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摘要: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。
关键词:钢结构;防火保护
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。
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。
4.2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。
参考文献
[1]索朗旺扎.钢结构建筑防火设计探究[J].中国建筑金属结构,2020(11):76-77.
[2]邓木海.装配式建筑钢结构防火保护技术研究[J].居舍,2020(10):32.
[3]王婷婷,胡浩然,陶向利.西山万达广场超高层钢结构建筑防火涂装[J].新型建筑材料,2019,46(09):40-42+52.
[4]周晓勇.装配式建筑钢结构防火保护技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(10):98-101.