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摘要：近年来，城市发展的速度不断加快，给建筑行业又提出了更高的要求。各施工企业不仅要建造质量、功能以及寿命都符合要求的建筑，更重要的是要不断加快建造速度，提高建筑安全性，以跟上社会发展脚步。钢结构建筑作为极为普遍的建筑类型，其不仅具有很强的抗震性以及牢固性，同时因为其构件大多为工厂预制，因此建造速度也要比以往的钢筋混凝土结构要快。因此，为了切实发挥钢结构建筑构件在建筑工程中的积极作用，相关企业就必须要针对钢结构构件的薄弱点——防火性入手，采取有效措施来提高其防火性能，进而避免或减少火灾事故的发生及进一步蔓延。
关键词：钢结构；建筑构件；防火；措施
引言：建筑构件的耐火性能一直是钢结构建筑物整体防火系统中的重要环节，可以说，建筑构件本身的耐火性能如何将直接影响到整栋建筑耐火的安全级别，同时也实实在在的影响着该建筑在防火保护以及收益等方面的投资［1］。另外，建筑构件的耐火性还与建筑倒塌时间密不可分，这都与人员疏散以及抢险救援有着千丝万缕的联系。所以，提高钢结构建筑构件防火措施的有效性以及合理性是十分有必要的，相关企业需要进行大量工作来提高钢结构建筑构件防火设计的科学严谨。
一、钢结构建筑构件在实际应用中的优势以及潜在的危险因素
目前，随着我国社会经济的迅速发展，各生产企业所用的仓库及厂房也趋向大型化，而采取传统的建造方式，不仅成本高，施工周期长，同时企业很难在短时间内收回建造厂房的投资，而用钢结构建筑取代以往传统的建造方式，就可以有效缓解上述问题。这是因为钢结构本身具有以下几点优势：第一，自重轻［2］。尽管钢结构中钢的比重较大，但是由于钢材的机械性能优越，可以承受极大地荷载，因此，钢构件的截面普遍很小。举例来说，在相同跨度、相同荷载的情况下，钢屋架的重量仅占钢筋混凝土屋架重量的三分之一或者四分之一。同时由于其自重小，可便于运输；第二，安装便捷。钢结构建筑中所需的所有构件，比如屋架、梁以及柱等都是由工厂预制，在施工时只要借助电焊或者螺栓进行连接就可安装完毕，整个过程简便迅速，大大减少了施工工期，节约了施工成本。同时钢结构还有利于今后的改建或者拆迁，并不会对周边环境造成太大的不良影响；第三，可塑性、韧性好。在信息化时代，人们对于室内平面、空间以及内部设施的要求也愈加严格，而钢结构在平面布局上更加灵活，为重新布局提供了更大的可能性，从而变相的延长了建筑本身的使用寿命。但是在实践中，钢结构建筑也会存在很多危险因素，其中最重要且影响最大的就是它的耐火性能。具体来说，虽然钢材本身并不会燃烧，但是在高温下它却会发生以下状况，比如荷载能力降低、抗压强度变差、弹性模量下降等。再加上钢构件主要是由单一材料制成，一旦遇到高温，且温度远远超出了钢材的承受范围，那么热量就会因其导热系数大这一特征迅速的传至构件内部，进而在短时间内就出现变形、扭曲、垮塌以及损毁现象。这一方面会造成严重的人员伤亡以及财产损失，另一方面已变形的钢结构也无法再修复使用［3］。所以，在建造钢结构建筑时，必须要采取有效措施来提高钢构件本身的耐火性。
二、当前有效提高钢结构建筑构件防火性能的几种措施
对于钢结构建筑而言，想要保证其在遭遇火灾时依然能够屹立不倒，不仅需要提高钢构件本身的耐火性能，同时也应该重视安全无毒、经济合理的要求。目前，常见的防火措施有以下几种：
1、喷涂法——喷涂防火涂料
想要在钢结构表面形成一层保护膜，以降低高温对结构本身带来的威胁，涂抹防火涂料是最直接也最有效的办法之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，市场面流通的防火涂料按照不同方法，可以分为以下几大类［4］：第一，根据使用范围来划分，可分为室内防火涂料以及室外防火涂料；第二，根据厚度来划分，可分为薄型防火涂料、厚型防火涂料以及超薄型防火涂料；第三，根据防火机理来划分，可分为非膨胀型防火涂料以及膨胀型防火涂料；第四，根据不同类型溶剂来划分，可分为油性钢结构防火涂料以及水性钢结构防火涂料。在实际应用中，为了保证耐火效果，常常要将涂层厚度控制在8毫米以上，使用喷涂的方式，当钢结构遇到高温时，依靠涂层本身的厚度以及较低的导热率，来达到隔离热能的目的。值得注意的是，薄型防火涂料以及超薄型防火涂料由于还具有一定的装饰作用，因此在使用时既可以喷涂也可刷涂。目前，在我国很多钢结构建筑、尤其是大型钢结构建筑工程中，喷涂防火涂料是首选的防火措施之一，但是在实际中也会存在一定问题，那就是不管是哪种涂料，都会或多或少的给周围环境造成一定污染，且防火涂料的色彩单一、装饰性较差且造价高也是它的劣势。基于此，未来我们应该积极研发和推广具有环保功能、涂层更薄、适用范围更广且装饰性更佳的钢结构防火涂料，以促进这一产业的健康发展。
2、疏导法——冲水冷却
近年来，钢结构建筑总是发生火灾事故，且造成的后果也极其严重［5］。所以，在建造时，除了要提升钢构件本身的耐火性之外，还应该通过合理的设计，对火灾发生时产生的热能进行疏导，避免热能聚集而发生钢结构垮塌现象。目前最常见的做法就是，在中空的钢管中注入一些水，如果建筑发生火灾，这些水就可以将火灾产生的热量传递出去。同时水分的蒸发，也一样能够带走一部分热量，多管齐下，就可以大大降低火灾给钢结构本身带来的威胁，进而有助于人员疏散以及火灾救援。
3、包封法——包裹隔离材料
在钢结构建筑构件外层包裹隔离材料，以达到隔离热量目的的方法就称之为包封法。具体来说，在钢结构建筑建设期间，根据所用材料的不同，我们可以采取不同的隔离材料进行包裹［6］：第一，选用混凝土进行包封。将拌制好的混凝土均匀包裹在钢结构建筑构件的表面，从而提高其耐性能性；第二，使用砂浆进行包封。将适量的砂浆涂抹于钢结构建筑构件表层，同样可以获得理想的防火效果；第三，使用矿物纤维进行包封。目前使用较为普遍的矿物纤维有以下几类，即石棉以及岩棉等，包裹这些矿物纤维，可以让钢结构建筑构件本身的防火隔离功能大幅度提升，保证建筑本身及居民的安全；等等。
4、屏障保护法
屏障保护法，简单来讲就是在耐火性较差的钢结构建筑构件表面利用防火材料设置一层屏障，比如墙体或者吊顶等，以提升建筑本身的耐火性。一般情况下，我们会在钢屋架以及钢梁以下等位置设计建造耐火性吊顶。一旦火灾发生，这一防火层就可以大大减缓钢屋架以及钢梁等部位的升温时间，提升钢结构建筑本身的耐火功能。同时这些防火性屏障的设置还能起到美化环境的作用。其中，在施工时需要注意吊顶的孔洞或者接缝处是否严密，以避免蹿火现象的发生。
三、结语
总之，防火措施是目前保证火灾时钢结构建筑安全性以及稳固性的重要手段，同时也是维护老百姓切身利益的关键。因此，我们应该加强对这方面的研究摸索，根据工程的设计要求，来灵活运用喷涂法、疏导法、包封法以及屏障保护法等多种防火措施，来提高钢结构建筑构件本身的耐火性能，同时也希望对今后的钢结构建筑市场的可持续发展积累宝贵理论以及经验，从而为今后社会经济的发展奠定基础。
参考文献：
［1］赵鑫. 刍议钢结构建筑构件的防火设计[J]. 城市建筑, 2016(3):57-57.
［2］王进. 浅谈钢结构建筑的火灾危险性及防火保护措施[J]. 中国电子商务, 2012(13):221-223.
［3］肖九梅. 锁紧钢结构建筑的防火安全链[J]. 广东安全生产, 2016(1):39-40.
［4］曲升级. 浙中高层钢结构建筑防火新技术应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013.
［5］曹俊. 装配式钢结构建筑消防问题及解决方案[J]. 建筑·建材·装饰, 2016(20).
［6］宋俊国. 浅述钢结构建筑构件的防火设计[J]. 城市建筑, 2015(29):48-48.
论文作者:李莉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/14
标签：钢结构论文; 建筑论文; 构件论文; 耐火论文; 防火涂料论文; 屋架论文; 火灾论文; 《防护工程》2017年第6期论文;