1.知识点
1、比热容是指“温度升高1C时每1kg物质所需的热量”。 比热容,反映了这种材料的蓄热能力,是材料本身的性能。 钢材的比热容为600J/(kg·℃),非膨胀防火涂料的比热容为1000J/(kg·℃)
2、导热系数,又称导热系数,是指“在稳定的传热条件下,表面两侧温差为1℃的1m厚的材料,在1中能通过1m2的面积传递热量。小时”,单位为W/(m.℃)。
导热系数也是材料本身的属性。 钢材导热系数为45W/(m.℃),非膨胀防火涂料导热系数为0.1~0.5W/(m.℃)
3、等效热阻是耐火计算和防火设计所需的数据。 根据等效热阻值,即可确定防火涂层的厚度。 等效绝热不是材料的特性,而是已知厚度的保护层的耐热能力,可以将其比作电阻。 等效热阻的单位是m2.℃/W,代表1W热流引起的温升。
2、防火涂料
1.耐火期限及防火涂料种类
TCECS 24-2020 钢结构防火涂料应用技术规定
3.2.1 钢结构防锈漆宜采用环氧防锈漆,不得使用混合漆。
3.2.2 设计耐火极限大于1.50h的构件,宜采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.3 设计耐火极限大于1.50h的全钢结构,宜采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.4 除钢管混凝土柱外,设计耐火极限大于2.00h的构件宜采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧膨胀型钢结构防火涂料。
3.2.5 设计耐火极限大于2.00h的钢管混凝土柱钢结构耐火涂料,可采用膨胀型钢结构防火涂料,也可采用非膨胀型钢结构防火涂料。
[文章解释] 3.2.1 防锈层与防火层的兼容性是钢结构防火的技术问题之一。 钢结构涂装结构包括防锈漆涂装、防火涂料涂装和防火涂料面漆涂装。 防锈漆涂装一般在钢结构制造企业的车间内完成。 在实际工程中,为了节省成本,大量钢结构公司采用混合漆作为防锈漆。 工程实践表明钢结构耐火涂料,共混漆膜附着力差,易造成防火涂料空鼓、脱落。 因此,本规定推荐使用环氧漆。 类油漆为防锈漆。 实践表明,膨胀型防火涂料宜选用双组份环氧防锈漆,非膨胀型防火涂料宜选用磷酸锌环氧防锈漆。
3.2.2 膨胀型钢结构防火涂料中所含的粘结剂、催化剂、发泡剂、成炭剂等大多为有机物质。 涂料遇火后,涂料中的有机物质发生一系列物理化学反应,迅速膨胀,形成致密的蜂窝状碳泡沫,形成隔热层。 但随着时间的推移,一些有机物质会发生分解、降解、溶解等不可逆过程,导致涂层“老化”失效,造成粉化、剥落。 涂层耐久性较差,性能衰减明显。 测试表明,5年内,耐火极限衰减21.7%。 非膨胀型钢结构防火涂料是以多孔轻质保温材料(如蛭石、珍珠岩、矿物纤维等)为骨料和粘结剂配制而成。 由于主要成分基本由无机物组成,因此涂层的物理性能和化学性能稳定,使用寿命长。 使用20多年的项目未发现任何故障。 因此,对耐火性能要求较高的场所和构件不宜使用非环氧膨胀型钢结构防火涂料。 环氧钢结构防火涂料具有优良的粘结性能、耐候性和防火性能,因此使用场所不受限制。
3.2.3 全钢结构高层建筑火灾风险较大。 当设计耐火极限大于或等于1.50h时,宜采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧膨胀型钢结构防火涂料。 对于多层钢结构厂房,一些标准要求涂层选择与全钢高层建筑相同,这在工程实践中很难实现。 建议适当放宽,各类钢结构防火涂料均可使用。
3.2.4 除钢管混凝土柱外,设计耐火极限大于2.00h的构件宜采用非膨胀型钢结构防火涂料或环氧膨胀型钢结构防火涂料。 该规定已在北京、上海等地实施多年,受到好评。
2、防火涂料相关参数控制
3、确定防火涂料厚度
1.非膨胀型
非膨胀型涂料的涂层厚度由等效热阻值决定:
涂层厚度di=Ri*λi,其中:λi为阻燃涂层的等效导热系数,W/(m.℃)
2. 扩展型
对于膨胀型防火涂料,涂层厚度、膨胀层厚度与等效传热系数之间的关系是非线性的,这意味着等效传热系数不是一个常数。 因此,用等效导热系数来计算涂层厚度是不合适的。 而是根据制造商提供的涂层厚度与等效热阻的对应关系来确定。 制造商应提供相应的涂层厚度和等效热阻,如表2所示。其他厚度的等效热阻可线性插值。