浅析我国钢结构建筑的防火与防腐

浅析我国钢结构建筑的防火与防腐

钢结构建筑除具有自重轻、安装简易、施工周期短、抗震性能好等传统建筑所不具有的优势外，更适应了目前“低碳、节能、绿色”的发展趋势，前景十分良好；但不耐火和不耐腐蚀这两大致命缺点在很大程度上限制了钢结构建筑的发展。本文从目前我国建筑行业对钢结构建筑的防火与防腐处理出发，探讨了在这两方面存在的问题，提出了一些改进措施。

标签 钢结构；防火；防腐

引言

近些年来，随着我国国民经济和钢铁工业的跨越式发展，钢结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、基础费用低、结构占用面积少和工业化程度高等诸多优势得到广泛重视并迅速发展，建设部已经把钢结构房屋作为一种绿色环保建筑列为重点推广项目，钢结构建筑已毋庸置疑地成为21世纪建筑结构的发展趋势。然而，耐火性能差和不耐腐蚀的缺陷却在很大程度上限制了钢结构建筑的发展。例如，美国的“9·11”事件中，世贸中心大楼这座典型的钢结构高层建筑，在大火的作用下主楼仅仅经过3O分钟便轰然倒塌，造成了2797人死亡、360亿美元的惨重损失。又如，我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占38．62％，由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。据不完全统计，我国国内每年因腐蚀而造成的经济损失在400亿人民币以上，每年9000万吨钢产量中，约30％被各种形式的腐蚀消耗掉。诸如此类的惨痛教训一次次的提醒我们，在大力发展钢结构建筑的同时，必须对钢结构的防火与防腐给予足够重视，并采取积极的应对措施，使钢结构建筑真正成为创造绿色城市生活的方向。

1 钢结构建筑防火与防腐处理现状

1.1 钢结构建筑防火处理现状

钢材虽然不具有可燃性，但导热系数大。在高温下，其强度会逐渐降低，通常在450℃～650℃时即失去承载能力，不加保护的钢结构耐火极限为15min左右，还不如普通木材的耐火时间。因此，如何将钢结构的耐火时间延长至设计规范规定的极限范围内，一直是钢结构防火研究的重点之一。

为达到这一目的，我国现行规范《建筑钢结构防火技术规范》(CECS 200：2006)规定了常用的钢结构防火处理措施，主要包括：外包混凝土或砌筑砌体；涂敷防火涂料；防火板包敷；复合防火保护，即在钢结构表面涂敷防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包敷，再用轻质防火板作饰面板；柔性毡状隔热材料包敷等。

这些方法从原理上可分为截流法和疏导法两类，在实际应用中一般应根据不同的场所适当的选用相应的耐火保护措施。

1.2 钢结构建筑防腐处理现状

虽然钢结构建筑类型多样，不同类型又处于不同的腐蚀介质中，但是腐蚀类型归纳起来主要有三种：⑴大气腐蚀主要是由空气中的水和氧气等的化学和电化学作用引起的；⑵应力腐蚀钢结构既要承受拉伸、压缩、弯曲和扭转等各种应力的作用，又要受到腐蚀介质的作用，所以其采用的低碳钢、低合金钢、高强钢等在水介质、CO—CO一H0中极易发生应力腐蚀；⑶局部腐蚀钢结构的不同结构构件之间、钢构件与非金属的表面间存在缝隙，并有介质存在时就会发生局部腐蚀。

针对以上的腐蚀类型和机理，目前我国钢结构建筑的防腐处理措施主要包括以下几种：①物理屏蔽作用的防锈漆这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用，能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面，因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间；②依靠化学钝化作用使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物，这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标；隹电极电位较铁为正，从而能延缓钢材的腐蚀过程；③阴极保护型防锈漆一富锌底漆当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时，钢结构中的铁成分便变成阴极，受到电化学保护不会腐蚀；④金属镀层保护在钢材表面施加金属保护层，以提高钢材表面的抗腐蚀能力，最常用的是镀锌，主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。

2 钢结构建筑防火与防腐领域存在的问题与对策

经过近十几年的研究探索，我国在钢结构建筑的防火与防腐方面已积累了一定的经验，总结了上述的方法和措施。但是应该看到，我国在钢结构建筑领域的发展起步较晚，在实践中暴露出的问题还很多，特别是防火与防腐方面的问题，主要集中在以下几个方面：

2.1 设计单位不按规范设计有些工程设计人员，不按国家有关防火规范的要求进行设计，对生产、储存的火灾危险性不能正确定性，擅自降低建筑的耐火等级。有的设计单位更是为了迎合建设单位的心理，按规范本应设计防火保护的钢结构而不予设计，造成防火工程质量不佳，隐患较大。

2.2 相关产品质量良莠不齐目前防火涂料的出产厂家比较多，施工水平也是参次不齐，治理比较混乱，缺乏同一的检修尺度和治理监视机制，消防部分的治理只是一种行政轨制，没有规范的技术检修手段和严格的质量评定能力。造成海内的防火涂料产品普遍存在防火机能低、轻易脱落，装饰性差，耐久性差等几大题目，与国外的同类产品比较存在较大的差距。

2.3 施工方技术落后，质量难以保证目前，对钢结构施工单位资质认定无市场准入制度，只要有钢结构施工许可证便可承接钢结构防火涂料工程，施工队伍人员素质参差不齐，主要是农民工、下岗务工人员等，多数未经上岗培训，不懂喷涂技术，随意估算涂层厚度，不按程序作业。实际检验中发现，有的施工单位甚至将组成、制造工艺、质检方法和标准以及施用技术等方面存在明显不同的饰

面型防火涂料用于钢结构的防火处理。

2.4 缺少科学的保养措施和检测手段钢结构防火涂料技术发展很快，但它的相关保养措施没有跟上其发展步伐。实际检查中发现，一般都是钢结构在喷涂防火涂料后，就处于不闻、不问、不管的状态。对钢结构防火涂料的检测上，依旧停留在“经验时代”，用眼看，用手摸、用打火机烧等直观认识上或施工单位自我介绍，而不能对其加以分析和衡量，缺乏现代化的检测手段。

2.5 市场还不够规范，有短期行为，对涂装质量不够重视，无法做到优质优先，优质优价，挫伤了一部分企业对先进施工技术和设备的投资。

以上问题的存在，给我国目前蓬勃发展的钢结构建筑行业带来了不少的负面影响，制约了钢结构建筑的良性健康发展，应尽快的建立并完善相应的制度体系和规范。笔者认为应从以下几方面出发，采取相应的改进措施：1. 加强对相关市场的规范管理凡是相关产品的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告，方准出厂销售，并应附有使用说明书，标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围；消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检，并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火涂料的施工单位，明确要求持有相关施工资质。2.严把审核关相关政府部门在受理钢结构审核项目时，要求设计单位在图纸中明确建筑物的使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的施工方法等消防设计内容。承担消防工程的施工单位应具有相应的资质，并在施工前将施工方案报消防部门审核。3.施工企业应积极采用先进的施工技术和设备，抓住机遇向专业化、规模化方向发展，提高竞争力，扩大竞争优势。4.学习国内外先进方法，加快对新产品、新工艺的研究，开发兼具防火与防腐双重功能的涂料。

3 结语

钢结构建筑以其“低碳、节能、绿色”的优势，必将在未来的建筑领域占据重要的角色，而防火与防腐是关乎钢结构建筑“安全、适用、耐久”的重要因素，应对其给予足够的重视，充分认识到钢结构建筑在防火与防腐方面存在的问题并积极采取改进措施，确保钢结构建筑的良性健康发展，使钢结构建筑真正成为创造未来绿色城市生活的方向。

参考文献

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