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摘要：轻钢结构住宅工业化程度高、建造速度快、抗震性优异、全生命周期绿色环保等特点受到社会各界广泛关注。但钢材作为建筑材料，其机械性能，如屈服强度、抗拉及弹性模量等均会因温度提高而急剧下降，因此建筑中钢结构承重构件需要进行防火保护。多高层钢结构住宅一般采用厚涂型防火涂料作为防火保护措，而低层钢结构住宅是否必须采用同多高层钢结构住宅一样的防火处理方式？本文针对低层（1-3层）钢结构住宅的防火进行探讨，旨在给出相关设计建议。
关键词：钢框架结构体系；冷弯薄壁型钢结构体系；防火设计
低层钢结构住宅在我国应用尚较少，钢住宅的防火性能研究成果不多，还未有专门针对低层钢结构住宅体系的防火规范。若对低层钢结构住宅采用同多高层钢结构建筑同样防火方式固然技术可行，但同时会带来施工工艺复杂、相关防火材料难以就地取材、增加施工工期、增加建筑造价等一系列问题，对于低层钢结构住宅在我国的推广十分不利。
一、主要现行规范对比、分析
在进行低层钢结构住宅防火设计时，首先要对其防火等级有一个合理的定位。
涉及到低层住宅防火较多的国家标准规范有：《建筑设计防火规范》GB50016-2014、《农村防火规范》GB50039-2010、及《住宅建筑规范》GB50368-2005。其中建筑的耐火等级均由高到低分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级4个等级。其建筑构件的燃烧性能及耐火极限由Ⅰ—Ⅳ级依次降低。
根据以上国家规范中，对级耐火等级为Ⅳ的建筑规定的允许建造层数、构件燃烧性能及耐火极限进行对比，见下表。
从以上我们可以看出，3层以内的低层钢结构居住建筑其防火等级及构件的耐火极限要求不应低于下面要求：
1—2层民居耐火等级最低可定为4级，构件的燃烧性能及耐火极限不应低于《建筑设计防火规范》GB50016-2014 相应要求。
3层民居耐火等级最低可定位4级，构件的燃烧性能及耐火极限不应低于《住宅建筑规范》GB50368-2005相应要求。
二、低层钢结构民居防火处理方式及要求
钢结构的防火保护措施一般有四种：1.外包砼、水泥砂浆或砌筑砌体。2.涂敷防火涂料。3.防火板包覆。4.复合防火保护，即在钢结构表面涂敷防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包覆，再用轻质防火板作饰面。对于不同结构形式、不同防火等级的低层钢结构民居，应在经济合理、简单易行、保证质量及不对人体产生毒害的要求下合理选择防火处理方案。
三、低层冷弯薄壁型钢结构民居防火处理方式：
对于1—3层的冷弯薄壁型钢结构民居，其钢结构构件均隐蔽在防火石膏板或其他防火板材内，以大幅度提高构件的耐火极限。当合理选择防火板材的厚度与铺装层数时，可使耐火极限达到1h以上。即可满足耐火等级为4级的墙体、楼板、楼梯等建筑构件的耐火极限要求。
四、低层钢框架结构民居常用防火处理方式：
1—2层民居耐火等级最低可定为4级，可采用以下防火措施。
梁（0.5h）：a.金属网抹25mm水泥砂浆 b.40mm加气混凝土防火板c.薄涂型防火涂料
柱（0.5h）：a.金属网抹25mm水泥砂浆b.40mm加气混凝土c.薄涂型防火涂料
墙体，防火墙除外（0~0.5h）：采用轻钢龙骨墙体或传统的砌块墙体，均较为容易满足耐火极限要求。
楼板/楼梯（无要求）：可不做防火保护
屋顶承重构件（无要求）：可不做防火保护
3层民居耐火等级最低可定为4级，构件的燃烧性能及耐火极限不应低于《住宅建筑规范》GB50368-2005相应要求。可采用以下防火措施。
梁（1.0h）：a.金属网抹35mm水泥砂浆（采用插入法求得）b.40mm加气混凝土c.薄涂型防火涂料
柱（1.0h）：a.金属网抹35mm水泥砂浆（采用插入法求得）b. 35mm细石混凝土c.40mm加气混凝土d.薄涂型防火涂料
墙体，防火墙除外（0.25~1.0h）：采用轻钢龙骨墙体或传统的砌块墙体，均较为容易满足耐火极限要求。
楼板/楼梯（难燃0.5h）：a.采用钢筋砼楼板 b.轻质楼板（同冷弯薄壁型钢结构），均较为容易满足耐火极限要求。
屋顶承重构件（0.25h）：采用防火吊顶（a.9.5mm纸面石膏板吊顶 b.CCA板吊顶 c.10mm石棉型硅酸钙板）或喷涂薄涂型防火涂料对屋顶承重构件进行保护。
五、其他低层钢结构民居防火注意事项及设计要点
1、建筑耐火等级在满足规范要去的前提下，应根据建筑设计要求确定。
2、采用外包砼的防火保护宜配构造筋。
3、粘结强度不大于0.05Mpa的钢结构防火涂料涂层内应设置与钢结构相连接的钢丝网。
4、在进行低层钢结构民居的防火设计时，除满足国家及行业的相关规范外，亦应满足地方的相关规范、标准。
参考文献：
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014
[2]《农村防火规范》GB50039-2010
[3]《住宅建筑规范》GB50368-2005
[4]《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200：2006
[5]《建筑钢结构防火技术规程》DG/TJ08—008—2000
[6]《钢结构住宅设计规范》 CECS261：2009
[7]周绪红，石宇，周天华，刘永健，周期石，狄谨，卢林枫，低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系，建筑科学与工程学报，2005（6）
[8]倪文彬，火灾下低层轻型钢结构住宅防火性能分析浙江工业大学学位论文 2013（6）
[9]许强，陈刚，卢文浩，低层轻钢结构住宅设计，建筑结构
论文作者:陈超
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/5
标签：钢结构论文; 耐火论文; 住宅论文; 构件论文; 民居论文; 建筑论文; 极限论文; 《基层建设》2016年11期论文;