钢结构主要防火保护措施综述

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钢结构的不同防火保护措施介绍

近些年来钢结构受到了建筑行来的青睐，单层，多层，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍，但是，钢材作为建筑材料在防火主面又存在一些难以避免的缺陷。下面本店铺为大家带来关于钢结构的不同防火保护措施介绍的相关内容，以供参考。

钢材的机械性能，如屈服点，抗拉力弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降，钢结构通常在高温中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱，钢结构防火涂料梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为20分钟左右，要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围，防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变，其措施是多种多样的，根据不同情况采取不同方法，如采用绝热，耐火材料阻隔直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟的速度钢结构温升，但无论采取保种方法，其原理一致，不同钢结构的防火保护措施。

一、外包层，就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法，现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石

第 2 页 共 2 页 棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

二、充水(水套)，空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施，这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度、水在钢结构内循环、吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环、或由管道引入凉水来取代受热的水。

三、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。

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钢结构建筑的防火保护措施探讨

作者：杨永新

来源：《科技创新导报》2011年第29期

摘要: 本文从多方入手，阐述了钢结构建筑本身的结构特点、耐火特性和钢结构的建筑在火灾中的危险性入手，还论述了设计与使用钢结构建筑的时候，应注意防火保护的问题，还对钢结构的建筑防火保护的方法与措施作出了相关的探讨。

关键词: 钢结构 建筑 防火 保护措施

中图分类号：TU57 文献标识码：A 文章编号：1674-198X(2011)10(b)-0000-00

1 前言

目前，钢结构建筑的结构形式被十分广泛的应用,和其他形式建筑结构相比, 钢结构建筑主要具有工业化的程度高、环保的效果好、施工的周期短、重量轻、抗震的性能好等优势，且还要符合我国的国民经济规定的，可持续发展的要求。但是对与钢结构的建筑设计来说,要全面做好钢结构防火的保护。

钢材成为钢结构建筑中的最主要建筑材料,属于一种不燃烧材料,可是钢材的本身就是热良导体,十分容易传导热能。一般来说，当温度超过了260 ℃以上，钢材料的 极限强度与屈服点就会显著的下降,如果温度达到了650 ℃以上时，钢材自身的强度可以近似的等于零,这样就使钢材丧失了承载能力,导致钢材出现过大变形不能再继续工作。

因此当使用钢材成为钢结构建筑最主要的构件时，一定要根据它的热力学特点，加强对钢结构防火采取有效的保护措施。

2 钢结构建筑火灾的危险性

钢结构建筑最主要的缺点就是耐火性能较差。如果没有对它进行防火处理，即使钢材的本身不会遇火而燃烧，可是遇到了高温之后它的强度就会迅速的下降。钢结构建筑在发生火灾之后，灭火救援的难度大，如果没有做防火保护的钢结构建筑，遇火的耐火最多只有15分钟，根本就不利于初期的灭火，加之钢结构建筑发生火灾时容易产生出大量热量与烟雾，消防人员根本不容易深入到建筑的内部去堵截，就只能采用外围的水枪喷洒降温。钢结构的建筑一旦遇到火灾就易发生变形倒塌，这样很容易造成群死群伤。而且，钢结构的建筑内部也是人员密集的场所，如果火灾发生的时候，造成慌乱导致肓目疏散，根本不利于安全疏散。

工程技术　技术论坛　２０１５年４月　・２７９・　

钢结构建筑的防火保护措施探讨　

李全仪　

（云南恒久钢结构工程有限公司，云南　６５００１１）　

摘要：随着钢结构建筑的防火保护要求的不断提高，研究其相应措施凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，　分析了钢结构建筑防火保护方法。在探讨防火涂料存在问题的基础上，提出了钢结构建筑的防火保护措施。　关键词：钢结构建筑；防火保护；措施　中图分类号：ＴＵ７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）１０—０２７９一Ｏｌ　

前言　作为钢结构建筑方面的一项重要工作，其防火保护在近期　得到了有关方面的高度重视。该项课题的研究，将会更好地提　升防火保护的实践水平，从而有效优化该项工作的整体效果。　本文从概述相关内容着手本课题的研究。　１概述　钢结构建筑具有较多的优点，如强度高、自重轻、抗震性　能好、吊装施工方便、建设周期短、造价低、可作大跨度等。　因而当前在大型体育馆、工业化车间和仓库、以及高层民用建　筑中均广泛采用钢结构。目前，随着我国经济与技术的发展，　人们对建筑的安全要求是越来越高了，对各种灾害防范工作也　是日益重视，特别是火灾。加强钢结构的建筑材料耐火的性能，　就使钢结构的建筑材料自身阻止火灾的发生或者蔓延，这就是　钢结构的防火保护研究与发展的重点。　但是，钢结构虽是不燃烧物，它却极易导热，怕火烧，科　学试验和火灾实例都表明，未加保护的钢结构在火灾温度的作　用下，钢结构的机械力学性能均迅速下降，因此，只有提高钢　结构的耐火性能才能充分发挥钢结构在建筑中的优势。　２钢结构建筑防火保护方法　２．１喷涂法　喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面，形成　保护层。钢结构防火涂料的防火原理有三个：一是涂层对钢基　材起屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。二是　涂层吸热后部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体，起到　消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。三是　涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量迅速　向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构　的耐火极限。　２．２屏蔽法　钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包　藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即　能达到防火的目的。火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延　缓，大大提高钢结构的耐火能力，而且这种方法还能增加室内　的美观，但要注意吊顶的接缝、孔洞处应严密，防止窜火。　２．３充水冷却法　钢结构充水冷却是在空心封闭的构件中充满水，火灾时构　件把从火吸收的热量传递给水，通过水的蒸发消耗热量或通过　循环把热导走，构件温度便可保持在１００℃左右。钢结构充水　冷却法工作原理就是相当于构件是盛满水的容器，象烧水一样　加热容器，容器的水分不断的被蒸发掉。只要钢结构柱中有足　够的水，构件吸收的热量将不断地被水耗掉或导走。冷却水由　供水管网提供。充水法容易引起构件锈蚀、渗漏和水的冰结，　因此水中应掺加阻锈剂和防冻剂，施工标准要求较高。　２．４喷淋法　喷淋法是在钢结构建筑结构的顶部设置水喷淋管网和喷　头，建筑发生火灾时，水喷头受热后自动打开并且向建筑构件　喷水，使建筑构件表面形成连续的流动水膜，从而可带走大量　的热量，使得钢结构构件的温度不至于过高，由此提高结构的　耐火极限。　３钢结构建筑防火涂料存在的问题　３．１防火涂料在技术上的缺憾　根据国外发达国家的同类技术经验和我国广大用户不断提　出的更高要求，防火涂料的开发与应用还存在一些差距和问题。　耐久性和耐候性一直是钢结构防火涂料未能很好解决的技术难　题。　３．２对防火涂料涂层厚度缺少科学的设计理论　目前工程设计中防火涂料涂层的厚度是根据防火涂料在　１３６ｂ工字钢梁上耐火试验得出的耐火极限数据以及防火规范　规定的耐火极限要求来确定的。对于钢柱等构件的涂层计算，　虽然《钢结构防火涂料应用技术规范》中提供了美国试验室提　出的计算公式进行了简化，使之从只能折算钢梁的涂层厚度，　扩大到可以折算钢柱的涂层厚度。但实际工程中采用的钢结构　构件与试件的规格不可能完全相符。因此用这种方法来确定钢　梁上防火涂料涂层厚度还存在一定缺陷。　３．３缺少科学的保养措施与检测手段　钢结构防火涂料技术发展很快，但它的相关保养措施没有　跟上发展的步伐。同时，对钢结构防火涂料的检测依旧停留在　“经验时代”，用眼看、用手摸、用打火机等直观认识上，缺乏　现代化的检测手段。　４钢结构建筑的防火保护措施　４．１正确界定建筑的耐火等级　各种建筑由于其使用功能和重要性不同，火灾危险性存在　差异，根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火　规范》确定建筑物的火灾危险性，再根据火灾危险性，确定建　筑的耐火等级。　４．２钢结构水喷淋法防火　这类的防火的结构很简单，就是在建筑的顶端设计喷水装　置，其目的就是一旦有火灾发生时，高处的喷水装置会打开，　水就会喷出对于整体的钢结构形成保护网，有外界隔离，能够　很高的起到降温的效果，一旦有火灾发生时就会大大的降低危　险地概率。　

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钢结构防火保护措施

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摘要：本文根据防火原理不同，将防火措施分为两大类：阻热法和水冷却法。前者是阻碍热量向钢结构传导，后者是通过水带走钢结构的热量。并分别讨论各种方法的优缺点。

关键字：钢结构，防火措施，优缺点

0 引言

钢材具有的强度高、延性好优点决定了钢结构则具备自重轻、抗震性能好、承载能力大的特性，同时钢结构可场内加工，施工周期短，同时材料又是可回收利用。因此，不管在国内还是国外钢结构建筑都得到了广泛的运用。

但钢结构有一个致命弱点：抗火性能差。为了使钢结构在火灾中较常时间地保持强度和刚度，保障人们的生命和财产安全，在实际工程中采用了多种防火保护措施。根据防火原理不同，防火措施分阻热法和水冷却法。阻热法又可分为喷涂法和包封法（空心包封法和实心包封法）。水冷却法有水淋冷却法和冲水冷却法。本文将具体介绍各种防火措施，并比较其优缺点。

1 钢结构的耐火极限与耐火性能

钢结构的耐火极限是指构件在标准耐火试验中，从受到火的作用时起到失去稳定性或完整性、绝热性止这段抵抗火作用的时间。

钢材本身虽然不会起火燃烧,但钢材的材性受温度影响很大，但在250℃钢材的冲击韧性下降，超过300℃，屈服点与极限强度显著下降。实际火灾下，荷载情况不变, 钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右，而一般火场温度达到800～1000℃。因此，火灾高温下钢结构很快地会出现塑性变形，产生局部破坏， 最终造成钢结构整体倒塌失效。

钢结构建筑必须采取防火措施，以使得建筑具有足够的耐火极限。防止钢结2

构在火灾中迅速升温到临界温度， 防止产生过大变形以至建筑物倒塌，从而为灭火和人员安全疏散赢得宝贵时间，避免或减少火灾带来的损失。

2 钢结构防火保护措施

钢结构防火保护措施按原理分为两类：一是阻热法，二是水冷却法。这些措施的目的是一致的：使构件在规定的时间, 温度升高不超过其临界温度。不同的是阻热法是阻止热量向构件传输来, 而水冷却法允许热量传到构件上, 再把热量导走以实现目的。