不锈钢强度高、延展性好的优点决定了钢结构具有重量轻、抗震性好、承载能力大的特点。同时钢结构可现场加工,施工周期短。此外,原材料还可以综合利用。因此,钢结构工程建筑在国内外得到了广泛的应用。但钢结构有一个致命的缺陷:防火性能差。为了保证钢结构在发生火灾时能够长期保持其强度和弯曲刚度钢结构防火板材,保证人民生命和资金的安全,在实际工程中采取了多种防火措施。根据消防安全原理的不同,消防安全措施分为耐热法和水冷却法。热阻法可分为喷涂法和封装法(空心封装法和实心封装法)。水冷却方法有水浸冷却法和冲洗水冷却法。本文将实际介绍各种消防安全措施并比较其优缺点。
钢结构防火措施详细介绍
1、钢结构的耐火等级和防火性能
钢结构的耐火等级是指在标准化耐火试验中,构件在暴露于火中时失去可靠性或一致性以及隔热性的时间段。虽然不锈钢板本身不易着火,但不锈钢板的材料性能受温度影响较大。但不锈钢板在250℃时断裂韧性下降,超过300℃时,屈服极限和极限抗压强度显着降低。在特定的火灾事故中,负载状况不会改变。钢结构失去静平衡可靠性的临界压力在500℃左右,而一般火灾现场的温度达到800~1000℃。因此,钢结构在火灾中的高温下会迅速发生塑性变形,造成局部损坏,最终导致钢结构整体倒塌。钢结构建筑必须采取防火措施,保证建筑具有足够的耐火性能。防止钢结构在火灾事故中迅速升温至临界压力,避免钢结构过度变形而导致建筑物倒塌,从而为灭火和人员安全疏散赢得宝贵的时间,防止或减少造成的损失。因火灾事故。
2、钢结构的消防安全措施
钢结构的防火安全措施根据基本原理分为两类:一类是耐热法,另一类是水冷却法。这种对策的目的是一样的:防止元件的温升在规定的时间内超过其临界压力。不同之处在于热阻方式阻止热量传递至组件,而水冷方式则允许热量传递至组件,然后将热量传导走以维持目的。
1、耐热法:耐热法根据防火材料的耐热性和封装材料的耐热性分为喷漆法和封装法。喷漆通过涂抹或喷涂防火材料来保护结构。封装方法可分为空心封装法和实心封装法。
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2、喷漆法:一般采用防火材料涂敷或喷涂在不锈钢板表面,形成防火隔热保护层,提高钢结构的耐火等级。该方法施工简单,重量较轻,防火时间较长,且不受钢构件几何形状的限制。它具有良好的合理性和适用性,应用广泛。钢结构防火材料的种类很多,大致分为两类:一是薄涂防火材料(B类),即膨胀型钢结构防火安全材料;二是薄涂防火材料(B类),即膨胀型钢结构防火安全材料;另一种是厚涂建筑涂料(H)。
3、封装方式: 空心封装法:一般采用防火板或保温砖沿钢构件外边界对钢构件进行封装。我国能源行业的钢结构工业厂房大多采用墙体保温砖围护钢构件的方法,对钢结构进行各方面的维护。这种方法的优点是抗压强度高、耐冲击,缺点是占用室内空间较大,施工不方便。采用纤维增强水泥压力板、石膏板、蛭石板等耐火轻质材料作为耐火外保温层。大中型钢构件厢式包裹法具有内装修表面平整光洁、成本低、损耗低、无空气污染、抗老化等优点,具有良好的市场前景。固体封装法:一般采用浇注混凝土的方式对钢构件进行封装,使钢构件完全密封。例如钢结构防火板材,上海浦东新区环球金融大厦的钢梁就采用了这种方法。其优点是强度高、抗冲击,但缺点是混凝土保护层厚度较大,占用空间较大,施工较不方便。特别是钢柱和斜撑的施工难度很大。
4、水冷却方式:水冷却方式包括浸水冷却方式和充水冷却方式。喷水制冷方式是在钢结构上端安装自动或手动自动喷水系统。当火灾发生时,自动喷水灭火系统启动,在钢结构表面产生一层不断收缩的水。当火焰冲到钢结构表面时,水蒸发并带走热量,减缓钢结构建筑达到其临界温度。水制冷方式已在上海同济大学建筑学院的建筑中得到应用。
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5、注水冷却法:注水冷却法是向空心钢构件内注入水。通过水在钢结构中的循环,吸收不锈钢板本身产生的热量。这使得钢结构在发生火灾时能够保持较低的温度,不太可能因温升过高而失去承载能力。为了避免生锈和结冰,必须在水中添加防锈剂和混凝土防冻剂。美国匹兹堡64层英国钢厂商业大厦钢梁采用充水冷却方式。
3、消防安全对策比较
隔热方法可以通过隔热材料减缓热量传递到结构部件的速率。总体而言,该保温方法具有良好的合理性和适用性,在具体工程项目中应用十分普遍。水冷却方式是预防火灾事故的有效防护措施。但由于该方法对整体设计有特定要求,且成本较高,目前尚未在工程行业得到很好的推广。热阻法在钢结构消防安全维护中应用广泛,因此下面重点介绍热阻法中喷漆法和封装法的优缺点。
1、阻燃性:从耐火性来说,封装法比喷漆法要好。混凝土、保温砖等封装材料的阻燃性能优于普通防火材料。另外,新型防火板的防火性能也优于防火材料。其耐火等级明显高于同厚度的钢结构防火保温材料,甚至高于膨胀防火材料。
2、使用性:由于混凝土等封装原材料具有比较好的性能,因此不易随着时间的推移出现性能劣化。然而性能一直是钢结构防火材料无法解决的问题。以有机化合物为主的薄型、薄型防火材料无论是在室外还是室内使用,其有机化合物都可能产生溶解、溶解、脆化等问题,导致涂层分层或丧失防火安全性能。
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3、可施工性:钢结构防火喷漆方法施工简单,不需要复杂的工具。但采用喷涂法的防火材料施工质量可预测性较差,且板材的防锈处理、防火材料的涂层厚度、施工现场的相对湿度等难以控制。施工空气;封装方法的施工非常复杂,特别是斜撑和钢柱。 ,但施工可预测性高,质量容易保证。可以更精确地改变封装材料的厚度以控制耐火等级。
4、环保:喷漆方式施工时会污染环境,特别是在高温条件下,会散发出有害物质。该封装方法在施工、正常使用环境和火灾隐患中不会释放有害物质,有利于环境保护和火灾事故中工人的安全。
5、合理性:喷漆法施工简单,工期稳定,施工成本低。但防火材料价格昂贵,且由于建筑涂料存在脆化等缺陷,其维护成本较高。封装方式的施工成本较高,但常用原材料价格低廉,维护成本较低。总体而言,该封装方法的经济效益良好。
6、通用性:喷漆方法不受构件几何形状的限制,多用于梁、柱、混凝土楼板、屋架等构件的维护。非常适合轻钢结构、钢结构网架、异型钢结构等空间布局系统中钢结构的消防安全维护。封装法施工较复杂,尤其是钢柱、斜撑等构件。封装法一般用于柱头,其应用领域不如喷漆法广泛。
7、占用空间:喷漆法采用的防火材料体积较小,而封装法采用的封装材料如混凝土、耐火砖等会占用空间,减少使用空间。而且包装原材料的质量也非常高。