2023年第016期
1、防火涂料相关规范
现代建筑、多层、高层建筑和公共设施(体育场馆、机场等)大多采用钢结构。尽管钢材在自然条件下不会燃烧厚型钢结构防火涂料施工方案,但仍然需要防火。如果没有足够的保护,钢结构可以在五分钟内达到500°C的临界温度;高于此温度的钢材开始失去其承载能力,并可能弯曲或倒塌,对其支撑的建筑物的稳定性造成灾难性后果。 。由于涂层防火板不能反映钢材本身的结构特征和形状,因此防火涂层一直是设计关注的重点。
2、防火涂料的分类方法进行了调整
《GB 14907-2018 钢结构防火涂料》
编者分析:
我们通常所说的超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料都是依据《钢结构防火涂料》GB14907-2002
(旧版标准,废止)分类定义,即钢结构防火涂料可分为:
1、超薄型钢结构防火涂料:涂层厚度小于等于3mm。
2、薄型钢结构防火涂料:涂层厚度大于3mm且小于等于7mm。
3、厚型钢结构防火涂料:涂层厚度大于7mm且小于等于45mm。
防火涂料的种类和厚度应按GB 51249《建筑钢结构防火技术规范》第3.2.6条的要求确定。
现行《钢结构防火涂料》GB 14907-2018的分类取消了按使用厚度的分类方法,增加了按防火机理的分类,即钢结构防火涂料分为:按防火机制分:
1、膨胀型钢结构防火涂料:涂料在高温下膨胀、发泡,形成钢结构的防火隔热保护层。
2、不膨胀钢结构防火涂料:涂料在高温下不膨胀、不发泡,本身成为钢结构的防火隔热保护层。
3、不同类型防火涂料的厚度要求
《建筑消防设计规范》GB 500162018版
编者分析:
附录1第3类第4.6项中,当采用薄涂钢结构防火涂料且厚度为5.5~7.0mm时,表中钢柱的最大耐火极限为1.50h。
附录1第3类4.7中,当采用厚涂钢结构防火涂料且厚度为15~50mm时,表中钢柱的最大耐火极限为3.0h。
《GB 14907-2018 钢结构防火涂料》
编者分析:
第5.1.5条:膨胀型(薄/超薄)防火涂料厚度不应小于1.5mm;
非膨胀型(厚型)防火涂料厚度不应小于15mm;
第5.2.3条:涂有膨胀型(薄/超薄)涂料的构件的耐火等级要求为0.5h-2.0h
非膨胀(厚)漆构件的耐火等级要求为0.5h-3.0h
编者分析:
第4.1.3条第三条:当钢结构的耐火极限不低于1.5h时,不应使用膨胀型防火涂料(薄/超薄)。
第4.1.3条第四条:非膨胀型防火涂料(厚型)厚度不应小于10mm;
《GB 14907-2018 钢结构防火涂料》
4、膨胀型防火涂料的特殊要求
编者分析:
第 4.1.1 条
4 防火措施和结构
4.1.1 钢结构的防火措施应与其他施工、作业相配合。选择消防措施时,一方面应考虑不影响先前已完成的施工和后续施工,另一方面也应保证后续施工不影响消防性能。
例如,膨胀型防火漆应与防腐底漆和防腐面漆相兼容(防腐漆和防火漆从内到外的顺序是:防腐底漆、防腐中间漆、膨胀型阻燃漆、防腐面漆)。
为保证膨胀型防火涂料的膨胀不受影响,防腐面漆不宜太硬,构件外部应留有足够的膨胀空间,且不宜包裹防火毡。
膨胀型涂料的基本原理
膨胀型涂料会随着热量的升高而膨胀,形成一层隔热木炭层,从而减缓并可能阻止钢材升温至 500°C。
膨胀反应在大约 275°C 的温度下激活。它是一种吸热反应,吸收热量,释放惰性气体并形成有效的隔热层。根据成分的不同,这种膨胀涂层可以膨胀其原始厚度的 10 到 100 倍,形成碳泡沫屏障,隔离底层材料。
高膨胀比和稳定致密的碳层结构是防火的关键要素。
GBT 28699-2012 钢结构防护涂层通用技术条件
五、技术总结
01.防火涂料分类调整
防火涂料的类型分类由旧规范中钢结构防火涂料按使用厚度(超薄、薄、厚)分类改为按阻燃机理分类,即钢结构防火涂料按阻燃机理分为:膨胀型钢结构防火涂料/非膨胀型钢结构防火涂料。由于规范更新的时间不同,目前的规范仍然有延续旧规范的想法;
02.防火涂料种类的选择
建议钢结构防火时限≥1.5小时,宜采用非膨胀型防火涂料(经济原则);钢结构防火时限≤2.0小时(适用性原则)的条件下宜采用膨胀型防火涂料。
需要注意的是,这是规范的要求,并不是阻燃涂料可以获得检测报告的参数;目前已有少数膨胀型防火涂料产品可以满足设计耐火极限为3.00h的钢构件的防火需求。从实施来看,国内已有在建及已竣工项目钢结构2.5小时耐火时限采用薄层阻燃涂料的案例;但在设计初期应与消防验收部门进行沟通和协调。
03、防火涂料厚度的选择
建议膨胀型钢结构防火涂料厚度为1.5~7mm,对应通常所说的薄型、超薄型钢结构防火涂料,非膨胀型钢结构防火涂料厚度为15mm~50mm,即对应的是通常所说的厚型钢结构防火涂料。
04.膨胀型防火涂料的设计要求
膨胀型防火涂料的膨胀倍数为10~100倍,基本在50倍左右,具体取决于耐火时限;也就是说,5mm的膨胀型防火涂料将膨胀到250mm。对于常规大跨度幕墙钢龙骨(如果涂装膨胀型防火涂料),为了美观而覆盖铝板型材或铝板,根本不可能达到这么大的空腔预留。在设计中应尽量避免,应引起广大幕墙设计师的重视。
与上述节点类似,如果钢龙骨按建筑要求采用膨胀型防火涂料处理,
整个系统经过讨论和论证;
在大力推进钢结构与幕墙一体化设计的方向下,膨胀型防火涂料的防火特性也应受到更多的关注厚型钢结构防火涂料施工方案,并有望通过更多的实验来验证可行性。
05.文章中的疏漏在所难免。我们关注建筑安全,期待与大家共同探讨;