鋼結構防火保護措施
鋼結構防火保護措施按原理分為兩類:一是阻熱法,二是水冷卻法。這些措施的目的是一致的:使構件在規定的時間, 溫度升高不超過其臨界溫度。不同的是阻熱法是阻止熱量向構件傳輸來, 而水冷卻法允許熱量傳到構件上, 再把熱量導走以實現目的。
1 阻熱法
阻熱法根據防火塗料阻熱和包封材料阻熱,分為噴塗法和包封法。噴塗法透過塗覆或噴灑防火塗料把構建保護起來。包封法又可分為空心包封法和實心包封法。
2.噴塗法
一般採用防火塗料塗覆或噴灑於鋼材表面,形成耐火隔熱保護層,提高鋼結構的耐火極限。這種方法施工簡便、重量輕、耐火時間較長,而且不受鋼構件幾何形狀限制。具有較好的經濟性和實用性,應用廣泛。鋼結構防火塗料的品種較多,大體分為兩類:一類是薄塗型防火塗料( B 類) , 亦即鋼結構膨脹防火料; 另一類是厚塗型塗料(H) 類。 B類防火塗料,塗層厚度一般為2-7mm。基料為有機樹脂,有一定裝飾效果,高溫時膨脹增厚。耐火極限可達0.5~1.5h。薄塗型鋼結構防火塗料塗層薄、重量輕、抗振性好。室內裸露鋼結構、輕型屋蓋鋼結構,當規定其耐火極限在1.5h及以下時,宜選用薄塗型鋼結構防火塗料。H類防火塗料塗層厚度一般為8~50mm。呈粒狀面。主要成分為無機絕熱材料,密度較小熱導率低。耐火極限可達0.5~3.0h。厚塗型鋼結構防火塗料一般不燃、耐老化、耐久性較可靠。室內隱蔽鋼結構、高層全鋼結構及多層廠房鋼結構,當規定其耐火極限在1.5h以上時,應選用厚塗型鋼結構防火塗料。
3包封法
1) 空心包封法:一般採用防火板或耐火磚,沿鋼構件的外圍邊界,將鋼構 件包裹起來。國內石化工業鋼結構廠房大多采用砌築耐火磚包裹鋼構件的方法對鋼結構加以保護。該方法的優點是強度高、耐衝擊,但缺點是佔用的空間較大、施工較麻煩。採用耐火輕質板材如纖維增強水泥板、石膏板、蛭石板等作防火外包層。對大型鋼構件進行箱式包裹的方法具有裝修面平整光滑、成本低、損耗小、無環境汙染、耐老化等優點,推廣前景良好。 2) 實心包封法:一般透過澆築混凝土,將鋼構件包裹起來,完全封閉鋼構 件。如上海浦東世界金融大廈的鋼柱就採用該方法。其優點是強度高、耐衝擊,但缺點是混凝土保護層佔用的空間大、施工比較麻煩,特別是在鋼樑和斜撐上施工十分困難。
4 水冷卻法
水冷卻法包括水淋冷卻法和充水冷卻法。
5水淋冷卻法
水淋冷卻法是在鋼結構上部佈置自動或手動噴淋系統。發生火災時,啟動噴淋系統,在鋼結構表面形成一層連續的水膜,火焰蔓延到鋼結構表面時,水分蒸發帶走熱量,延緩鋼結構建築達到其界限溫度。水淋冷卻法在同濟大學土木工程學院大樓得到使用。
6充水冷卻法
充水冷卻法是在空心鋼構件內充水。透過水在鋼結構內的迴圈,吸收鋼材本身受熱的熱量。從而使鋼結構在火災中能保持較低的溫度,不會因升溫過高而喪失承載能力。為防止鏽蝕和結冰, 水中要加阻鏽劑和防凍劑。美國匹茲堡64層的美國鋼鐵公司大廈的鋼柱就採用了充水冷卻法。
防火措施比較阻熱法透過阻熱材料可以減慢熱量向結構構件傳導的速度。總體來說,隔熱法經濟性和實用性較好,在實際工程運用相當廣泛。水冷卻法是抵禦火災的一種有效的防護措施,但由於這種方法對結構設計有專門要求,同時其成本較高,故目前在工程領域還未得到很好的推廣。
鋼結構防火保護措施
鋼結構防火保護措施按原理分為兩類:一是阻熱法,二是水冷卻法。這些措施的目的是一致的:使構件在規定的時間, 溫度升高不超過其臨界溫度。不同的是阻熱法是阻止熱量向構件傳輸來, 而水冷卻法允許熱量傳到構件上, 再把熱量導走以實現目的。
1 阻熱法
阻熱法根據防火塗料阻熱和包封材料阻熱,分為噴塗法和包封法。噴塗法透過塗覆或噴灑防火塗料把構建保護起來。包封法又可分為空心包封法和實心包封法。
2.噴塗法
一般採用防火塗料塗覆或噴灑於鋼材表面,形成耐火隔熱保護層,提高鋼結構的耐火極限。這種方法施工簡便、重量輕、耐火時間較長,而且不受鋼構件幾何形狀限制。具有較好的經濟性和實用性,應用廣泛。鋼結構防火塗料的品種較多,大體分為兩類:一類是薄塗型防火塗料( B 類) , 亦即鋼結構膨脹防火料; 另一類是厚塗型塗料(H) 類。 B類防火塗料,塗層厚度一般為2-7mm。基料為有機樹脂,有一定裝飾效果,高溫時膨脹增厚。耐火極限可達0.5~1.5h。薄塗型鋼結構防火塗料塗層薄、重量輕、抗振性好。室內裸露鋼結構、輕型屋蓋鋼結構,當規定其耐火極限在1.5h及以下時,宜選用薄塗型鋼結構防火塗料。H類防火塗料塗層厚度一般為8~50mm。呈粒狀面。主要成分為無機絕熱材料,密度較小熱導率低。耐火極限可達0.5~3.0h。厚塗型鋼結構防火塗料一般不燃、耐老化、耐久性較可靠。室內隱蔽鋼結構、高層全鋼結構及多層廠房鋼結構,當規定其耐火極限在1.5h以上時,應選用厚塗型鋼結構防火塗料。
3包封法
1) 空心包封法:一般採用防火板或耐火磚,沿鋼構件的外圍邊界,將鋼構 件包裹起來。國內石化工業鋼結構廠房大多采用砌築耐火磚包裹鋼構件的方法對鋼結構加以保護。該方法的優點是強度高、耐衝擊,但缺點是佔用的空間較大、施工較麻煩。採用耐火輕質板材如纖維增強水泥板、石膏板、蛭石板等作防火外包層。對大型鋼構件進行箱式包裹的方法具有裝修面平整光滑、成本低、損耗小、無環境汙染、耐老化等優點,推廣前景良好。 2) 實心包封法:一般透過澆築混凝土,將鋼構件包裹起來,完全封閉鋼構 件。如上海浦東世界金融大廈的鋼柱就採用該方法。其優點是強度高、耐衝擊,但缺點是混凝土保護層佔用的空間大、施工比較麻煩,特別是在鋼樑和斜撐上施工十分困難。
4 水冷卻法
水冷卻法包括水淋冷卻法和充水冷卻法。
5水淋冷卻法
水淋冷卻法是在鋼結構上部佈置自動或手動噴淋系統。發生火災時,啟動噴淋系統,在鋼結構表面形成一層連續的水膜,火焰蔓延到鋼結構表面時,水分蒸發帶走熱量,延緩鋼結構建築達到其界限溫度。水淋冷卻法在同濟大學土木工程學院大樓得到使用。
6充水冷卻法
充水冷卻法是在空心鋼構件內充水。透過水在鋼結構內的迴圈,吸收鋼材本身受熱的熱量。從而使鋼結構在火災中能保持較低的溫度,不會因升溫過高而喪失承載能力。為防止鏽蝕和結冰, 水中要加阻鏽劑和防凍劑。美國匹茲堡64層的美國鋼鐵公司大廈的鋼柱就採用了充水冷卻法。
防火措施比較阻熱法透過阻熱材料可以減慢熱量向結構構件傳導的速度。總體來說,隔熱法經濟性和實用性較好,在實際工程運用相當廣泛。水冷卻法是抵禦火災的一種有效的防護措施,但由於這種方法對結構設計有專門要求,同時其成本較高,故目前在工程領域還未得到很好的推廣。