钢仍需附加其它防火措施,故目前工程应用不多。

  屏蔽法和充水冷却法由于适用范围小,工程应用较少,特别是充水冷却法,应用案例更是少见。目前常用的钢结构防火措施主要为包敷法和喷涂法。如表2所示,综合考虑工期、异形截面处理难度、占用建筑空间等因素,在多、高层公共建筑中绝大多数采用的是喷涂防火涂料的方法。

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