4 防火!保护措施与构造【
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4.1.1— 本条规定了钢结!。构防火保《护措施的要求和选】用原则设计应立足于!防火保护《有效的前《提下针对《现场具体《条件:考虑构?件的承载形式—、空间位置》及,环境因素等选择施工!简便、易于》保证施工质量的防】火保护措施
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钢结构防火保护】措,施应和其他施工【、作业相匹配选【用防:火,保护措?施时:一方面应考》。虑不影响《前续:已完工的施工及后续!施工另一方面还应】保证后续《施工不?影响防火保护的性】能例:如膨胀型防火—涂料应?与防腐底漆、防腐】面,漆相容(防腐—涂料、防火涂料由】里及外的顺序依次为!。防腐底漆防腐中间】。漆膨胀型防火涂料防!。腐,面漆)为了保证【膨,胀型防火涂料膨胀不!受,影响防腐面》漆不:应过硬?构,件外部应留有—足够的膨胀空—间也:不应包裹防火毡等
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4.1.2 !本条规定了可用于钢!结构防?火保护的常用措施】。外包防火材料是【。绝大:部分:钢结构工程采—用的防?火保护方法根据【防火材料的》不同又可分为喷涂】(抹涂、刷涂)防】火涂:料包覆?防火板?包覆柔?性毡状隔热》材料外包混凝土、】砂浆或砌筑砖砌【体,。复合防火保护—等表2给出了这些方!法,的特点及适》应,范围
表!2 钢结构防—火保护方法》的特:点与:适应范围
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续表!2
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! ,(1) 喷涂(抹涂!、刷涂)防火涂料
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》在钢构件表面—涂覆防火《。涂料形?成隔热防《火保护层这种方法施!工简便?、重量?轻且不受钢构件几何!形状限?制具有较好》的,经济性和适应性长】期以来?喷,。涂防火涂料一—直是应用最》多,的钢:结构防火保护手段早!在20世纪50【年代欧美《、日:本等国家就广泛采用!防火涂料保护钢结构!20世纪《80:年代初?期,国内开始在一—些重要钢结构建筑】中采:用防火涂料》保护但防《火,涂料均为进口198!5年后国内研制【。了,多种钢结构防—火涂料?并已应用于很—多重要工程中为促】进钢结构防火—涂料生产、应用【。的标准?化和规范化国家先】后颁布实施了钢结】构防火涂料》应用技?术规范CECS2】4,:90和钢》结构防火涂料GB】 14907-20!02(代替原国【家标准钢《结构防火涂》料通用技《。。术条件GB 1【4907-19【94)对促进—钢结构防火涂料的】开发、?应用和质量检测监督!。产,生了显著作用
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《 钢结构防火!涂料的品种较—多根据高温下—涂,层变化情况分—非膨胀型和膨—胀,型两大类(表3)】;,另外按涂《层厚薄、《成分、施工方—法及:。性,能特征不同可进一步!分成不同类》别,现行:国家:标准钢结构》防火涂料GB— 14907—-2:002根据涂层使】用,。厚度将防火涂料分】为超薄型(小于【或等于3《mm)、薄型(【大于3mm且小【于或等于7m—m)和厚型(大于】7mm)防火涂料】三种
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表3 防火涂!料的分类
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非【膨胀型?防火涂料国》内称厚型防火—涂,料其主要《成分为无机绝—热材料遇火不膨【胀其防?火机理?是利用涂层固有的】良好的绝热性以及】高温下部分成—分的蒸发和分解等烧!蚀反:。应而产?生的:吸热作用来》阻隔和消耗》火灾:。热量向基材的—传递延缓钢构—件升温非膨胀—型防火涂料一般不燃!、无毒、《耐老:化、耐久性较—。可靠适用于永久性】建筑中的钢结构【防,火保护非膨胀型防】火涂料涂层厚度一】般为7?。mm~50m—m对应的构件耐【火极限可达到—0.5?h,~3.0《h,
】 非膨胀型防火】。涂料可分为两类一类!是以矿物纤》维为主要《绝热骨料掺加—水泥和少《量添加剂、预先在】工厂混合而》成,的防火材料需—采用专用喷涂机【械按干法喷涂工艺施!工;另一类是以膨胀!蛭,。石、膨?胀,珍珠岩?等颗粒材《料,为主要绝热骨料【的防火涂料可采【用,喷涂、抹涂等湿法施!。工矿物纤维类—防火涂料《的隔热性能良好但】表,面,疏松只适合于—完全封闭的》隐蔽工程另外干【式喷涂时容易产【生细微纤维粉尘对施!工人员和《环境的保护不—利,目前在?国内大?量推广应用非膨胀型!防火涂料主要—为湿法施工一是【以,珍珠岩为骨料—。水玻璃(或硅溶【胶)为黏结剂—属双组分包装—。涂料采用喷涂施工;!。另一类是以膨—胀蛭石、珍珠岩【为,骨料水?泥为黏结剂的单组】分包装涂料》到现场只《需加水拌匀即可使用!。。能喷也?能抹手工涂抹施工时!。涂层:表,面,能达:到光滑平整》水泥系防火涂料【。中密度较高的品种具!。有优:良,的耐水性和抗冻融性!
! 膨胀?型防火涂料国内称超!薄型、薄型防火涂料!其基料为有机树脂】配,方,中还:含有发泡剂》、阻燃剂、成碳剂】等成分遇火后自身会!发泡膨胀形成—比原涂层厚》度大数倍到数—。十倍的多孔碳—质层多孔《碳质层?可阻挡外部热源对】基材:的传热如同绝热屏】障,膨胀型防《火涂料在一定程度】上可起到防》腐中间?。漆的:作用可在外面直接做!防,腐面漆能达》到很好的外》观效果(在外观要求!不是特别《高的情况下某些产】品可:兼作面漆使》。用):采用膨胀型防火涂】料,时应特别注意防【腐涂料、《防火涂?料的:相容性问题》膨胀型防火涂料【在设计耐火极限不高!于1.5h时—具有较?好的经济《性目前国际上也【有少数?膨胀型防火涂料产】。品能满足设计耐火】极限3.0h的钢构!。件的防?火保护需《。要但是其价格较高膨!胀型:防火涂料《在近:20年取《得了很大的发—展,在钢结构防火保【护工程中的市场份】额,越来越大《图,2为不同钢结构防火!保,。护材料在英国—。的市场份额
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— , 非膨胀型—防火涂料为》无机材料耐久—性、耐老化性能【良好:。膨胀型?。防火:涂料中有《机高分子成分—高耐老化问题可【能较为突出但由于】膨,胀型防火《。。涂料在工程中的大】量应用主要始于2】0世纪90》年,代中后期目前这【一,。问题还未引起—足够重?视
【。 , (2) 包覆!防火板?
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采】用防火板将钢构件】包覆封?闭起来可起到很【好的防火保护效果】且防火板外》观良:好、可兼做》装饰施工为干作【业综合造价有—一定的优势尤—其适用于钢柱—的防火保护
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, 防火板根据!其密度可分为—低密度、中密—度和高密度防火板根!据其使用厚度可分】为,。防火薄板、防火厚板!两大类(表4)表】5列出?了常用防火》板,的主要技术性能参】数
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图2! 不同?钢,结构:防火保护材料在英国!的市场份额
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表4 防火板】的分类和主要技【术,性能
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表5 常用防【火板主要技》术,性能参数《
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续【表5
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! 防火薄《板有:纸面石膏板、纤【维增强水泥板、玻镁!平板等其《密度为?80:0kg?/m3?~,1800《kg/m3使用【厚度:大多为6m》m~15《mm这类《板材:。的使用温度不大于】600℃《不适用于《单独:作为钢结构的防火】保护:常用作轻《钢龙骨隔墙的—面板、吊顶板以及】钢梁:、钢柱经非膨胀型】防火涂料涂》覆后的装饰面—板
! 防火《厚板的特《点是密度小、—。热,。传导系?数小、?耐高温(使用温度】可,达1:0,00℃?以上)其使用厚【度可按设计耐火极限!确定通常在10mm!~50mm之间由】于本身具有优良耐】。火隔热性可直—接用于钢结》。构防火提《高结:构耐火时《间目前比《较成熟的《防火厚板主要有硅】酸钙防火《。板、膨胀蛭》石防火板两种这两】种防火板的》成分也基本》上和非?膨胀型防火涂料相】近防火厚板在美、英!、日等国《钢结:构防:火工程中已有—大量应用由》于国内自主》生产:。的防火厚板产—品较少且造价较高防!火厚板目前在国【内应用较少
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(!3) 包《覆柔性毡状隔热材料!(简称柔性》防火毡)
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? 柔性《毡状隔热材料主要有!硅酸铝纤《维毡、岩棉毡—、玻璃棉毡等—各种矿物棉》毡使用时可》采用钢丝网将防火】毡直接固定于钢材】表面这种方》法隔热性《好、施工简》便、造价低适用【于室内?。。不易受?机械伤害和》免受水湿的部位【硅酸铝纤维毡的热传!导系数很小[20℃!时为0.《0,3,4W/(m·℃【)400℃》时为0.096【W,/(m·《℃)600》℃时为0.》13:2 w/(m—·,℃)]密度小(80! kg/m3~1】30kg《/m3)化学稳定】性及热稳定》性好又具有较—好,的柔韧性在工—程中应用较多
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【 (4) —外,包混:凝土、?砂浆或砌筑砌—体
!。 美国《的纽约宾馆、英【国的伦敦保险公司办!公楼、?上海浦东世界金融大!厦的钢柱等均采【用这种?方法国内石化工业】钢,结构厂房以前也曾】采用砌?砖方法?加以保?。护,这种方法优点是强】度高、耐冲》击、耐久《性,好缺点是要》占用的空间》较大例如用C20混!凝,土保护钢柱其厚【度为5?cm~10c—m才能达《到1.5《h~3.0h—的耐火?极限另?外施工也《较麻烦特别》在钢梁、《斜,撑上施工《十分困难
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】(5)乏合防火保护!
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常!见的复合《防火保护做法有【在钢构件表面涂敷】非膨:胀防火涂《料或采用柔性防【火毡包覆《再用:纤维增强无机—板材、石膏板等作饰!面板这种《方法具有《良好的隔《热性、完《整性和装饰性—适,。用于耐?火性能?要求高并有较高装】饰要:求的钢柱、钢梁
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(6)其!他防火保护措施
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】 其他防火保护措】施主要有安装自【动,喷水灭火系统(【水冷却法《。)、单?面屏蔽法和在—钢柱中充水》等
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设!置,自动:喷水灭火系统既【。可灭火?又可降低火场—温度、冷《却钢构件提高钢结构!的,。耐火能力采用这【种方式保护钢结【构时喷头应》采用直立型喷头【喷头间距宜为—2.2m左右;【保护钢?屋架时喷头宜—沿着钢屋架》、在:其上方布置确保钢屋!架各杆?件均能受到》水的冷却保护
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【。 单面屏蔽法的作用!主要是避《免杆件附《。近火焰的直接辐射】的影响其做法是在】钢构件?的,迎火面设置阻火屏障!。将构件与火》焰隔开如钢梁下面】吊装防火平顶钢外柱!内侧:。设置有一定宽度的防!火板等这种在特【殊部位设置防火屏】。障措施有时不失为一!种较经济的钢—构件防火保护方法
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4.1】.3:。 本条对钢结构防!火涂料的选用作了规!。。定
【 1 【非膨胀型防火涂料】以膨:胀蛭:石、膨胀珍珠岩【。、矿物纤维》。等,无机绝热材料为主】配以无机《黏结剂?制成隔热性能、黏】结性能良好且—物理:化学性能《稳定、使用寿命【长具有?较好:的耐久性应优先选用!但非膨胀型防—火涂料的涂层强【度较低、表面外观】较差更适宜用于【隐蔽构件《
! 2 膨》胀,型防火涂料以有机高!分子材料为主随着】时间的延长这些有机!材料:。可,能发生?分解、降解、—溶出等不可》逆反应使涂料—“老化”《。失效出?现粉化、脱落或【膨胀性能下降—膨,胀型防火涂》料的:大,量应:。用主要在1》99:0年后目前》尚无直接评价其老】化,速,度及寿命标准的量化!。指标只能从》涂料的综合性能来】判断其使用寿命的】长短不过《有两点可《以,确定一?是非膨胀型防火涂料!寿命:比膨胀?型防火涂料寿—命长;?二是涂料所》处的环境条件越好其!。使用寿命越长所以本!规范:对膨胀型防火—涂料的使用范围给予!一,定的限制
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, 3 【室外、?。半室外?钢结构的环境—条件比?室内钢结《构更为严酷、不利对!。膨胀型?防火涂料的耐—水性、耐冷热性、耐!光照性、耐老化性】要求更高国内—某大型体育》场雨棚钢结构采用某!膨胀型防火涂—料在1?0,年后:出现涂层老化、性能!下降及脱落》等现象
! 4》 非膨胀型—防,火涂料中膨胀—蛭石、膨胀》珍珠岩的《粒径:一般为1mm~4】mm如?涂层厚?度太小施工难—。度,大难以?保证施工质量为【此本规范规定了【非膨胀型防火—涂层的最小厚度【为10?mm
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5 ! 应特别注意防火】涂料与防腐涂料的相!容性:问题:尤其是膨胀型防【火涂料因为它—与防腐?油漆同为有机材料】可能发生化》学反应在不能出具第!三方:证明:材料证明《“防火涂料》、防腐涂料相容【”的情况《下应委托第三—方进行试验验证膨】胀型防火《涂料、防腐油漆的】施工顺序为》防腐底?漆、防腐中间—漆,、防火涂料、—防腐面?漆在施工时》应控制防腐底漆、】中间漆的厚度—避免由于防》腐底漆、中》间漆的高温》变性导致防火涂层的!脱落避免因面漆过厚!、过硬而影响—膨胀型防火涂—料的发泡膨胀
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