鋼結構防火保護-鋼結構防火涂料,20問!
防火涂料,亂象眾生!
本文總結防火涂料在設計施工中的20個常見問題,以供參考!
一、無防火保護的鋼結構,耐火時間多長?
鋼材熱傳導系數大,火災升溫快,隨著溫度升高,鋼材強度迅速降低,無防火保護的鋼結構的耐火時間通常僅為15min~20min。
首先,根據《建筑設計防火規范》(3.2、5.1)或相關專項防火規范要求,確定鋼結構建筑的耐火等級。比如:高層廠房的耐火等級不應低于二級(具體耐火等級應以設計文件為準)。
然后,依據耐火等級要求,根據《建筑設計防火規范》(3.2、5.1)或相關專項防火規范,可以確定鋼結構構件的設計耐火極限。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:柱間支撐的設計耐火極限應與柱相同,樓蓋支撐的設計耐火極限應與梁相同,屋蓋支撐和系桿的設計耐火極限應與屋頂承重構件相同。
三、鋼結構在什么情況下需要防火保護?
當鋼結構構件的耐火極限經驗算低于設計耐火極限時,應采取防火保護措施(規范另有規定者除外)。
注1:當無法驗算鋼結構構件的耐火極限時,無防火保護鋼結構的耐火時間可按15min~20min確定。
注2:鋼結構節點的防火保護,應與被連接構件中防火保護要求最高者相同。
四、怎樣確定鋼結構防火涂料的施涂厚度(涂層厚度)?
鋼結構防火涂料的施涂厚度(涂層厚度),應確保所保護的鋼結構構件達到對應耐火等級建筑的耐火極限要求,根據這個耐火極限要求,可以確定防火涂料的涂層厚度。
比如,二級耐火等級的鋼結構廠房,柱的耐火極限應達到2.5h,而無防火保護鋼結構的耐火時間僅15min~20min,須進行防火保護。當采用防火涂料作為保護措施時,可選用耐火極限為2.5h的防火涂料,根據這個耐火極限要求,可以確定涂層厚度。有關涂層厚度有具體確定方法,可參專題:涂層厚度-誤區·釋惑!
注:構件高強度螺栓連接處的涂層厚度不應小于相鄰構件的涂料厚度。
五、鋼結構防火涂料的耐火極限有幾個等級?
1、鋼結構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。普通鋼結構防火涂料用Fp表示,特種鋼結構防火涂料用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(普通鋼結構防火涂料)
Ft3.00表示耐火極限為3小時(特種鋼結構防火涂料)
六、鋼結構的防火設計文件應包括哪些內容?
鋼結構的防火設計文件應注明建筑的耐火等級、構件的設計耐火極限、構件的防火保護措施、防火材料的性能要求及設計指標等。
七、施涂厚度(涂層厚度)必須和防火設計文件一致嗎?
不同于其他產品,鋼結構防火涂料具有較大特異性,不同廠家的產品性能和應用要求有別,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。
設計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,則需要根據所用產品型式檢驗報告、產品說明書等,重新確定涂層厚度及施工工藝要求。
八、《建筑鋼結構防火技術規范》中,要求在設計文件中確定“防火保護層的等效熱阻、防火保護材料的等效熱傳導系數”,怎樣確定這些數據?
在《建筑鋼結構防火技術規范》5.3節中,有確定防火保護層等效熱阻、防火保護材料等效熱傳導系數的方法,但難以實現,可考慮由廠家提供。
這兩個參數主要與防火保護層的厚度(涂層厚度)相關,但實際上,涂層厚度通常不會用到這兩個參數,也就是說,即使沒有這兩個參數也不會影響實際應用。
有關涂層厚度的確定,可參專題:涂層厚度-誤區·釋惑!
九、現在還有薄型、超薄型鋼結構防火涂料嗎?實際應用中經常遇到這類名詞,怎樣處理?
1、在2002版《鋼結構防火涂料》(已作廢)中,鋼結構防火涂料按使用厚度可分為超薄型、薄型、厚型:
a)超薄型鋼結構防火涂料:涂層厚度小于或等于3mm;
b)薄型鋼結構防火涂料:涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm;
c)厚型鋼結構防火涂料:涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm.
2、2018版《鋼結構防火涂料》,取消了按使用厚度分類的方法,采用按防火機理分類的方式,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、雖然現行規范不再按防火涂料的使用厚度分類,但實際使用中仍會出現相關的名詞定義,尤其可能涉及新舊規范的銜接問題,可參考第1條的方式理解,依據2018版《鋼結構防火涂料》處置。
十、《鋼結構防火涂料應用技術規范》(CECS24)和《建筑鋼結構防火技術規范》 (CECS200-2006)是否繼續有效?
1、根據《鋼結構設計標準》(GB50017-2017)要求,防火保護設計應按現行國家標準《建筑鋼結構防火技術規范》GB51249進行抗火性能驗算。(18.1.3)
2、根據《建筑鋼結構防火技術規范》(GB51249-2017)要求(1.0.3),與本規范有關的防火標準有《建筑設計防火規范》GB 50016、《鋼結構設計規范》GB 50017、《建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求》GB/T 9978.1、《鋼結構防火涂料》GB14907等,并不包括CECS24和CECS200-2006。
3、因此,CECS 24和CECS200-2006不應再作為鋼結構防火保護設計、施工及驗收的依據,但是,在不與現行標準規范沖突的前提下,不排除引用CECS 24和CECS200-2006作為參考。
十一、鋼結構防火涂料的分類有哪些?
2018版《鋼結構防火涂料》(GB14907),對防火涂料的分類進行了重大變更,取消了2002版的厚度分類,增加了防護對象分類、分散介質分類和防火機理分類,不同分類對應不同的應用場所和應用要求,須仔細甄別!
具體分類要求,可參專題理解:鋼結構防火涂料-分類•型號•耐火性能分級!
十二、怎樣識別鋼結構防火涂料的型號?
不同于其他產品,鋼結構防火涂料具有較大特異性,不同廠家的產品性能和應用要求有別,理解產品分類,掌握鋼結構防火涂料的型號編制方法,具有重要意義!
鋼結構防火涂料的分類較多,型號相對繁雜,可參專題理解:鋼結構防火涂料-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系,而且,也不允許通過這種方式來調整防火涂料的耐火極限。
實際應用中,涂層厚度應依據所用產品型式檢驗報告描述的相關要求確定,具體要求,可參專題:涂層厚度-誤區·釋惑!
十四、除防火涂料外,鋼結構還有哪些防火保護措施,優缺點和選用要求?
1、鋼結構的防火保護可采用下列措施之一或其中幾種的復(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、金屬網抹砂漿或砌筑砌體。
各種措施的優缺點如下:
2、實際上,除上述所列,還有其他防火保護措施,比如:安裝自動噴水滅火系統(水冷卻法)、單面屏蔽法和在鋼柱中充水,等等。
3、防火涂料是相對經濟和效率較高的防火保護方式,得以廣泛應用,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措施。
十五、膨脹型和非膨脹型涂料的應用,有什么區別嗎?
膨脹型鋼結構防火涂料:是指涂層在高溫時膨脹發泡,形成耐火隔熱保護層的鋼結構防火涂料。
非膨脹型鋼結構防火涂料:是指涂層在高溫時不膨脹發泡,其自身成為耐火隔熱保護層的鋼結構防火涂料。
從防火性能和時效性講,非膨脹型要優于膨脹型,可能的情況下,優先使用非膨脹型防火涂料,相關要求如下(4.1.3):
1、室內隱蔽構件,宜選用非膨脹型防火涂料;
2、設計耐火極限大于1.50h的構件,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,《建筑鋼結構防火技術規范》和《鋼結構防火涂料》兩個規范有矛盾,怎樣處置?
關于非膨脹型防火涂料涂層的厚度,《建筑鋼結構防火技術規范》(GB51249-2017)要求不小于10mm,《鋼結構防火涂料》(GB14907-2018)要求不小于15mm,兩者確有矛盾,應以《鋼結構防火涂料》要求為準,非膨脹型防火涂料涂層的厚度不應小于15mm。
實際上,《鋼結構防火涂料》是產品標準,所有鋼結構防火涂料均需滿足產品標準要求,因此也不會出現涂層的厚度小于15mm的情況。
十七、耐火極限3h的膨脹型防火涂料(薄型),經產品型式檢驗合格且通過了認證,可以使用嗎?
目前,確實有廠家的薄型防火涂料具備3h檢驗報告并通過了產品認證,但是,耐火極限大于1.50h以上的建筑構件,通常是梁、柱等重要結構件,考慮膨脹型防火涂料的可靠性相對較低,根據《建筑鋼結構防火技術規范》4.1.3要求:設計耐火極限大于1.50h的構件,不宜選用膨脹型防火涂料,應予遵守!
十八、鋼質疏散樓梯,可以采用防火涂料保護嗎?
不可以。
防火涂料的粘結性能有限,不宜應用在有振動,尤其不能應用在經常有摩擦的場所,容易導致損壞和脫落。
為滿足鋼質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,需要在涂層內設置鍍鋅鐵絲網或玻璃纖維布?
應依技術標準及對應的產品型式檢驗報告確定。
1、根據《建筑鋼結構防火技術規范》4.2.1執規定,部分涂層內應設置與鋼構件相連接的鍍鋅鐵絲網或玻璃纖維布:
2、對應產品型號的型式檢驗報告,以及廠家產品說明書,也可能也會涉及相關要求。
示例,某廠家的檢驗報告中,有相關要求的說明:
二十、可以采用安裝自動噴水滅火系統(水冷卻法)的方式來作為鋼結構防火保護嗎?
自動噴水滅火系統(水冷卻法)保護,是鋼結構防火保護措施之一。
設置自動噴水滅火系統,既可滅火,又可降低火場溫度、冷卻鋼構件,提高鋼結構的耐火能力,在《建筑鋼結構防火技術規范》4.1.2和《自動噴水滅火系統設計規范》6.2.1中,有相關應用要求。
但是,自動噴水滅火系統(水冷卻法)保護的相關參數尚不完善,規范也沒有明確的等效耐火極限規定,因此,暫不宜采用。
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