浅谈钢结构建筑的防火设计(2)

　　（2）涂料型防火：涂料型防火的原理较为简单,通过涂抹耐火的涂料来抵抗火焰。通常防火涂料分为两种:薄型和厚型,也可以说是膨胀型和非膨胀型。

　　①薄型涂料(膨胀型涂料):涂膜厚度为1～2mm,常温下较稳定,火灾时受热起泡、膨胀数十倍,形成隔热性能极佳的碳化层,保护钢构件不受火灾的毁损。这种耐火材料制成的保护层很薄,色彩多样,装饰性能极佳,适合于结构外露的金属建筑,有助于展现金属构件的力量美。薄型耐火涂料的构成很简单,经过对钢构件的基底清理和涂完防锈漆(底漆)之后,涂刷具有耐火性的耐火底衬(中间涂层),接着涂敷外保护层(外饰层)就可以了。耐火底衬在常温下稳定,一旦受热就会起泡和膨胀,形成含有气态成分的、绝热的碳化层。耐火底衬由四种材料制成:1）触媒,通常是聚磷酸铵;2）碳素源及碳水化合物等;3）树脂或粘结剂;4）发泡剂。受热时,碳素源与从触媒放出的无机酸相结合,形成碳化层,在粘结剂溶化的同时,发泡剂发生分解,产生二氧化碳、氨、水蒸气等气体,粘结剂变成泡沫状,将碳化层鼓起,形成达到漆膜原有厚度几十倍的含有气态的绝热层。耐火底衬的漆膜厚度的大小决定了金属构件不同的耐火时间。最近,从有关资料获悉,有一种高强混凝土也可以用来做钢结构的防火涂料,它的厚度相当于薄型防火涂料的厚度,依靠混凝土自身的耐火强度来支持钢结构,可以使用喷涂法施工。

　　②厚型涂料(非膨胀型涂料):主要为无机绝热材料,受热不膨胀,自身有良好隔热性,涂层厚度不等,可有7～50mm,对应耐火极限为0.5～3h以上,以蛭石、珍珠岩、矿物纤维为主要绝热骨料,分为干、湿法施工,现在也有混合施工法。防火涂料的选用有很多讲究,如:适用于室内的防火涂料不能用于露天结构等,此处不作详细介绍。在\"9.11\"事件后,防火涂料的抗冲击性能也得到专家们的普遍关注,但有关这方面的研究较少涉及,不能不说是个缺憾。另外,还有其他的一些防火措施,如:水冷却法,即在空心截面的钢柱内充水,与设在高处或顶部的水箱相连,形成封闭的冷却系统。受热时,钢柱内部产生水循环,将热量带走,但是这种方法需特殊的结构设计,比较复杂,很少使用。美国匹兹堡的美国钢铁公司大厦就使用了这种防火方法。

　　此外还有很多方法，如水冷却法：将空心的钢柱（或钢梁）连成管网，其内充满含抗冻剂，防锈剂的水溶液，通过着火时的温差作用，使水溶液循环流动，把热量带走；也可以设置自动水淋装置，在钢结构顶部设喷淋供水管网，火灾时自动喷水，在钢构件表面形成一道致密的连续流动的水膜，从而起到防火保护作用。跟屏蔽型有些类似。

　　3.2在防火设计这需要兼顾的问题

　　值得注意的是露天钢结构,必须选用适合室外使用的钢结构防火涂料选用钢结构防火涂料时,还应注意下列问题:

　　(1)不要把技术性能仅能满足室内的涂料用于室外。

　　(2)不要轻易把饰面型防火涂料选用于保护钢结构。

　　(3)不能选用有毒的涂料

　　钢结构防火保护的一种措施是外包层。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浆以形成保护层，砂浆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。

　　四、结束语：目前，高层钢结构建筑日趋增多，包括高层建筑，采用钢结构材料更为广泛。这些建筑一旦发生火灾事故，火不是在短时间内就能扑灭的，这就要求建筑师在设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，并在建筑内部制订必要的应急方案，以减少人员伤亡和财产损失。

　　参考文献

　　[1]GB50016-2006建筑设计防火规范.

　　[2]王华进，王贤明，赵锐.钢结构防火涂料存在的问题及对策[J].中国涂料,2009.10

　　[3]倪建春，梁海.钢结构防火涂料的应用与施工要点[J].涂料技术与文摘,2008.9

　　[4]王学谦.建筑防火[M].中国建筑工业出版社.2000.1.

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