与砖混、钢筋混凝土结构体系的厂房建筑相比,钢结构厂房的火灾预防对策和消防措施大体相同,其主要差别在结构体系本身的耐火保护以及构造防火等“被动防火系统”方面,这是其建筑防火设计的重点和核心问题。对于小高层钢结构住宅来说,可以采取一下防火技术措施:
1.采用耐火、耐候钢建造钢结构
耐火、耐候钢是通过合适的技术,增加钢材的特殊成分,使钢材的结构及金相组织发生变化,从而改善钢材内在的耐火性和耐候性。这种钢材在温度达600℃时,屈服强度下降不大于1/3;此外它还具有自愈性或永久性,即在钢材使用过程中表面受擦撞或火灾后,耐火、耐候性不变;因此在建筑钢结构中使用这种钢材可明显降低防火保护层的厚度。例如可减少1/3的防火涂料,并省去防锈漆,而其价格仅比普通钢材增加不到10%,是一种具有较高费效比、应用前景广阔的建筑钢材。目前我国有多家钢铁企业已开发成功建筑用耐火、耐候钢,为住宅钢结构提供了良好的用材来源。
2.采用抗火能力强的结构形式和构件
国内外理沦及实践证明,钢管混凝土柱的耐火性能较型钢柱有很大改善,且钢管直径(或边长)越大,耐火时间越长。直径500mm的圆钢管混凝土柱,当涂敷厚15mm的隔热型防火涂料时即可满足3h的耐火时间,故应提倡在住宅钢结构建筑中使用钢管混凝土结构。
钢结构住宅的抗侧力构件,宜采用钢筋混凝土剪力墙或筒体体系,它们具有优良的耐火性能。当采用钢结构支撑体系时,必须进可靠、有效的防火保护。
3.围护和分隔构件的耐火要求
钢结构住宅的围护和分隔构件,如内外墙、屋面等,一般采用轻质复合型建筑材料。如轻质加气混凝土砌块、ALC板、轻钢龙骨石膏板、纸面稻草板等。
参照现行消防规范的要求,建议钢结构住宅的内外墙及屋面应为非燃烧体,并达到二级耐火等级的标准。上述材料中,有的完全能够满足这样的要求,并具有良好的综合性能如新型ALC板,据实测150mm厚ALC板耐火极限大于4h,而且还具有轻质、保温、隔声、抗震等优良性能,这种板还可做防火墙,并已在建筑工程中采用。
4.采用适用可靠经济易得、有利环保的防火保护方法
对钢结构住宅的防火保护,只要能达到耐火要求的规定且造价适宜,应提倡采用任何技术和方法。住宅钢结构的防火保护还应注意采用符合环保的材料和施工技术。防火涂料在喷涂施工时不仅易造成环境污染,有些还挥发出有毒、有害气体,应限制使用并加以改进。应大力开发和推广无毒、无辐射、化学稳定性良好的无机类材料保护钢结构的技术。
5.采取合理的钢构件防火构造处理方案
钢结构防火保护构造作法应合理、坚固、经济、易于施工,并利于装修。当有非燃烧体的围护或分隔构件与钢构件处于同一轴线时,可利用非燃墙体本身为钢构件提供防火保护,而不需另做防火保护层。而对那些裸露在外的钢构件,则应采用合理的防火保护构造作法。
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