鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)-鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,20問!
防火涂料,亂象眾生!
本文總結(jié)防火涂料在設(shè)計(jì)施工中的20個(gè)常見問題,以供參考!
一、無防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu),耐火時(shí)間多長?
鋼材熱傳導(dǎo)系數(shù)大,火災(zāi)升溫快,隨著溫度升高,鋼材強(qiáng)度迅速降低,無防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間通常僅為15min~20min。
首先,根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(3.2、5.1)或相關(guān)專項(xiàng)防火規(guī)范要求,確定鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火等級。比如:高層廠房的耐火等級不應(yīng)低于二級(具體耐火等級應(yīng)以設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn))。
然后,依據(jù)耐火等級要求,根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(3.2、5.1)或相關(guān)專項(xiàng)防火規(guī)范,可以確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限。比如:在上述示例中,如采用二級耐火等級的廠房,柱的耐火極限不低于2.5h,以此可以確定噴涂防火涂料的型號及厚度。
注:柱間支撐的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與柱相同,樓蓋支撐的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與梁相同,屋蓋支撐和系桿的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與屋頂承重構(gòu)件相同。
三、鋼結(jié)構(gòu)在什么情況下需要防火保護(hù)?
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限經(jīng)驗(yàn)算低于設(shè)計(jì)耐火極限時(shí),應(yīng)采取防火保護(hù)措施(規(guī)范另有規(guī)定者除外)。
注1:當(dāng)無法驗(yàn)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限時(shí),無防火保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間可按15min~20min確定。
注2:鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火保護(hù),應(yīng)與被連接構(gòu)件中防火保護(hù)要求最高者相同。
四、怎樣確定鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施涂厚度(涂層厚度)?
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施涂厚度(涂層厚度),應(yīng)確保所保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到對應(yīng)耐火等級建筑的耐火極限要求,根據(jù)這個(gè)耐火極限要求,可以確定防火涂料的涂層厚度。
比如,二級耐火等級的鋼結(jié)構(gòu)廠房,柱的耐火極限應(yīng)達(dá)到2.5h,而無防火保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間僅15min~20min,須進(jìn)行防火保護(hù)。當(dāng)采用防火涂料作為保護(hù)措施時(shí),可選用耐火極限為2.5h的防火涂料,根據(jù)這個(gè)耐火極限要求,可以確定涂層厚度。有關(guān)涂層厚度有具體確定方法,可參專題:涂層厚度-誤區(qū)·釋惑!
注:構(gòu)件高強(qiáng)度螺栓連接處的涂層厚度不應(yīng)小于相鄰構(gòu)件的涂料厚度。
五、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限有幾個(gè)等級?
1、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限分為:0.50 h、1.00 h、1.50h、2.00h、2.50h和3.00h。普通鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用Fp表示,特種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用Ft表示。
2、耐火性能分級代號見表1。
3、示例:
Fp0.50表示耐火極限為0.5小時(shí)(普通鋼結(jié)構(gòu)防火涂料)
Ft3.00表示耐火極限為3小時(shí)(特種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料)
六、鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)文件應(yīng)包括哪些內(nèi)容?
鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)文件應(yīng)注明建筑的耐火等級、構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限、構(gòu)件的防火保護(hù)措施、防火材料的性能要求及設(shè)計(jì)指標(biāo)等。
七、施涂厚度(涂層厚度)必須和防火設(shè)計(jì)文件一致嗎?
不同于其他產(chǎn)品,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料具有較大特異性,不同廠家的產(chǎn)品性能和應(yīng)用要求有別,同一耐火極限,不同品牌或型號的涂層厚度、施工工藝等通常有別。
設(shè)計(jì)文件中的涂層厚度只是針對特定品牌型號的涂料有效,如品牌或型號變更,則需要根據(jù)所用產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告、產(chǎn)品說明書等,重新確定涂層厚度及施工工藝要求。
八、《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》中,要求在設(shè)計(jì)文件中確定“防火保護(hù)層的等效熱阻、防火保護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)”,怎樣確定這些數(shù)據(jù)?
在《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》5.3節(jié)中,有確定防火保護(hù)層等效熱阻、防火保護(hù)材料等效熱傳導(dǎo)系數(shù)的方法,但難以實(shí)現(xiàn),可考慮由廠家提供。
這兩個(gè)參數(shù)主要與防火保護(hù)層的厚度(涂層厚度)相關(guān),但實(shí)際上,涂層厚度通常不會用到這兩個(gè)參數(shù),也就是說,即使沒有這兩個(gè)參數(shù)也不會影響實(shí)際應(yīng)用。
有關(guān)涂層厚度的確定,可參專題:涂層厚度-誤區(qū)·釋惑!
九、現(xiàn)在還有薄型、超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料嗎?實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常遇到這類名詞,怎樣處理?
1、在2002版《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(已作廢)中,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按使用厚度可分為超薄型、薄型、厚型:
a)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度小于或等于3mm;
b)薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm;
c)厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm.
2、2018版《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》,取消了按使用厚度分類的方法,采用按防火機(jī)理分類的方式,分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料,通常情況下,超薄型、薄型均屬于膨脹型防火涂料。
3、雖然現(xiàn)行規(guī)范不再按防火涂料的使用厚度分類,但實(shí)際使用中仍會出現(xiàn)相關(guān)的名詞定義,尤其可能涉及新舊規(guī)范的銜接問題,可參考第1條的方式理解,依據(jù)2018版《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》處置。
十、《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(CECS24)和《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》 (CECS200-2006)是否繼續(xù)有效?
1、根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)要求,防火保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249進(jìn)行抗火性能驗(yàn)算。(18.1.3)
2、根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》(GB51249-2017)要求(1.0.3),與本規(guī)范有關(guān)的防火標(biāo)準(zhǔn)有《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017、《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第1部分:通用要求》GB/T 9978.1、《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907等,并不包括CECS24和CECS200-2006。
3、因此,CECS 24和CECS200-2006不應(yīng)再作為鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收的依據(jù),但是,在不與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范沖突的前提下,不排除引用CECS 24和CECS200-2006作為參考。
十一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類有哪些?
2018版《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB14907),對防火涂料的分類進(jìn)行了重大變更,取消了2002版的厚度分類,增加了防護(hù)對象分類、分散介質(zhì)分類和防火機(jī)理分類,不同分類對應(yīng)不同的應(yīng)用場所和應(yīng)用要求,須仔細(xì)甄別!
具體分類要求,可參專題理解:鋼結(jié)構(gòu)防火涂料-分類•型號•耐火性能分級!
十二、怎樣識別鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的型號?
不同于其他產(chǎn)品,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料具有較大特異性,不同廠家的產(chǎn)品性能和應(yīng)用要求有別,理解產(chǎn)品分類,掌握鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的型號編制方法,具有重要意義!
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的分類較多,型號相對繁雜,可參專題理解:鋼結(jié)構(gòu)防火涂料-分類•型號•耐火性能分級!
十三、是否可以通過增加(或減少)防火涂料的施涂厚度來調(diào)整耐火極限?
很明顯,增加(或減少)防火涂料的施涂厚度,會影響防火涂料的耐火極限。
但是,兩者并不存在明確的比例關(guān)系,而且,也不允許通過這種方式來調(diào)整防火涂料的耐火極限。
實(shí)際應(yīng)用中,涂層厚度應(yīng)依據(jù)所用產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告描述的相關(guān)要求確定,具體要求,可參專題:涂層厚度-誤區(qū)·釋惑!
十四、除防火涂料外,鋼結(jié)構(gòu)還有哪些防火保護(hù)措施,優(yōu)缺點(diǎn)和選用要求?
1、鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)可采用下列措施之一或其中幾種的復(fù)(組)合:
a) 噴涂(抹涂)防火涂料;
b) 包覆防火板;
c) 包覆柔性氈狀隔熱材料;
d) 外包混凝土、金屬網(wǎng)抹砂漿或砌筑砌體。
各種措施的優(yōu)缺點(diǎn)如下:
2、實(shí)際上,除上述所列,還有其他防火保護(hù)措施,比如: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,等等。
3、防火涂料是相對經(jīng)濟(jì)和效率較高的防火保護(hù)方式,得以廣泛應(yīng)用,在一些重要場所,以及在一些可能存在震動、沖擊或摩擦的部位,建議采用包覆防火板和外包混凝土等保護(hù)措施。
十五、膨脹型和非膨脹型涂料的應(yīng)用,有什么區(qū)別嗎?
膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:是指涂層在高溫時(shí)膨脹發(fā)泡,形成耐火隔熱保護(hù)層的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料:是指涂層在高溫時(shí)不膨脹發(fā)泡,其自身成為耐火隔熱保護(hù)層的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
從防火性能和時(shí)效性講,非膨脹型要優(yōu)于膨脹型,可能的情況下,優(yōu)先使用非膨脹型防火涂料,相關(guān)要求如下(4.1.3):
1、室內(nèi)隱蔽構(gòu)件,宜選用非膨脹型防火涂料;
2、設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50h的構(gòu)件,不宜選用膨脹型防火涂料;
十六、非膨脹型防火涂料的最小涂層厚度,《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》和《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》兩個(gè)規(guī)范有矛盾,怎樣處置?
關(guān)于非膨脹型防火涂料涂層的厚度,《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》(GB51249-2017)要求不小于10mm,《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB14907-2018)要求不小于15mm,兩者確有矛盾,應(yīng)以《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》要求為準(zhǔn),非膨脹型防火涂料涂層的厚度不應(yīng)小于15mm。
實(shí)際上,《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),所有鋼結(jié)構(gòu)防火涂料均需滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求,因此也不會出現(xiàn)涂層的厚度小于15mm的情況。
十七、耐火極限3h的膨脹型防火涂料(薄型),經(jīng)產(chǎn)品型式檢驗(yàn)合格且通過了認(rèn)證,可以使用嗎?
目前,確實(shí)有廠家的薄型防火涂料具備3h檢驗(yàn)報(bào)告并通過了產(chǎn)品認(rèn)證,但是,耐火極限大于1.50h以上的建筑構(gòu)件,通常是梁、柱等重要結(jié)構(gòu)件,考慮膨脹型防火涂料的可靠性相對較低,根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》4.1.3要求:設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50h的構(gòu)件,不宜選用膨脹型防火涂料,應(yīng)予遵守!
十八、鋼質(zhì)疏散樓梯,可以采用防火涂料保護(hù)嗎?
不可以。
防火涂料的粘結(jié)性能有限,不宜應(yīng)用在有振動,尤其不能應(yīng)用在經(jīng)常有摩擦的場所,容易導(dǎo)致?lián)p壞和脫落。
為滿足鋼質(zhì)疏散樓梯的耐火極限要求,樓梯的人行接觸面可采用外包混凝土及面磚等保護(hù)措施,無接觸面可以采用包覆防火板等措施。
十九、什么情況下,需要在涂層內(nèi)設(shè)置鍍鋅鐵絲網(wǎng)或玻璃纖維布?
應(yīng)依技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及對應(yīng)的產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告確定。
1、根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》4.2.1執(zhí)規(guī)定,部分涂層內(nèi)應(yīng)設(shè)置與鋼構(gòu)件相連接的鍍鋅鐵絲網(wǎng)或玻璃纖維布:
2、對應(yīng)產(chǎn)品型號的型式檢驗(yàn)報(bào)告,以及廠家產(chǎn)品說明書,也可能也會涉及相關(guān)要求。
示例,某廠家的檢驗(yàn)報(bào)告中,有相關(guān)要求的說明:
二十、可以采用安裝自動噴水滅火系統(tǒng)(水冷卻法)的方式來作為鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)嗎?
自動噴水滅火系統(tǒng)(水冷卻法)保護(hù),是鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施之一。
設(shè)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(gòu)件,提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火能力,在《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》4.1.2和《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.1中,有相關(guān)應(yīng)用要求。
但是,自動噴水滅火系統(tǒng)(水冷卻法)保護(hù)的相關(guān)參數(shù)尚不完善,規(guī)范也沒有明確的等效耐火極限規(guī)定,因此,暫不宜采用。
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