匡文杰

1.现行钢结构建筑防火保护方法研究

当前，钢结构的防火保护措施有很多，比如在钢结构表面涂抹防火涂料，或在钢材外部浇筑混凝土，以此达到良好的保护作用。钢结构防火措施的选择应根据施工实际情况，确定施工关键位置，在加强钢材防火处理的同时，科学分析防火措施对钢结构性能的改变情况，以此保证防火施工的顺利进行。由于钢结构涂抹防火材料的方式较为简单，且造价成本较低，防火效果十分理想，因此钢结构防火保护技术被广泛应用于现代化建筑施工中[1]。除了上述提到的两种保护方法，还可以将组成钢结构的构架设计为空心形式，同时在其中注入水，以此达到保护效果。

2.钢结构防火涂料原理与分类

在探究钢结构防火涂料应用原理之前，需了解钢结构升温速率的影响因素。（1）截面系数。钢结构截面周长与面积的比值就是钢构件截面系数，其中截面周长就是暴露在热源与火灾中结构部分的周长，截面系数越小，暴露的部分就越少，结构升温速度越慢，钢结构的耐火时间会更长。（2）构件温度。如果钢构件厚度较薄，结构升温速率就会比厚的构件高很多。（3）受力形式。构件位置和其功能差异明显，结构件承受的压力、拉力、弯曲应力不同，导致钢结构耐火性能也不一样。（4）静荷载。该影响因素和耐火能力呈现出反比关系，钢结构静荷载越小，结构失去承载能力的温度就会越高。

利用防火涂料对钢结构进行防火保护，其原理就是将涂料抹在钢结构表面，凭借涂料的吸热与隔热性能，帮助钢结构抵御高温灼烧，在钢结构表面形成隔热层，提高结构耐火性能。防火涂料有三种类型：（1）膨胀型防火涂料，即薄型防火涂料，涂层在受热期间膨胀发泡，以此形成比原本涂层厚几十倍以上的海绵状隔层，隔绝火焰对钢结构的灼烧，从而达到延缓材料升温的效果。实际应用中，这类涂料主要用在耐火极限不超过2h 的钢结构，材料自重很轻，耐腐蚀效果较为理想。（2）非膨胀型防火涂料，即厚型防火涂料，凭借防火材料的隔热性和阻燃性特点，实现火灾对材料的屏蔽保护作用。该涂料多用于耐火极限超过2h 的材料，不仅耐火时间长，且环保性能较高。（3）室外型防火涂料，该材料对耐久性和防腐性要求极高，要求涂料在室外不能出现任何脱落或裂开的现象，应保证涂料在应用期间不会有变色问题[2]。

3.当前钢结构建筑防火保护与涂料应用存在的问题

3.1 生产与流通问题

当前，人们在生活质量得到保证的同时，对消防产品质量提出了更高要求，市面上很多产品质量达不到标准。产品生产厂家是影响涂料质量的首要原因，厂家生产技术落后，就会影响材料的使用性能。防火涂料产品在市面上参差不齐，部分假冒伪劣产品流入市场。采购时，由于采购人员对材料性能不够熟悉，购买了不合格产品，导致用于钢结构的防火材料不达标，给后续结构防火保护埋下安全隐患[3]。

3.2 技术问题

针对薄型与超薄型的钢结构材料，可将有机材料涂抹在材料表面。但有机材料容易受到太阳直射和酸雨腐蚀，致使结构件十分容易老化，或者出现防火涂层脱落的现象，从而影响涂料功能的正常发挥。一般情况下，建筑施工多会用到Q235 标准36b 钢梁，材料使用之前需要对防火涂料的实际耐火极限加以检验分析。由于钢结构件截面尺寸存在差异，施工时有必要根据实情计算，科学确定涂层厚度。

3.3 使用问题

部分消防产品质量不够高，防火涂料质量也就无法保障，厂家设备落后，给防火材料的实际性能带来不良影响。根据相关要求得知，应用防火涂料前，要求材料拥有相关检测部门提交的检测报告，以及消防部门出具的生产许可证明，只有通过以上要求的材料才能正常使用。但市面上依然有不合格产品存在，对钢结构防火性能造成影响。

4.强化钢结构建筑防火保护与防火涂料的有效措施

4.1 加强对钢结构的监督与管理

4.1.1 强化生产流通管理

加强对防火涂料的生产管理，严格依据国家相关政策要求，在监管部门的监督管理下，加强对防火涂料生产和流通过程的监管，一旦出现违法行为，必须严格处理。做好相关立法工作，对涂料从生产到销售环节制定法律法规，在细化涂料监管规则的同时，加大对“三无产品”的处罚力度，及时将不合格的产品进行销毁处理[4]。

4.1.2 强化现场施工管理

无论是监理单位，还是消防机构，或者是工程建设单位，都要基于现场实际情况完善监督管理体系，做好施工现场的监督工作，使工程施工能够在相关规范下顺利完成。加大对涂料的质量检测力度，保证厂家按规则生产，要求所有材料必须具有检测报告与质量检验证明，只有达到要求的材料才能进入施工现场。有必要对施工人员的自身素质、工程施工进度以及质量有所了解。施工前，做好钢结构的清理工作，保证钢结构表面没有任何灰尘和油污，按要求做好结构除锈，避免防火涂层后期出现空鼓或者脱落的问题。施工后，消防部门应按照防火涂料的应用情况，结合相关检查制度制定检测报告，确保防火涂料正常应用，施工期间严格检查材料采购合同，使其充分符合工程规定。

4.1.3 强化消防验收管理

完成钢结构防火保护工作后，还需对涂料展开消防安全检查，最终以检查报告的形式对检查结果进行归档留存，以此保障施工质量。按照有关要求进行消防设备的有效配置，以此完成设备的监督与管理。以某建筑火灾事故为例，火灾发生后，大约有1000m3的建筑管道保温材料被烧毁，且火灾之后部分楼板出现了严重的烧蚀现象，钢筋外露，给项目带来了将近百万的损失。但钢梁部分使用了防火涂料，火灾之后防锈漆颜色没有变化，可见防火涂料的重要性。

4.1.4 强化消防宣传管理

在防火监督管理工作中，应对相应工作做好宣传，争取获得人们的配合。发挥广播、网络、自媒体的作用，多渠道宣传防火安全知识，提升人们的防火安全意识，为保护人们的生命财产安全打下基础。消防部门应搭建专门的网络平台，定期发布相关信息，上传火灾现场救援视频，以便人们深入了解火灾带来的危害，加大对火灾预防与防火保护的重视度，更加积极配合防火监督工作。

4.2 引入先进的防火技术

4.2.1 增设防火层

采用现浇成型或者喷涂的方式在钢结构外表添加外包层，提高钢材韧性与外表强度，避免钢结构后期产生收缩裂缝的问题。喷涂法的应用更适用于钢结构外表的砂泵处理，该方式可以在钢结构表面产生保护层，从而提升材料的防火性能，使材料耐久度更高。

4.2.2 引入先进设施

面对施工期间存在的防火保护问题，有必要充分总结经验和教训，不断提升防火水平，在学习消防监督管理知识的基础上，引入消防安全检测、火灾探测、设备检查以及火灾原因鉴定等设备。目前，有部分工程消防检测依然应用手量的方法，建议及时更新检测方式，引入消防设备远程管理系统，发挥系统在其中的积极作用。

4.3 选择适当的防火涂料

科学选择防火涂料，明确不同涂料功能的差异性，充分考虑建筑耐火性与经济性，在保证钢结构防火性的同时，提高工程经济效益，实现资源的优化配置。比如，建筑耐火性不超过60min 的时候，建议选择轻薄的防火涂料；耐火性要求超过150min 时，应选择厚度较大的涂料。室外钢结构应用期间，应优选防火性较高且耐腐蚀、耐氧化性能良好的涂料。为了更好地达到防火需求，选择涂料时应根据实际情况检查涂料功能，采用火焰燃烧的办法对钢结构与外部涂抹层的变化加以研究。

（1）选用石膏基防火涂料。以水泥基为主的涂料自身存在不足，材料密度高，导致涂料厚度大，钢结构面临着巨大的承载压力。在涂料内加入胶粉轻钙材料，虽然可以提高结构承载能力，但成本过大。因此，建议选用石膏基防火涂料。对于民用建筑与公共建筑，应科学考虑钢结构承载压力，尽量选用高品质涂料，根据建筑物耐火等级确定涂料类型，尽可能选择薄涂型的防火涂料，在钢结构外部做好装饰面保护。如果无法确定涂料厚度，建议采用耐火实验，通过对实验结果数据的研究选择防火涂料。

（2）开发新型材料。钢材冶炼期间应用新工艺，以化学手段改变材料性质，提高钢结构在高温状态下的承载力，研发出具有高温耐热特点的材料。火灾发生时，科学设置自动探测灭火系统，以便及时发现火情，自动启动喷淋系统完成灭火，避免钢结构受到损害。对防火涂料加以改进，提升其隔热性能，对钢结构展开防火保护时，选用兼具环保性能和经济效果的材料，尽可能降低材料造价成本，且火灾时，材料不能产生任何对人体有害的气体，防止对人体健康产生影响。

5.总结

总而言之，由于高温环境会对钢结构承载能力产生影响，有必要对结构展开防火保护，在应用防火保护技术的同时，发挥防火涂料的作用，根据施工实际情况优选涂料种类，以此保障人们的生命财产安全。