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【摘 要】钢结构由于其具有强度高、自重轻、施工速度快等一系列的优点，被广泛用于建筑工程，然而抗火性能差，成为其美中不足的一个缺点。本文阐述了钢结构防火保护的重要性，对建筑钢结构的防火进行了探讨。
【关键词】钢结构;防火;认识
钢结构建筑距今已有100多年的历史，随着科技水平快速的发展，其作为建筑材料得到人们的全面认可，目前被广泛应用于宾馆、饭店、展览馆等民用公共建筑和厂房、仓库等工业建筑。当前城市化进程不断加快，对高层建筑的需求不断增高，钢结构建筑由于其优越性不断向前发展，可以预想到的是，在将来的建筑领域中钢结构建筑作为一种绿色环保的建筑，将会是建筑市场的一支主力军。钢结构并非易燃材料，但其不耐高温成了一个致命的弱点，据资料表明，温度为500℃时，钢材的屈服强度将降至室温下的一半；温度达到650℃时，钢材几乎丧失其全部强度和刚度。一场火灾温度都一般在800℃以上，在这样的高温条件下，大约15min内无任何保护的钢结构就会倒塌。鉴于此，社会也引起了对提高钢结构防火性能的探讨与研究，也成为钢结构在建筑应用中最大的障碍[1]。
１．钢结构迅速发展原因和防火意义
构件易于标准化、产业化，节能环保，施工周期短，自重轻，抗震性能好，安全性好，可回收利用等优点非常适用于建筑工程；我国是一个产钢大国，国内钢材供大于求，为大力推广应用钢结构创造了物质基础，同时也为钢材扩展了新领域，形成了双赢的局面；近些年我国钢材产量急剧增长，完全摆脱了钢才供求不足的问题，政府也提出了要从“节约钢材”转变成“合理使用钢材”，从“限制使用钢结构”到“大力发展钢结构”； 住宅钢结构体系产业化极具潜力，目前在经济发达地区新建工业厂房已基本采用钢结构，也刺激了钢结构的发展[2]。
钢结构防火具有极其重要的意义。采取防火保护措施的钢结构，可以延长火灾情况下钢结构达到临界温度的时间，减轻钢结构在火灾中的破坏，避免钢结构在火灾中局部或者整体倒塌造成灭火和人员疏散的困难以及人员伤亡；可以减少火灾后钢结构的修复费用，缩短灾后结构功能恢复周期，减少间接经济损失钢结构的抗火设计就是设计结构防火保护措施，使结构在承受确定外载的条件下，满足结构的耐火时间要求。
2.火灾下建筑钢结构破坏性简介
钢结构厂房跨度大、空间大，一旦发生火灾，热辐射强，烟雾浓，燃烧猛烈，在强大热气流的作用下，火势迅速向垂直、水平方向蔓延，形成大面积火灾。钢结构作为承重构件，在火灾状态下，遇高温受热膨胀，强度降低，极易失去支撑作用。火灾下钢的特性：第一，火灾高温情况下，钢材因其自身的超静定结构，结构会膨胀并产生出附加的应力。第二，在火灾高温的环境下，温度升高至540℃左右，钢材失去稳定性，自身强度，造成弹性、塑性改变，产生局部的破坏，对结构的承载能力和完整性产生巨大影响。第三，钢材虽然不具有燃烧性能，但自身却又很好的导热性，在火灾中受热持续时间越长。
３．钢结构的防火处理方法
３．１防火涂料法
防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型兩类，薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用。
厚型涂层厚度为8-50mm，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升，起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合，但是，无论那种产品均应通过国家检测机构检测合格，方可选用。
３．２在钢构件四周浇抹混凝土或砌筑耐火砖
采用混凝土或耐火砖将钢构件（梁、柱）完全封闭起来。这种方法比较可靠，但较适合于钥柱的保护。对于梁等其他构件，施工比较麻烦且自重大，而且在高温作用下易发生崩裂现象。
３．３采用轻质防火板材作为防火外包层
采用纤维增强水泥板（如TK板、FC板）、石膏板、硅酸钙板、蛭石板等非燃材料的防火板将钢构件包裹起来。防火板包敷屏蔽保护钢结构构件具有施工方便、成本低、干法施工和耐久、施工质量易控制等优点，对钢柱、钢梁和楼板均适用，在建筑钢结构防火保护中有较大发展潜力。
３．４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[3]。
３．５在钢结构构件内部充水保护法
这种方式依靠火灾时向钢结构构件内部充入循环水进行降温冷却，达到保护钢结构的目的。如果发生火灾，钢柱内的水被加热而上升，水箱冷水流下而产生循环，以水的循环将火灾产生的热量带走，以保证钢柱不会升温过高，而丧失承载能力。
４．钢结构防火的合理建议
４．１加大宣传培训教育的力度、严格验收标准
防火工程造成的火险隐患很重要的一个原因是思想认识不到位，轻视火灾预防。建议消防部门应用各种媒体广泛宣传钢结构阻燃重要性，适时对建筑企业组织消防培训，提高设计、施工人员的业务理论水平和执法守法意识。另外还要将工作深入到实际工程当中，应加强工程竣工监理，特别重视钢结构的防火。对于施工质量达不到要求的，要求返工或补救，从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。
４．２防火方法应因地制宜
钢结构的防火措施，应根据实际情况，因地制宜，一般选择原则为：经济、可靠、环保、美观。例如：上海中福城高层钢结构住宅项目，钢管混凝土柱采用的是50 mm厚细石混凝土包覆，钢梁则用SJ-2型防火涂料涂覆再以防火板包覆。然而，就环保而言，现在的喷涂防火涂料法并不是防火方法的上上之选，因为在喷涂施工时不仅易造成环境污染，有些还挥发出有毒、有害气体。应大力开发和推广无毒、无辐射、化学稳定性良好的无机类材料保护钢结构的技术[4]。
４．３钢结构构件的主动防火保护
可采取排烟、自动灭火系统，排除室内热量、抑制火灾增长和灭火，在火灾发生后从根本上消除高温和火焰对钢结构构件的威胁。实践证明，在建筑物内设置自动灭火设施，能有效地抑制火灾的蔓延扩大或扑灭初期火。但应注意，钢结构的防火是对钢体系而言的，不能被摒弃，最好的方法是主动与被动相结合，达到最理想的效果。
综上所述，钢结构火灾的危害是巨大的，但如果认清形势，认真做好钢结构的防火措施，就可以把火灾危害降到最低。■
【参考文献】
［１］孙立春.浅谈建筑钢结构的防火处理[J].牡丹江大学学报, 2008,(02).
［２］郑涌林.关于钢结构建筑防火[J].低温建筑技术, 2007,(01).
［３］闫百慧,侯静.建筑钢结构的防火处理[J].中国新技术新产品,2009,(02).
［４］高林,李恩科,石焱.浅谈钢结构建筑的防火[J].建设科技,2007,(05).
【关键词】钢结构;防火;认识
钢结构建筑距今已有100多年的历史，随着科技水平快速的发展，其作为建筑材料得到人们的全面认可，目前被广泛应用于宾馆、饭店、展览馆等民用公共建筑和厂房、仓库等工业建筑。当前城市化进程不断加快，对高层建筑的需求不断增高，钢结构建筑由于其优越性不断向前发展，可以预想到的是，在将来的建筑领域中钢结构建筑作为一种绿色环保的建筑，将会是建筑市场的一支主力军。钢结构并非易燃材料，但其不耐高温成了一个致命的弱点，据资料表明，温度为500℃时，钢材的屈服强度将降至室温下的一半；温度达到650℃时，钢材几乎丧失其全部强度和刚度。一场火灾温度都一般在800℃以上，在这样的高温条件下，大约15min内无任何保护的钢结构就会倒塌。鉴于此，社会也引起了对提高钢结构防火性能的探讨与研究，也成为钢结构在建筑应用中最大的障碍[1]。
１．钢结构迅速发展原因和防火意义
构件易于标准化、产业化，节能环保，施工周期短，自重轻，抗震性能好，安全性好，可回收利用等优点非常适用于建筑工程；我国是一个产钢大国，国内钢材供大于求，为大力推广应用钢结构创造了物质基础，同时也为钢材扩展了新领域，形成了双赢的局面；近些年我国钢材产量急剧增长，完全摆脱了钢才供求不足的问题，政府也提出了要从“节约钢材”转变成“合理使用钢材”，从“限制使用钢结构”到“大力发展钢结构”； 住宅钢结构体系产业化极具潜力，目前在经济发达地区新建工业厂房已基本采用钢结构，也刺激了钢结构的发展[2]。
钢结构防火具有极其重要的意义。采取防火保护措施的钢结构，可以延长火灾情况下钢结构达到临界温度的时间，减轻钢结构在火灾中的破坏，避免钢结构在火灾中局部或者整体倒塌造成灭火和人员疏散的困难以及人员伤亡；可以减少火灾后钢结构的修复费用，缩短灾后结构功能恢复周期，减少间接经济损失钢结构的抗火设计就是设计结构防火保护措施，使结构在承受确定外载的条件下，满足结构的耐火时间要求。
2.火灾下建筑钢结构破坏性简介
钢结构厂房跨度大、空间大，一旦发生火灾，热辐射强，烟雾浓，燃烧猛烈，在强大热气流的作用下，火势迅速向垂直、水平方向蔓延，形成大面积火灾。钢结构作为承重构件，在火灾状态下，遇高温受热膨胀，强度降低，极易失去支撑作用。火灾下钢的特性：第一，火灾高温情况下，钢材因其自身的超静定结构，结构会膨胀并产生出附加的应力。第二，在火灾高温的环境下，温度升高至540℃左右，钢材失去稳定性，自身强度，造成弹性、塑性改变，产生局部的破坏，对结构的承载能力和完整性产生巨大影响。第三，钢材虽然不具有燃烧性能，但自身却又很好的导热性，在火灾中受热持续时间越长。
３．钢结构的防火处理方法
３．１防火涂料法
防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型兩类，薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用。
厚型涂层厚度为8-50mm，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升，起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合，但是，无论那种产品均应通过国家检测机构检测合格，方可选用。
３．２在钢构件四周浇抹混凝土或砌筑耐火砖
采用混凝土或耐火砖将钢构件（梁、柱）完全封闭起来。这种方法比较可靠，但较适合于钥柱的保护。对于梁等其他构件，施工比较麻烦且自重大，而且在高温作用下易发生崩裂现象。
３．３采用轻质防火板材作为防火外包层
采用纤维增强水泥板（如TK板、FC板）、石膏板、硅酸钙板、蛭石板等非燃材料的防火板将钢构件包裹起来。防火板包敷屏蔽保护钢结构构件具有施工方便、成本低、干法施工和耐久、施工质量易控制等优点，对钢柱、钢梁和楼板均适用，在建筑钢结构防火保护中有较大发展潜力。
３．４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[3]。
３．５在钢结构构件内部充水保护法
这种方式依靠火灾时向钢结构构件内部充入循环水进行降温冷却，达到保护钢结构的目的。如果发生火灾，钢柱内的水被加热而上升，水箱冷水流下而产生循环，以水的循环将火灾产生的热量带走，以保证钢柱不会升温过高，而丧失承载能力。
４．钢结构防火的合理建议
４．１加大宣传培训教育的力度、严格验收标准
防火工程造成的火险隐患很重要的一个原因是思想认识不到位，轻视火灾预防。建议消防部门应用各种媒体广泛宣传钢结构阻燃重要性，适时对建筑企业组织消防培训，提高设计、施工人员的业务理论水平和执法守法意识。另外还要将工作深入到实际工程当中，应加强工程竣工监理，特别重视钢结构的防火。对于施工质量达不到要求的，要求返工或补救，从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。
４．２防火方法应因地制宜
钢结构的防火措施，应根据实际情况，因地制宜，一般选择原则为：经济、可靠、环保、美观。例如：上海中福城高层钢结构住宅项目，钢管混凝土柱采用的是50 mm厚细石混凝土包覆，钢梁则用SJ-2型防火涂料涂覆再以防火板包覆。然而，就环保而言，现在的喷涂防火涂料法并不是防火方法的上上之选，因为在喷涂施工时不仅易造成环境污染，有些还挥发出有毒、有害气体。应大力开发和推广无毒、无辐射、化学稳定性良好的无机类材料保护钢结构的技术[4]。
４．３钢结构构件的主动防火保护
可采取排烟、自动灭火系统，排除室内热量、抑制火灾增长和灭火，在火灾发生后从根本上消除高温和火焰对钢结构构件的威胁。实践证明，在建筑物内设置自动灭火设施，能有效地抑制火灾的蔓延扩大或扑灭初期火。但应注意，钢结构的防火是对钢体系而言的，不能被摒弃，最好的方法是主动与被动相结合，达到最理想的效果。
综上所述，钢结构火灾的危害是巨大的，但如果认清形势，认真做好钢结构的防火措施，就可以把火灾危害降到最低。■
【参考文献】
［１］孙立春.浅谈建筑钢结构的防火处理[J].牡丹江大学学报, 2008,(02).
［２］郑涌林.关于钢结构建筑防火[J].低温建筑技术, 2007,(01).
［３］闫百慧,侯静.建筑钢结构的防火处理[J].中国新技术新产品,2009,(02).
［４］高林,李恩科,石焱.浅谈钢结构建筑的防火[J].建设科技,2007,(05).