鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理措施分析

薛東澤

摘要：房屋住宅是人員密集度高，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性大的區(qū)域，因此開(kāi)展住宅的防火問(wèn)題分析具有重要意義。本文運(yùn)用調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、文獻(xiàn)法等對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅的特征特點(diǎn)、防火性能進(jìn)行分析，其次就如何做好鋼結(jié)構(gòu)住宅防火處理展開(kāi)探究。提出幾點(diǎn)個(gè)人觀點(diǎn)，希望能為相關(guān)工作帶來(lái)些許幫助。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅;防火技術(shù);防火涂料;消防設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU391? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2021）02-0049-02

鋼結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性高、承重性強(qiáng)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于住宅建筑。鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的使用，使得住宅結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，住宅整體的穩(wěn)定性、安全性有所提升。但鋼結(jié)構(gòu)也存有一些缺陷，如在長(zhǎng)期高溫情況下，鋼材的力學(xué)性能、材料性能會(huì)逐漸降低，若受到大火燒蝕，鋼結(jié)構(gòu)很有可能會(huì)出現(xiàn)局部失穩(wěn)或整體坍塌，從而使建筑內(nèi)人員、物品安全受到嚴(yán)重威脅[1]。下面結(jié)合實(shí)際，就鋼結(jié)構(gòu)的防火處理問(wèn)題做具體分析。

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅火災(zāi)特點(diǎn)分析

（一）過(guò)火面積不易控制

火災(zāi)是非常典型的威脅到人類(lèi)生命與社會(huì)財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)事故，火災(zāi)發(fā)生后，不僅會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，降低能見(jiàn)度，造成人體中毒，而且也會(huì)引發(fā)爆炸事故，導(dǎo)致事故影響進(jìn)一步擴(kuò)大。火災(zāi)具有突發(fā)性以及猛烈性，火災(zāi)發(fā)展速度也非常迅速，尤其是在住宅這種比較密閉，易燃物較多的空間里，一旦發(fā)生火災(zāi)，那么住宅中的過(guò)火面積以及火災(zāi)發(fā)展速度就很難控制。相關(guān)研究與實(shí)踐證明，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)散，導(dǎo)致住宅內(nèi)部大面積過(guò)火，濃煙迅速?gòu)浡?，從而加大了救援以及逃生難度，容易造成嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。面對(duì)迅猛且危害極大的火災(zāi)，需要有可靠的防火技術(shù)來(lái)確保建筑結(jié)構(gòu)與居住人員安全。但在傳統(tǒng)技術(shù)體系下，一般是通過(guò)噴涂防火材料或利用防火卷簾來(lái)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行防控，但這些方法成本高效果又相對(duì)較差，不能很好地滿(mǎn)足建筑使用需求。

（二）易發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌

研究表明，鋼結(jié)構(gòu)在常溫環(huán)境下具有較好的撓度以及強(qiáng)度，但是在受火后，鋼結(jié)構(gòu)的物理性能、材料性能就會(huì)快速發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)彈性模量與強(qiáng)度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)衰減，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)變形或坍塌，使建筑內(nèi)部人員的生命安全受到威脅。

（三）人員疏散難度大

住宅建筑中一般樓梯、過(guò)道空間相對(duì)狹小，這造成人員逃生困難。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生后居民全部涌入樓梯或電梯，在慌亂之中無(wú)法顧及秩序，不僅不利于人員快速疏散逃生，而且還有可能出現(xiàn)嚴(yán)重的踩踏事故。且隨著城市土地資源的日益緊缺，城市建筑高度也不斷增加。目前很多鋼結(jié)構(gòu)建筑都是帶有電梯的高層建筑。但建筑內(nèi)電梯數(shù)量有限，若發(fā)生火災(zāi)大部分人員無(wú)法及時(shí)逃生，會(huì)導(dǎo)致人員的生命安全遭受?chē)?yán)重威脅[2]。

（四）常規(guī)探測(cè)技術(shù)難有效偵測(cè)火災(zāi)

當(dāng)前大部分鋼結(jié)構(gòu)住宅中都設(shè)置有感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器等火災(zāi)探測(cè)裝置，但這類(lèi)裝置在火災(zāi)發(fā)生時(shí)并不能很好地發(fā)揮作用。具體如當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，伴隨著火勢(shì)的蔓延就會(huì)有大量煙氣產(chǎn)生，煙氣在熱浮力作用下會(huì)先上升再累積沉降，當(dāng)沉降累積的煙氣足夠多時(shí)感煙探測(cè)器等才會(huì)啟動(dòng)并發(fā)出預(yù)警信息。但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在火災(zāi)發(fā)生初期，煙氣量較少的，因而此時(shí)感煙探測(cè)器難發(fā)揮出作用，當(dāng)探測(cè)裝置自己?jiǎn)?dòng)并進(jìn)行火災(zāi)警告時(shí)，火情已較為復(fù)雜，火災(zāi)控制難度也相對(duì)較大。同樣的，對(duì)于感溫探測(cè)器來(lái)說(shuō)，由于火災(zāi)初期火源功率較小，溫度相對(duì)較低，因此感溫探測(cè)器也不能十分靈敏的探測(cè)到災(zāi)情。

二、火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)性能的影響分析

研究與實(shí)踐證明，火災(zāi)會(huì)給鋼結(jié)構(gòu)的物理性能、材料性能等帶來(lái)很大影響。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)生火災(zāi)后，火源火焰的熱作用以及煙氣熱作用會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)快速升溫，在升溫工程中就會(huì)有溫度荷載產(chǎn)生。當(dāng)溫度荷載以及外力荷載共同作用于鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)位移、變形甚至是坍塌，進(jìn)而造成鋼結(jié)構(gòu)整體的抵抗性、安全性喪失。研究表明，當(dāng)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的承載性能就會(huì)隨著鋼材溫度的升高而漸漸下降，當(dāng)鋼材內(nèi)部溫度達(dá)到600攝氏度時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度將下降三分之二左右。在真實(shí)的火災(zāi)情況下，鋼結(jié)構(gòu)住宅中的溫度場(chǎng)會(huì)不斷變化，且這種變化是不均勻的。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到這種不均勻空間溫度變化的影響時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)體系的平衡狀態(tài)也會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)。不均勻的空間溫度使鋼構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)附加溫度應(yīng)力，從而造成結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性、抗火性快速下降，使住宅內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性下降[3]。

為提升鋼結(jié)構(gòu)受火時(shí)的穩(wěn)定性、安全性，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)就需采取必要的防火措施，從整體上提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能，使鋼結(jié)構(gòu)有較高的安全性。在當(dāng)前的技術(shù)體系下，常用的鋼結(jié)構(gòu)防火處理技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料，利用防火涂料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，使其耐火性得到增強(qiáng)。這一技術(shù)方法雖有一定的科學(xué)性與可行性，但是也存有些許不足。如防火涂料價(jià)格普遍相對(duì)昂貴，大量使用會(huì)導(dǎo)致住宅施工成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低。同時(shí)一些防火涂料的性能質(zhì)量也不能保證，有些防火涂料性能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，并不能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。且防火涂料在使用較長(zhǎng)時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)脫落，使鋼結(jié)構(gòu)得不到有效保護(hù)[4]。

三、鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理措施

（一）優(yōu)化使用防火噴涂材料

前文已經(jīng)提及，在建筑鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火料是一種相對(duì)科學(xué)可行的方法，噴涂性能穩(wěn)定、防火作用顯著的材料可大大提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，降低火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響，使鋼結(jié)構(gòu)在受到火災(zāi)侵蝕時(shí)保持穩(wěn)定。因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)，可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)防火等級(jí)要求，根據(jù)建筑規(guī)模、結(jié)構(gòu)噴涂面積等來(lái)確定是否適合使用防火料噴涂技術(shù)。若住宅結(jié)構(gòu)規(guī)模較小，噴涂面積不大，則可考慮使用性能穩(wěn)定、質(zhì)量達(dá)標(biāo)的防火噴涂料給予鋼結(jié)構(gòu)基本的防護(hù)，利用噴涂料促進(jìn)建筑耐火性提升。在選用防火噴涂材料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與要求，采用科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)方法對(duì)噴涂料的性能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，要保證應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的防火噴涂料有較好的防火性[5]。