匡文杰

1.現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護方法研究

當前，鋼結(jié)構(gòu)的防火保護措施有很多，比如在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹防火涂料，或在鋼材外部澆筑混凝土，以此達到良好的保護作用。鋼結(jié)構(gòu)防火措施的選擇應根據(jù)施工實際情況，確定施工關(guān)鍵位置，在加強鋼材防火處理的同時，科學分析防火措施對鋼結(jié)構(gòu)性能的改變情況，以此保證防火施工的順利進行。由于鋼結(jié)構(gòu)涂抹防火材料的方式較為簡單，且造價成本較低，防火效果十分理想，因此鋼結(jié)構(gòu)防火保護技術(shù)被廣泛應用于現(xiàn)代化建筑施工中[1]。除了上述提到的兩種保護方法，還可以將組成鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)架設(shè)計為空心形式，同時在其中注入水，以此達到保護效果。

2.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料原理與分類

在探究鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應用原理之前，需了解鋼結(jié)構(gòu)升溫速率的影響因素。（1）截面系數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)截面周長與面積的比值就是鋼構(gòu)件截面系數(shù)，其中截面周長就是暴露在熱源與火災中結(jié)構(gòu)部分的周長，截面系數(shù)越小，暴露的部分就越少，結(jié)構(gòu)升溫速度越慢，鋼結(jié)構(gòu)的耐火時間會更長。（2）構(gòu)件溫度。如果鋼構(gòu)件厚度較薄，結(jié)構(gòu)升溫速率就會比厚的構(gòu)件高很多。（3）受力形式。構(gòu)件位置和其功能差異明顯，結(jié)構(gòu)件承受的壓力、拉力、彎曲應力不同，導致鋼結(jié)構(gòu)耐火性能也不一樣。（4）靜荷載。該影響因素和耐火能力呈現(xiàn)出反比關(guān)系，鋼結(jié)構(gòu)靜荷載越小，結(jié)構(gòu)失去承載能力的溫度就會越高。

利用防火涂料對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護，其原理就是將涂料抹在鋼結(jié)構(gòu)表面，憑借涂料的吸熱與隔熱性能，幫助鋼結(jié)構(gòu)抵御高溫灼燒，在鋼結(jié)構(gòu)表面形成隔熱層，提高結(jié)構(gòu)耐火性能。防火涂料有三種類型：（1）膨脹型防火涂料，即薄型防火涂料，涂層在受熱期間膨脹發(fā)泡，以此形成比原本涂層厚幾十倍以上的海綿狀隔層，隔絕火焰對鋼結(jié)構(gòu)的灼燒，從而達到延緩材料升溫的效果。實際應用中，這類涂料主要用在耐火極限不超過2h 的鋼結(jié)構(gòu)，材料自重很輕，耐腐蝕效果較為理想。（2）非膨脹型防火涂料，即厚型防火涂料，憑借防火材料的隔熱性和阻燃性特點，實現(xiàn)火災對材料的屏蔽保護作用。該涂料多用于耐火極限超過2h 的材料，不僅耐火時間長，且環(huán)保性能較高。（3）室外型防火涂料，該材料對耐久性和防腐性要求極高，要求涂料在室外不能出現(xiàn)任何脫落或裂開的現(xiàn)象，應保證涂料在應用期間不會有變色問題[2]。

3.當前鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護與涂料應用存在的問題

3.1 生產(chǎn)與流通問題

當前，人們在生活質(zhì)量得到保證的同時，對消防產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高要求，市面上很多產(chǎn)品質(zhì)量達不到標準。產(chǎn)品生產(chǎn)廠家是影響涂料質(zhì)量的首要原因，廠家生產(chǎn)技術(shù)落后，就會影響材料的使用性能。防火涂料產(chǎn)品在市面上參差不齊，部分假冒偽劣產(chǎn)品流入市場。采購時，由于采購人員對材料性能不夠熟悉，購買了不合格產(chǎn)品，導致用于鋼結(jié)構(gòu)的防火材料不達標，給后續(xù)結(jié)構(gòu)防火保護埋下安全隱患[3]。

3.2 技術(shù)問題

針對薄型與超薄型的鋼結(jié)構(gòu)材料，可將有機材料涂抹在材料表面。但有機材料容易受到太陽直射和酸雨腐蝕，致使結(jié)構(gòu)件十分容易老化，或者出現(xiàn)防火涂層脫落的現(xiàn)象，從而影響涂料功能的正常發(fā)揮。一般情況下，建筑施工多會用到Q235 標準36b 鋼梁，材料使用之前需要對防火涂料的實際耐火極限加以檢驗分析。由于鋼結(jié)構(gòu)件截面尺寸存在差異，施工時有必要根據(jù)實情計算，科學確定涂層厚度。

3.3 使用問題

部分消防產(chǎn)品質(zhì)量不夠高，防火涂料質(zhì)量也就無法保障，廠家設(shè)備落后，給防火材料的實際性能帶來不良影響。根據(jù)相關(guān)要求得知，應用防火涂料前，要求材料擁有相關(guān)檢測部門提交的檢測報告，以及消防部門出具的生產(chǎn)許可證明，只有通過以上要求的材料才能正常使用。但市面上依然有不合格產(chǎn)品存在，對鋼結(jié)構(gòu)防火性能造成影響。

4.強化鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護與防火涂料的有效措施

4.1 加強對鋼結(jié)構(gòu)的監(jiān)督與管理

4.1.1 強化生產(chǎn)流通管理

加強對防火涂料的生產(chǎn)管理，嚴格依據(jù)國家相關(guān)政策要求，在監(jiān)管部門的監(jiān)督管理下，加強對防火涂料生產(chǎn)和流通過程的監(jiān)管，一旦出現(xiàn)違法行為，必須嚴格處理。做好相關(guān)立法工作，對涂料從生產(chǎn)到銷售環(huán)節(jié)制定法律法規(guī)，在細化涂料監(jiān)管規(guī)則的同時，加大對“三無產(chǎn)品”的處罰力度，及時將不合格的產(chǎn)品進行銷毀處理[4]。

4.1.2 強化現(xiàn)場施工管理

無論是監(jiān)理單位，還是消防機構(gòu)，或者是工程建設(shè)單位，都要基于現(xiàn)場實際情況完善監(jiān)督管理體系，做好施工現(xiàn)場的監(jiān)督工作，使工程施工能夠在相關(guān)規(guī)范下順利完成。加大對涂料的質(zhì)量檢測力度，保證廠家按規(guī)則生產(chǎn)，要求所有材料必須具有檢測報告與質(zhì)量檢驗證明，只有達到要求的材料才能進入施工現(xiàn)場。有必要對施工人員的自身素質(zhì)、工程施工進度以及質(zhì)量有所了解。施工前，做好鋼結(jié)構(gòu)的清理工作，保證鋼結(jié)構(gòu)表面沒有任何灰塵和油污，按要求做好結(jié)構(gòu)除銹，避免防火涂層后期出現(xiàn)空鼓或者脫落的問題。施工后，消防部門應按照防火涂料的應用情況，結(jié)合相關(guān)檢查制度制定檢測報告，確保防火涂料正常應用，施工期間嚴格檢查材料采購合同，使其充分符合工程規(guī)定。

4.1.3 強化消防驗收管理

完成鋼結(jié)構(gòu)防火保護工作后，還需對涂料展開消防安全檢查，最終以檢查報告的形式對檢查結(jié)果進行歸檔留存，以此保障施工質(zhì)量。按照有關(guān)要求進行消防設(shè)備的有效配置，以此完成設(shè)備的監(jiān)督與管理。以某建筑火災事故為例，火災發(fā)生后，大約有1000m3的建筑管道保溫材料被燒毀，且火災之后部分樓板出現(xiàn)了嚴重的燒蝕現(xiàn)象，鋼筋外露，給項目帶來了將近百萬的損失。但鋼梁部分使用了防火涂料，火災之后防銹漆顏色沒有變化，可見防火涂料的重要性。

4.1.4 強化消防宣傳管理

在防火監(jiān)督管理工作中，應對相應工作做好宣傳，爭取獲得人們的配合。發(fā)揮廣播、網(wǎng)絡(luò)、自媒體的作用，多渠道宣傳防火安全知識，提升人們的防火安全意識，為保護人們的生命財產(chǎn)安全打下基礎(chǔ)。消防部門應搭建專門的網(wǎng)絡(luò)平臺，定期發(fā)布相關(guān)信息，上傳火災現(xiàn)場救援視頻，以便人們深入了解火災帶來的危害，加大對火災預防與防火保護的重視度，更加積極配合防火監(jiān)督工作。

4.2 引入先進的防火技術(shù)

4.2.1 增設(shè)防火層

采用現(xiàn)澆成型或者噴涂的方式在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，提高鋼材韌性與外表強度，避免鋼結(jié)構(gòu)后期產(chǎn)生收縮裂縫的問題。噴涂法的應用更適用于鋼結(jié)構(gòu)外表的砂泵處理，該方式可以在鋼結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生保護層，從而提升材料的防火性能，使材料耐久度更高。

4.2.2 引入先進設(shè)施

面對施工期間存在的防火保護問題，有必要充分總結(jié)經(jīng)驗和教訓，不斷提升防火水平，在學習消防監(jiān)督管理知識的基礎(chǔ)上，引入消防安全檢測、火災探測、設(shè)備檢查以及火災原因鑒定等設(shè)備。目前，有部分工程消防檢測依然應用手量的方法，建議及時更新檢測方式，引入消防設(shè)備遠程管理系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)在其中的積極作用。

4.3 選擇適當?shù)姆阑鹜苛?/h3>

科學選擇防火涂料，明確不同涂料功能的差異性，充分考慮建筑耐火性與經(jīng)濟性，在保證鋼結(jié)構(gòu)防火性的同時，提高工程經(jīng)濟效益，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。比如，建筑耐火性不超過60min 的時候，建議選擇輕薄的防火涂料；耐火性要求超過150min 時，應選擇厚度較大的涂料。室外鋼結(jié)構(gòu)應用期間，應優(yōu)選防火性較高且耐腐蝕、耐氧化性能良好的涂料。為了更好地達到防火需求，選擇涂料時應根據(jù)實際情況檢查涂料功能，采用火焰燃燒的辦法對鋼結(jié)構(gòu)與外部涂抹層的變化加以研究。

（1）選用石膏基防火涂料。以水泥基為主的涂料自身存在不足，材料密度高，導致涂料厚度大，鋼結(jié)構(gòu)面臨著巨大的承載壓力。在涂料內(nèi)加入膠粉輕鈣材料，雖然可以提高結(jié)構(gòu)承載能力，但成本過大。因此，建議選用石膏基防火涂料。對于民用建筑與公共建筑，應科學考慮鋼結(jié)構(gòu)承載壓力，盡量選用高品質(zhì)涂料，根據(jù)建筑物耐火等級確定涂料類型，盡可能選擇薄涂型的防火涂料，在鋼結(jié)構(gòu)外部做好裝飾面保護。如果無法確定涂料厚度，建議采用耐火實驗，通過對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的研究選擇防火涂料。

（2）開發(fā)新型材料。鋼材冶煉期間應用新工藝，以化學手段改變材料性質(zhì)，提高鋼結(jié)構(gòu)在高溫狀態(tài)下的承載力，研發(fā)出具有高溫耐熱特點的材料。火災發(fā)生時，科學設(shè)置自動探測滅火系統(tǒng)，以便及時發(fā)現(xiàn)火情，自動啟動噴淋系統(tǒng)完成滅火，避免鋼結(jié)構(gòu)受到損害。對防火涂料加以改進，提升其隔熱性能，對鋼結(jié)構(gòu)展開防火保護時，選用兼具環(huán)保性能和經(jīng)濟效果的材料，盡可能降低材料造價成本，且火災時，材料不能產(chǎn)生任何對人體有害的氣體，防止對人體健康產(chǎn)生影響。

5.總結(jié)

總而言之，由于高溫環(huán)境會對鋼結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生影響，有必要對結(jié)構(gòu)展開防火保護，在應用防火保護技術(shù)的同時，發(fā)揮防火涂料的作用，根據(jù)施工實際情況優(yōu)選涂料種類，以此保障人們的生命財產(chǎn)安全。