浅谈钢结构建筑的防火与消防措施

浅谈钢结构建筑的防火与消防措施

1.福州市台江区公安消防大队;2.福州市马尾区公安消防大队

摘要:随着社会经济和科学技术的不断发展,我国建筑行业也在不断的发展当中。其中钢的普遍应用,逐渐代替了建筑工程中的混凝土的地位。而我国当前的钢结构发展,与发达国家相比,依旧处于一个比较落后的状态。尤其是在钢结构建筑防火和消防方面。而在未来,钢结构在建筑物中的应用必将越来越广泛,为了保障建筑不受到更为严重的影响,采取相关的防火消防措施显得极为重要,这对于钢结构在建筑中的发展也有着重要的意义。本文主要对于这一方面展开了详细的分析。

关键词:建筑工程;钢结构;防火消防;措施

当前,在我国的建筑行业,钢结构是必不可少的建筑结构,主要的作用就在于有效提高建筑工程的稳定性以及其他功能。尽管钢材不是容易燃烧的材料,但是,一旦温度高于600摄氏度,钢材的稳定性便会急剧下降,此时特别容易发生建筑物倒塌的情况,造成的后果将十分的严重,经济损失和人员伤亡数不胜数。由此可见采取相关措施保障钢结构建筑防火和消防的重要意义。本文主要从钢结构建筑中存在的火灾危险性入手,对于钢结构建筑的防火要求展开分析,最后着重对于钢结构建筑中有效的防火消防措施展开了探究。以下进行详细的分析。

一、钢结构建筑中存在的火灾危险性

钢结构在建筑当中的应用十分广泛,具备很多优点的同时,一个不可忽视的缺点就是耐火性比较差。钢材本身不会燃烧,而一旦高温的话,钢结构将会迅速的融化,导致建筑物的整体结构都是完全的坍塌,与此同时,发生火灾之后的救援难度也会显著增大。如果没有对钢结构建筑采取相关的防火和消防措施,那么从火灾出现开始计算,在十五分钟之内,钢结构必然会出现强度降低的情况。并且,发生火灾之后,建筑物内部必然会出现浓烟和高温,那么在救援的时候,难度将会更多。更重要的是,钢结构在一段时候的高温之后,特别容易出现坍塌,这是最危险的地方所在,除了会对受困人群带来更多的安全威胁,也会对于施救人员造成一定的人身威胁。

二、钢结构建筑的防火要求

为了减少火灾发生时,钢结构建筑可能造成的负面影响,因此在工程建筑施工当中,就需要将钢结构建筑的防火要求都考虑进来,使其能够使火灾后果有效的缓解或者是降低危险性。笔者认为,对于钢结构建筑的防火要求主要以下三点:较强的环保性、良好的绝热性以及将火灾出现时人员的疏散问题考虑进来。以下分别进行详细的分析。

1、较强的环保性

在火灾发生时,周围的气体会对于火势有着直接的影响。比如说有些质量较差的钢结构,会遇火之后,会出现散发出有害易燃的气体,这会进一步增大火势的同时,也会对于火灾围困人员的身体健康造成危害。与此同时,在建筑的使用过程当中,挥发出来的气体也会对于人们的正常工作和生活、身心安全造成影响。而对于钢材表面的涂层,在遇到明火时,会发生化学反应从而生成有毒气体。这会给仍然困在建筑物中的人群的人身安全造成严重的威胁,甚至还会威胁到生命。并且也增大的救援人员的工作难度。因此笔者认为,对于钢结构中,钢材的选择,较强的环保性是其中一个重要的因素。

2、良好的绝热性

钢梁和钢柱共同组成了钢结构建筑,这两个部分对于防火的要求也不尽相同。一级防火中,钢柱的耐火极限为3个小时,钢梁则是2个小时。二级防火要求下,钢柱的耐火极限为两个半小时,而钢梁的耐火极限是一个半小时。而如果钢结构建筑长期处于高温状态下,此时就需要采取外部的措施来保障在使用期间的钢结构建筑的安全性。

3、将火灾出现时人员疏散的疏散问题考虑进来

最后一个要求则是应该将火灾出现时被困人员的疏散问题考虑进来。主要是因为,钢结构在遭遇火灾之后,会造成更加严重的后果,这种情况下,只有通过对疏散人流渠道的设计,才能够尽可能的降低人员伤亡率。问题包括:如何疏散被困人员,建筑当中的人员密度应该控制在哪个范围等等。只有将这些问题考虑进来,才能使钢结构建筑在未来的应用更加普遍。

三、钢结构建筑中有效的防火消防措施

根据以上分析,可以得出对钢结构建筑的防火消防措施,主要是从两个方面入手,降温与隔离。通过降温防止钢结构的坍塌,隔离来避免钢材与火之间的接触。一般来说,可以采取以下四个措施来进行钢结构的防火和消防,分别是包裹防火法、涂料防火法、充水冷却防火法以及喷水防火法。以下分别进行详细的分析。

1、包裹防火法

包裹防火法,顾名思义,就是将钢结构整体使用一种材料包裹起来,但是对这种包裹材料的要求比较高,即耐热性强,耐火性高,同时还能够大量的吸收热量,从而防止钢结构吸收热量,保证钢结构的强度不受到影响。就当前我国的钢结构建筑而言,主要使用的包裹材料为无机防火板、石灰板和硅酸钙板。都能够将钢结构包裹住。通过这种方式,能够有效的降低经济成本和施工成本的投入,并且施工难度比较小,十分实用。

2、涂料防火法

第二种就是涂料防火法,主要是在钢结构表面涂上一层具有防火性能的材料,从而保护钢结构不会受到火的干扰,避免他们之间的直接接触。与此同时,涂料还需要具备吸收热量的能力,比如说通过反应来释放出水分,降低火焰的温度和减小火势。这种方式能够有效的延长钢结构的坚持时间,争取到更多的时间给人身疏散开来,从而提高生存率。这种方法简单快捷,十分实用。

3、充水冷却防火法

冲水冷却防火是钢结构防火消防中的一种常用方法。主要是通过施工时,对于内部空心的封闭柱充水,一旦火灾出现,内部的水则会吸收周边的热量,那么钢结构所吸收的热量就会更少,温度也会更低。尤其是水蒸发的过程中,所吸收的热量会更多,这样就大大降低了钢结构的温度。其实,主要的原理就是通过水分的蒸发带走大部分的热量,钢结构的热量则不会受到影响甚至会降低,这样钢结构的强度也会明显的增高,在发生火灾时,安全性更高。

4、喷水防火法

如何实现喷水防火法呢?主要是通过在钢结构上半部分安置水喷头,在火灾发生时或者周边温度有明显的升高时,水喷头则会自动的打开进行喷水。通过持续的喷水,钢结构表面的温度会显著降低,甚至会将周边的火势减小或者是扑灭。这样钢结构自身的温度将不会持续的超过600摄氏度,那么也就不会发生坍塌的情况了。喷水法还有使建筑构件表面形成一种喷水膜,通过降低温度的方式来提高钢结构的强度,无论是对建筑物的保护还是对被困人群的保护而言都极有意义。

小结:总而言之,钢结构建筑在社会中的广泛应用,促使其安全性能和防火性能受到了越来越多人的重视,而钢结构本身的防火性能并不好,因此就只有通过采取其他措施来提高防火性能。本文主要对此展开了分析,可供参考。

参考文献

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