
一、防火设计基本规定
1、耐火极限要求
根据建筑类型(民用、工业)、高度、火灾危险性类别,规范对柱、梁、楼板等承重构件明确了耐火极限(0.5~3小时不等)。例如:一级耐火等级建筑:柱耐火极限不低于3小时,梁不低于2小时。大跨度或重要建筑(如体育场馆、交通枢纽)可能要求更高。
2、防火保护范围
需覆盖所有承受荷载的钢结构构件,特别是:柱、梁、桁架楼板承重构件疏散楼梯的承重部分其他可能影响整体稳定性的构件
3、火灾升温曲线
设计需按标准火灾升温曲线(如ISO834曲线)进行抗火验算,考虑实际火灾场景下的温度-时间关系。
二、主要防火措施
1.防火涂料厚型防火涂料:通过厚层隔热材料(如石膏、珍珠岩)延缓升温,耐火极限可达3小时以上,适用于耐火要求高的构件。薄型/超薄型防火涂料:膨胀型涂料,遇火发泡形成隔热层,美观且施工简便,多用于民用建筑。施工要求:涂料需通过消防认证,涂层厚度按耐火极限要求确定,定期维护以防脱落。
2.防火板材包裹采用石膏板、硅酸钙板、岩棉板等不燃材料包裹构件,形成保护层。优点:耐久性好,维护成本低,适合复杂截面形状。需确保板材接缝严密,固定牢固。
3.柔性毡状隔热材料岩棉、玻璃棉等柔性材料包裹,外加金属板或钢丝网固定。适用于管道、异形构件,但需注意防潮。
4.混凝土或砖砌体包裹传统方法,用混凝土或砌体完全包裹钢构件。优点:抗冲击、耐久,但增加自重,施工周期长。
5.结构防火构造增加截面尺寸:通过增大钢材截面延迟升温(如采用宽翼缘H型钢)。冷却系统:空心构件内充水循环冷却(如大型体育馆的钢柱),技术复杂、成本高。耐火钢:使用特殊合金钢材(如添加钼、铬),能在600℃下保持强度,减少防护层厚度。
6.自动喷水灭火系统设置喷淋系统降低火灾温度,可与防火涂层结合使用,减少涂层厚度要求。需保证水源可靠,系统定期维护。
7.防火分区与阻燃处理利用防火墙、防火卷帘划分防火分区,**制火势蔓延。钢结构周边可燃物做阻燃处理,减少火灾荷载。
三、设计流程与注意事项
1、确定耐火等级:根据建筑功能、高度、面积确定耐火等级及构件耐火极限。
2、选择防护方法:综合考虑成本、美观、施工条件选择合适措施。
3、抗火计算:验算高温下钢结构承载力,确保达到耐火极限。考虑荷载组合(恒载、活载、火灾下的温度应力)。
4、施工与验收:防火工程需由**队伍施工,涂层厚度等参数严格按设计验收。
5、维护管理:定期检查防火涂层是否破损,喷淋系统是否正常,确保长期有效性。
四、特殊场景补充
1、大空间建筑(如机场、展厅):可能采用性能化防火设计,通过烟气模拟优化保护方案。
2、室外钢结构:考虑风雨侵蚀,选用耐候性强的防护材料。
3、地震区:防火措施需与抗震设计协调,避免影响结构变形能力。
五、规范与标准更新
随着技术发展,规范持续修订。设计时需关注:**新版《建筑设计防火规范》(GB50016)《钢结构防火涂料》(GB14907)对材料性能的要求地方性消防规定及国际标准(如ISO834)的参考
总结
钢结构防火需采取“主动+被动”措施相结合:
被动防护(涂料、包裹)是基础,主动防火(喷淋、分区)增强安全性。设计应综合考虑结构形式、火灾风险及经济性,并严格遵循规范,确保人员疏散和结构安全。实际工程中建议与消防部门、**防火设计单位协作,确保方案合规有效。