鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理方法

鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理方法近年來鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展很快，但因其防火問題大大制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展速度。本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點，簡要分析了鋼結(jié)構(gòu)住宅的消防安全問題，并給出了鋼結(jié)構(gòu)住宅防火的措施。標簽：鋼結(jié)構(gòu)；住宅；防火；節(jié)能環(huán)保；可持續(xù)發(fā)展刖言：目前鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種應(yīng)用十分廣泛的結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)建筑與其他形式的建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有工業(yè)化程度高、環(huán)保效果好、施工周期短、重量輕、抗震性能好等優(yōu)點，符合我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。但是對鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計，我們要做好鋼結(jié)構(gòu)的防火保護。鋼材作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的最主要的建筑材料，雖然鋼材一種不燃燒的材料，但是鋼材本身的熱的良導(dǎo)體，非常容易傳導(dǎo)熱量。因此在使用鋼材作為最主要構(gòu)件的鋼結(jié)構(gòu)建筑時必須根據(jù)它的熱力學(xué)特點對鋼結(jié)構(gòu)采取有效的防火保護措施。1鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點1.1鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)的危險性鋼結(jié)構(gòu)建筑的致命缺點是耐火性能差。在沒有進行防火處理的情況下，雖然鋼材本身不會起火燃燒，但是遇高溫強度會迅速下降。鋼結(jié)構(gòu)建筑的滅火救援難度大，未經(jīng)防火保護的鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火極限只有15分鐘，不利于初期滅火，而且鋼結(jié)構(gòu)建筑因為火災(zāi)產(chǎn)生的大量的熱量和煙霧，又不利于消防人員深入建筑內(nèi)部去堵截，只能采取外圍水槍噴灑降溫。鋼結(jié)構(gòu)建筑遇火災(zāi)時易產(chǎn)生變形而倒塌，從而造成群死群傷。鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部多為人員密集場所，當火災(zāi)發(fā)生時極易因慌亂而導(dǎo)致肓目的疏散，不利于安全的疏散。鋼結(jié)構(gòu)建筑的火勢發(fā)展快、蔓延迅速。因鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部空氣流通好、門窗多、跨度大，一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒猛烈，火勢發(fā)展快，蔓延途徑多，非常容易在強大氣流的作用下，形成大面積火災(zāi)。1.2有效的空間利用性傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，以往開間一般是3米、3.3米、3.6米，如果過大，就會增大梁、柱構(gòu)件的截面尺寸；而鋼構(gòu)件材料的強度高，塑性和韌性好，特別適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。在同等的極限承載力下，鋼結(jié)構(gòu)的截面尺寸會更小，擁有良好的空間感。很多開發(fā)商開始意識到開放的空間比有承重墻占據(jù)的空間更有價值。但是投資者為了確保辦公樓的100%的使用率，就必須考慮到辦公樓空間利用的靈活性，因此，除盡最大可能減少占地面積以外，樓內(nèi)空間的靈活性以及自由發(fā)揮度也是今后投資者必須考慮的問題。1.3施工工期短、投資回收快鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件實行工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝，施工現(xiàn)場作業(yè)量小，施工機械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計，同樣面積的建筑，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期可縮短三分之一，從而加快了開發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度，使項目能更早的投入運營；自重輕，可以減少基礎(chǔ)部分的投資，總體用料減少，直接成本降低，建設(shè)工期短，間接費用低，從而降低其綜合造價。1.4符合可持續(xù)發(fā)展的要求鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保和可回收利用的建筑結(jié)構(gòu)，這是其他建筑結(jié)構(gòu)無法比擬的。與砌體結(jié)構(gòu)住宅相比，可節(jié)能60%以上。目前，發(fā)達國家的廢舊鋼材利用率能達到70%。鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場作業(yè)量小、無噪聲、不污染周圍環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)住宅降低了使用其它建筑產(chǎn)品有害氣體和輻射的存在造成人體永久性的傷害，可以說，鋼結(jié)構(gòu)作為住宅建筑的承重體系，具有很好的環(huán)?；奶攸c。構(gòu)件大多在工廠生產(chǎn)制作，工業(yè)化程度高，并能將節(jié)能、防水、隔熱等先進成品集成于一體，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。2鋼結(jié)構(gòu)住宅的消防安全問題2.1消防設(shè)施相對缺乏對于其他民用建筑的消防設(shè)施，如消防報警系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)，國家防火規(guī)范都有比較明確的要求。住宅建筑長期以來作為量大面廣的經(jīng)濟類建筑，造價、投資標準較低，除高度超過100米的超高層住宅和屬于一類高層建筑的高級住宅的居住用房應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)外，其它類型的多、高層住宅均只須消火栓系統(tǒng)。由此可見，如同樣采用鋼結(jié)構(gòu)體系的民用建筑，住宅建筑由于規(guī)范沒有要求設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，其消防安全系數(shù)相對來說就比較低。2.2鋼結(jié)構(gòu)防火保護設(shè)施的耐久性問題鋼結(jié)構(gòu)本身的防火問題是其一大弱點。鋼結(jié)構(gòu)雖為不燃結(jié)構(gòu)，但其耐熱不耐火，必須采取防火保護措施后才可安全使用，這樣將導(dǎo)致構(gòu)造復(fù)雜和造價增加，并成為制約鋼結(jié)構(gòu)住宅體系推廣應(yīng)用的一個重要因素。3鋼結(jié)構(gòu)住宅防火措施與磚混、鋼砼結(jié)構(gòu)體系的住宅建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)住宅的火災(zāi)預(yù)防對策和消防措施大體相同，其主要差別在結(jié)構(gòu)體系本身的耐火保護以及構(gòu)造防火等“被動防火系統(tǒng)”方面，這是其建筑防火設(shè)計的重點和核心問題。對于小高層鋼結(jié)構(gòu)住宅來說，可以采取一下防火技術(shù)措施。3.1采用耐火鋼建造鋼結(jié)構(gòu)耐火鋼是通過合適的技術(shù)，增加鋼材的特殊成分，從而改善鋼材內(nèi)在的耐火性。這種鋼材在溫度達600°C時，屈服強度下降不大于13；此外它還具有自愈性或永久性，即在鋼材使用過程中表面受擦撞或火災(zāi)后，耐火性不變；因此在建筑鋼結(jié)構(gòu)中使用這種鋼材可明顯降低防火保護層的厚度。3.2采用抗火能力強的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件國內(nèi)外理論及實踐證明，鋼管混凝土柱的耐火性能較型鋼柱有很大改善，且鋼管直徑（或邊長）越大，耐火時間越長。直徑500mm的圓鋼管混凝土柱，當涂敷厚15mm的隔熱型防火涂料時即可滿足3h的耐火時間，故應(yīng)提倡在住宅鋼結(jié)構(gòu)建筑中使用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗側(cè)力構(gòu)件，宜采用鋼筋混凝土剪力墻或筒體體系，它們具有優(yōu)良的耐火性能。樓板是鋼結(jié)構(gòu)建筑的水平承重構(gòu)件，同時也是上下層間和防火分區(qū)之間的分隔構(gòu)件，其耐火要求較高。由于前樓蓋體系仍以混凝土為主體材料，所以其防火設(shè)計應(yīng)盡量發(fā)揮混凝土材料的良好耐火性能。鋼梁通常為工字形斷面，不僅要進行防火保護，從建筑、裝修角度考慮也必須進行處理，目前對其防火保護主要是采用包覆法。樓梯是鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的重要構(gòu)件，其防火要求很高，應(yīng)盡可能采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3.3圍護和分隔構(gòu)件的耐火要求與住宅鋼結(jié)構(gòu)配套的預(yù)制裝配化的圍護和分隔構(gòu)件耐火性能的優(yōu)劣，對整個建筑物的耐火等級和防火水平具有重要影響，必須采用耐火能力強的配套建材來建造鋼結(jié)構(gòu)住宅。鋼結(jié)構(gòu)住宅的圍護和分隔構(gòu)件，如內(nèi)外墻、屋面等，一般采用輕質(zhì)復(fù)合型建筑材料。如輕質(zhì)加氣混凝土砌塊、ALC板、輕鋼龍骨石膏板、紙面稻草板等。參照現(xiàn)行消防規(guī)范的要求，建議鋼結(jié)構(gòu)住宅的內(nèi)外墻及屋面應(yīng)為非燃燒體，并達到二級耐火等級的標準。上述材料中，有的完全能夠滿足這樣的要求，并具有良好的綜合性能如新型ALC板，據(jù)實測150mm厚ALC板耐火極限大于4h，而且還具有輕質(zhì)、保溫、隔聲、抗震等優(yōu)良性能，這種板還可做防火墻，并已在建筑工程中采用。3.4采取合理的鋼構(gòu)件防火構(gòu)造處理方案鋼結(jié)構(gòu)防火保護構(gòu)造作法應(yīng)合理、堅固、經(jīng)濟、易于施工，并利于裝修。當有非燃燒體的圍護或分隔構(gòu)件與鋼構(gòu)件處于同一軸線時，可利用非燃墻體本身為鋼構(gòu)件提供防火保護，而不需另做防火保護層。而對那些裸露在外的鋼構(gòu)件，則應(yīng)采用合理的防火保護構(gòu)造作法。住宅的使用期很長，因此鋼結(jié)構(gòu)防火保護構(gòu)造作法應(yīng)牢固可靠，同時還要有較好的裝飾性，為住戶的裝修創(chuàng)造條件。4鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)的發(fā)展可以生產(chǎn)出更多的環(huán)保和高質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)