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4、防火保護措施與構造4。1，1.本條規(guī)定了鋼結構防火保護措施的要求和選用原則.設計應立足于防火保護有效的前提下 針對現(xiàn)場具體條件，考慮構件的承載形式?？臻g位置及環(huán)境因素等,選擇施工簡便 易于保證施工質量的防火保護措施 鋼結構防火保護措施應和其他施工、作業(yè)相匹配 選用防火保護措施時。一方面應考慮不影響前續(xù)已完工的施工及后續(xù)施工，另一方面還應保證后續(xù)施工不影響防火保護的性能，例如、膨脹型防火涂料應與防腐底漆。防腐面漆相容、防腐涂料,防火涂料由里及外的順序依次為、防腐底漆、防腐中間漆 膨脹型防火涂料,防腐面漆,為了保證膨脹型防火涂料膨脹不受影響、防腐面漆不應過硬。構件外部應留有足夠的膨脹空間.也不應包裹防火氈等 4 1。2、本條規(guī)定了可用于鋼結構防火保護的常用措施。外包防火材料是絕大部分鋼結構工程采用的防火保護方法 根據(jù)防火材料的不同、又可分為,噴涂,抹涂.刷涂 防火涂料。包覆防火板,包覆柔性氈狀隔熱材料。外包混凝土,砂漿或砌筑磚砌體。復合防火保護等,表2給出了這些方法的特點及適應范圍，表2.鋼結構防火保護方法的特點與適應范圍續(xù)表2，1.噴涂，抹涂.刷涂 防火涂料，在鋼構件表面涂覆防火涂料,形成隔熱防火保護層 這種方法施工簡便,重量輕。且不受鋼構件幾何形狀限制。具有較好的經(jīng)濟性和適應性，長期以來、噴涂防火涂料一直是應用最多的鋼結構防火保護手段、早在20世紀50年代歐美 日本等國家就廣泛采用防火涂料保護鋼結構。20世紀80年代初期。國內(nèi)開始在一些重要鋼結構建筑中采用防火涂料保護、但防火涂料均為進口,1985年后國內(nèi)研制了多種鋼結構防火涂料.并已應用于很多重要工程中 為促進鋼結構防火涂料生產(chǎn).應用的標準化和規(guī)范化，國家先后頒布實施了，鋼結構防火涂料應用技術規(guī)范,CECS24。90和，鋼結構防火涂料 GB.14907、2002、代替原國家標準,鋼結構防火涂料通用技術條件、GB。14907、1994,對促進鋼結構防火涂料的開發(fā).應用和質量檢測監(jiān)督產(chǎn)生了顯著作用，鋼結構防火涂料的品種較多。根據(jù)高溫下涂層變化情況分非膨脹型和膨脹型兩大類。表3,另外 按涂層厚薄、成分、施工方法及性能特征不同可進一步分成不同類別、現(xiàn)行國家標準,鋼結構防火涂料。GB.14907。2002根據(jù)涂層使用厚度將防火涂料分為超薄型,小于或等于3mm、薄型，大于3mm,且小于或等于7mm 和厚型.大于7mm 防火涂料三種,表3,防火涂料的分類，非膨脹型防火涂料、國內(nèi)稱厚型防火涂料,其主要成分為無機絕熱材料,遇火不膨脹，其防火機理是利用涂層固有的良好的絕熱性以及高溫下部分成分的蒸發(fā)和分解等燒蝕反應而產(chǎn)生的吸熱作用，來阻隔和消耗火災熱量向基材的傳遞.延緩鋼構件升溫。非膨脹型防火涂料一般不燃、無毒.耐老化,耐久性較可靠 適用于永久性建筑中的鋼結構防火保護.非膨脹型防火涂料涂層厚度一般為7mm 50mm，對應的構件耐火極限可達到0、5h，3,0h 非膨脹型防火涂料可分為兩類、一類是以礦物纖維為主要絕熱骨料、摻加水泥和少量添加劑 預先在工廠混合而成的防火材料,需采用專用噴涂機械按干法噴涂工藝施工 另一類是以膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等顆粒材料為主要絕熱骨料的防火涂料，可采用噴涂 抹涂等濕法施工。礦物纖維類防火涂料的隔熱性能良好 但表面疏松、只適合于完全封閉的隱蔽工程.另外干式噴涂時容易產(chǎn)生細微纖維粉塵、對施工人員和環(huán)境的保護不利 目前在國內(nèi)大量推廣應用非膨脹型防火涂料主要為濕法施工.一是以珍珠巖為骨料 水玻璃.或硅溶膠。為黏結劑 屬雙組分包裝涂料，采用噴涂施工。另一類是以膨脹蛭石,珍珠巖為骨料，水泥為黏結劑的單組分包裝涂料，到現(xiàn)場只需加水拌勻即可使用.能噴也能抹.手工涂抹施工時涂層表面能達到光滑平整，水泥系防火涂料中，密度較高的品種具有優(yōu)良的耐水性和抗凍融性 膨脹型防火涂料 國內(nèi)稱超薄型。薄型防火涂料.其基料為有機樹脂，配方中還含有發(fā)泡劑,阻燃劑，成碳劑等成分。遇火后自身會發(fā)泡膨脹.形成比原涂層厚度大數(shù)倍到數(shù)十倍的多孔碳質層、多孔碳質層可阻擋外部熱源對基材的傳熱,如同絕熱屏障，膨脹型防火涂料在一定程度上可起到防腐中間漆的作用 可在外面直接做防腐面漆，能達到很好的外觀效果，在外觀要求不是特別高的情況下。某些產(chǎn)品可兼作面漆使用,采用膨脹型防火涂料時,應特別注意防腐涂料。防火涂料的相容性問題,膨脹型防火涂料在設計耐火極限不高于1,5h時,具有較好的經(jīng)濟性 目前國際上也有少數(shù)膨脹型防火涂料產(chǎn)品，能滿足設計耐火極限3，0h的鋼構件的防火保護需要、但是其價格較高.膨脹型防火涂料在近20年取得了很大的發(fā)展、在鋼結構防火保護工程中的市場份額越來越大。圖2為不同鋼結構防火保護材料在英國的市場份額.非膨脹型防火涂料為無機材料.耐久性，耐老化性能良好。膨脹型防火涂料中有機高分子成分高,耐老化問題可能較為突出,但由于膨脹型防火涂料在工程中的大量應用主要始于20世紀90年代中后期。目前這一問題還未引起足夠重視、2。包覆防火板,采用防火板將鋼構件包覆封閉起來、可起到很好的防火保護效果，且防火板外觀良好。可兼做裝飾，施工為干作業(yè) 綜合造價有一定的優(yōu)勢。尤其適用于鋼柱的防火保護.防火板根據(jù)其密度可分為低密度，中密度和高密度防火板、根據(jù)其使用厚度可分為防火薄板.防火厚板兩大類。表4。表5列出了常用防火板的主要技術性能參數(shù)，圖2。不同鋼結構防火保護材料在英國的市場份額表4，防火板的分類和主要技術性能表5。常用防火板主要技術性能參數(shù)續(xù)表5 防火薄板有紙面石膏板,纖維增強水泥板、玻鎂平板等,其密度為800kg、m3，1800kg、m3,使用厚度大多為6mm 15mm。這類板材的使用溫度不大于600.不適用于單獨作為鋼結構的防火保護,常用作輕鋼龍骨隔墻的面板 吊頂板以及鋼梁，鋼柱經(jīng)非膨脹型防火涂料涂覆后的裝飾面板,防火厚板的特點是密度小.熱傳導系數(shù)小 耐高溫 使用溫度可達1000.以上.其使用厚度可按設計耐火極限確定 通常在10mm.50mm之間,由于本身具有優(yōu)良耐火隔熱性。可直接用于鋼結構防火 提高結構耐火時間。目前 比較成熟的防火厚板主要有硅酸鈣防火板,膨脹蛭石防火板兩種 這兩種防火板的成分也基本上和非膨脹型防火涂料相近。防火厚板在美,英,日等國鋼結構防火工程中已有大量應用 由于國內(nèi)自主生產(chǎn)的防火厚板產(chǎn)品較少且造價較高、防火厚板目前在國內(nèi)應用較少。3。包覆柔性氈狀隔熱材料 簡稱柔性防火氈,柔性氈狀隔熱材料主要有硅酸鋁纖維氈。巖棉氈。玻璃棉氈等各種礦物棉氈.使用時,可采用鋼絲網(wǎng)將防火氈直接固定于鋼材表面，這種方法隔熱性好、施工簡便.造價低，適用于室內(nèi)不易受機械傷害和免受水濕的部位，硅酸鋁纖維氈的熱傳導系數(shù)很小，20.時為0、034W，m.400、時為0、096W，m。600 時為0，132。w.m.密度小、80。kg.m3,130kg，m3,化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好。又具有較好的柔韌性。在工程中應用較多 4.外包混凝土、砂漿或砌筑砌體.美國的紐約賓館。英國的倫敦保險公司辦公樓 上海浦東世界金融大廈的鋼柱等均采用這種方法 國內(nèi)石化工業(yè)鋼結構廠房以前也曾采用砌磚方法加以保護。這種方法優(yōu)點是強度高，耐沖擊、耐久性好，缺點是要占用的空間較大、例如.用C20混凝土保護鋼柱，其厚度為5cm。10cm才能達到1 5h，3，0h的耐火極限。另外，施工也較麻煩,特別在鋼梁。斜撐上，施工十分困難 5、乏合防火保護、常見的復合防火保護做法有 在鋼構件表面涂敷非膨脹防火涂料或采用柔性防火氈包覆 再用纖維增強無機板材 石膏板等作飾面板.這種方法具有良好的隔熱性,完整性和裝飾性，適用于耐火性能要求高。并有較高裝飾要求的鋼柱,鋼梁、6,其他防火保護措施.其他防火保護措施主要有 安裝自動噴水滅火系統(tǒng)，水冷卻法、單面屏蔽法和在鋼柱中充水等，設置自動噴水滅火系統(tǒng),既可滅火.又可降低火場溫度、冷卻鋼構件、提高鋼結構的耐火能力、采用這種方式保護鋼結構時,噴頭應采用直立型噴頭。噴頭間距宜為2 2m左右、保護鋼屋架時、噴頭宜沿著鋼屋架,在其上方布置、確保鋼屋架各桿件均能受到水的冷卻保護 單面屏蔽法的作用主要是避免桿件附近火焰的直接輻射的影響。其做法是在鋼構件的迎火面設置阻火屏障.將構件與火焰隔開,如、鋼梁下面吊裝防火平頂、鋼外柱內(nèi)側設置有一定寬度的防火板等.這種在特殊部位設置防火屏障措施有時不失為一種較經(jīng)濟的鋼構件防火保護方法,4 1。3 本條對鋼結構防火涂料的選用作了規(guī)定.1,非膨脹型防火涂料以膨脹蛭石.膨脹珍珠巖，礦物纖維等無機絕熱材料為主、配以無機黏結劑制成,隔熱性能。黏結性能良好且物理化學性能穩(wěn)定.使用壽命長,具有較好的耐久性.應優(yōu)先選用 但非膨脹型防火涂料的涂層強度較低,表面外觀較差.更適宜用于隱蔽構件、2。膨脹型防火涂料以有機高分子材料為主,隨著時間的延長.這些有機材料可能發(fā)生分解、降解 溶出等不可逆反應。使涂料 老化,失效.出現(xiàn)粉化，脫落或膨脹性能下降 膨脹型防火涂料的大量應用主要在1990年后,目前尚無直接評價其老化速度及壽命標準的量化指標,只能從涂料的綜合性能來判斷其使用壽命的長短 不過有兩點可以確定,一是非膨脹型防火涂料壽命比膨脹型防火涂料壽命長、二是涂料所處的環(huán)境條件越好、其使用壽命越長.所以本規(guī)范對膨脹型防火涂料的使用范圍給予一定的限制、3、室外。半室外鋼結構的環(huán)境條件比室內(nèi)鋼結構更為嚴酷、不利,對膨脹型防火涂料的耐水性、耐冷熱性，耐光照性 耐老化性要求更高，國內(nèi)某大型體育場雨棚鋼結構采用某膨脹型防火涂料,在10年后出現(xiàn)涂層老化 性能下降及脫落等現(xiàn)象。4 非膨脹型防火涂料中膨脹蛭石,膨脹珍珠巖的粒徑一般為1mm 4mm，如涂層厚度太小.施工難度大、難以保證施工質量 為此本規(guī)范規(guī)定了非膨脹型防火涂層的最小厚度為10mm，5,應特別注意防火涂料與防腐涂料的相容性問題,尤其是膨脹型防火涂料,因為它與防腐油漆同為有機材料，可能發(fā)生化學反應.在不能出具第三方證明材料證明。防火涂料，防腐涂料相容、的情況下,應委托第三方進行試驗驗證，膨脹型防火涂料，防腐油漆的施工順序為。防腐底漆 防腐中間漆，防火涂料。防腐面漆 在施工時應控制防腐底漆，中間漆的厚度，避免由于防腐底漆,中間漆的高溫變性導致防火涂層的脫落 避免因面漆過厚。過硬而影響膨脹型防火涂料的發(fā)泡膨脹,