疏导法目 前主要是充水冷却保护这一种方法。水冷却法既可单根柱自成系统,又可多根柱 联通。前者仅依靠水的蒸发耗热,后者既能蒸发散热,还能借水的温差形成循环, 把热量导向非火灾区温度较低的柱。 钢结构防火保护方法的选用钢结构防措施的选用原则:(1)安全无毒和防火材料的可靠性;(2) 易于与钢结构结合;(3)在预期的耐火极限内可有效保护钢结构;(4)在钢结 构受火后发生允许的变形时,防火保护材料应不至于破坏而仍能保持原有的保护 作用;(5)施工难易程度和经济性。 此外,选择钢结构防火保护措施时,还应考虑钢结构所处部位,需防护 的构件性质,如屋架、网架或梁、柱等以及钢结构采取防护措施后结构增加的质 量及占用的空间等。下面对各种方法进行一下比较: (1)疏导法 疏导法同喷涂法、包封法、屏蔽法一样,是一种被动保护方法,从理论 上讲,它是钢结构保护最有效的方法,只要满足供水等条件,可以在火焰灼烧状 态下永久保护钢结构的安全。但实际应用中,该方法对施工要求严格,成本高, 特别是对系统复杂,高度大的建筑,需要十几套,甚至几十套系统来维持,而且 在使用要对系统进行经常性维护、保养,维护费过大,该方法在国内外都很少见。 (2)水喷淋法 水喷淋法同其他几种保护方法不同,是一种主动保护方法,即在火焰、 烟气作用于钢结构之前,系统主动去降低火焰、烟气的温度,从而保护钢结构不 受损害。其特点是造价相对较低,施工简单。但其缺点也很明显:防护效果不好, 一旦水喷淋系统失灵、强度不足或火焰温度高、上升快,钢结构将直接暴露在火 焰或高温下,将失去保护的作用;受空间和钢结构几何形状限制,对于结构复杂 的钢结构,水喷淋将起不到保护作用;受环境因素影响大,对于室外或室内温度 过高、过低的建筑将无法使用该方法。 (3)屏蔽法 中国期刊网 www.qikanchina.net 屏蔽法即可以保护钢结构,同时也可以增加室内的美观,但在施工中要 求工艺较高,吊顶的接缝、孔洞处要封闭严密,防止窜火,而且大空间、大跨度 的钢结构将无法使用,应用范围狭窄。 (4)包封法 包封法是目前广泛使用的一种钢结构防火方法,该方法施工简便,造价 低,防护效果好,在实际工程中应用非常广泛,特别是在对钢柱、钢梁、楼板保 护中,多数采用此方法。但此方法增加了结构的重量,占用空间,影响美观,因 此对于一些特殊部位,如屋盖、中庭、大跨度空间、有装饰需要的场所无法使用 此方法。 (5)喷涂法 喷涂法是近几十年来新兴的一项钢结构保护方法,与其它保护方法比较, 其具有施工简便,无须复杂的工具即可施工、重量轻、造价低,而且不受构件的 几何形状和部位的限制、具有装饰作用等优点,已成为应用范围最为广阔,效率 最高的钢结构防火保护方法。 工程造价是决定工程实践的最主要因素之一,钢结构的防火保护也是如 此,疏导法造价最高,且施工难度大,应用范围小,在实际工程中极少采用;屏 蔽法和包封法的造价最低,且施工难度不大,对于某些部位,例如柱体等经常采 用这种方式;水喷淋法造价相对较高,但施工容易,因此在早期的实际工程中应 用较多;喷涂法是一种新兴的钢结构防火保护方法,其造价相对低廉,且应用范 围极为广泛,基本可以适用各种钢结构,近几年被广泛的应用在各种工程实践中, 它也是未来钢结构防火保护的发展方向之一。 讨论受保护的钢结构的防火性能受其保护方式、保护材料类型及其厚度、施 工质量等影响。不同的钢结构保护材料具有不同的特性和适用范围,选用时应根 据保护结构的形式、环境条件、建筑内主动消防设施设置情况、当地消防管理水 平等具体情况,通过经济分析综合确定。要保证这些保护方法在火灾时发挥预定 功能,还应加强施工中的产品质量、施工质量和日常维护管理的控制。 防火保护层厚度是影响钢结构防火性能的重要因素。尽管在一些规范中 有某些具体的数据可供参考,但防护保护的产品多种多样、性能各异,即使同样 的产品,施工工艺和方法不同也对其保护作用有所影响。从世界各国目前的做法 来看,均应以计算和试验验证相结合的方式来确定,不能采用与某一具体构件试 验结构类比的方式进行设计。 变电站的耐火等级一般为级,可根据具体情况选出最适合的钢结构防 火保护方法,符合《建筑设计防火规范》的要求,做到既安全又经济。变电站可 选用喷涂法达到防火保护作用,但会使钢结构表面变得粗糙,同时还会增加钢结 构的承重。综上,可以适当考虑包封法和选用薄型防火涂料,包封材料可采用矿 物纤维和轻质预制板。 中国期刊网 www.qikanchina.net 参考文献: 倪照鹏,钢结构建筑构件耐火设计方法的研究,[硕士学位论文],天津:天津大学,2002 国家标准GB50016-2014《建筑设计防火规范》,北京:中国计划出 版社,2014