如何做網架加工工程防火?

    鋼材具有的強度高、延性好優點決定了網架加工工程則具備自重輕、抗震性能好、承載能力大的特性，同時網架加工工程可場內加工，施工周期短，同時材料又是可回收利用。因此，不管在國內還是國外網架加工工程建筑都得到了廣泛的運用。

    但 網架加工 工程有一個致命弱點：抗火性能差。為了使網架加工工程在火災中較常時間地保持強度和剛度，保障人們的生命和財產安全，在實際工程中采用了多種防火保護措施。根據防火原理不同，防火措施分阻熱法和水冷卻法。阻熱法又可分為噴涂法和包封法(空心包封法和實心包封法)。水冷卻法有水淋冷卻法和沖水冷卻法。本文將具體介紹各種防火措施，并比較其優缺點。

    1、網架加工工程的耐火極限與耐火性能

    網架加工工程的耐火極限是指構件在標準耐火試驗中，從受到火的作用時起到失去穩定性或完整性、絕熱性止這段抵抗火作用的時間。

    鋼材本身雖然不會起火燃燒,但鋼材的材性受溫度影響很大，但在250℃鋼材的沖擊韌性下降，超過300℃，屈服點與極限強度顯著下降。實際火災下，荷載情況不變,網架加工工程失去靜態平衡穩定性的臨界溫度為500℃左右，而一般火場溫度達到800～1000℃。因此，火災高溫下網架加工工程很快地會出現塑性變形，產生局部破壞，最終造成網架加工工程整體倒塌失效。

    網架加工工程建筑必須采取防火措施，以使得建筑具有足夠的耐火極限。防止網架加工工程在火災中迅速升溫到臨界溫度，防止產生過大變形以至建筑物倒塌，從而為滅火和人員安全疏散贏得寶貴時間，避免或減少火災帶來的損失。

    2、網架加工工程防火保護措施

    網架加工工程防火保護措施按原理分為兩類：一是阻熱法，二是水冷卻法。這些措施的目的是一致的：使構件在規定的時間,溫度升高不超過其臨界溫度。不同的是阻熱法是阻止熱量向構件傳輸來,而水冷卻法允許熱量傳到構件上,再把熱量導走以實現目的。

    2.1阻熱法

    阻熱法根據防火涂料阻熱和包封材料阻熱，分為噴涂法和包封法。噴涂法通過涂覆或噴灑防火涂料把構建保護起來。包封法又可分為空心包封法和實心包封法。

    2.1噴涂法

    一般采用防火涂料涂覆或噴灑于鋼材表面，形成耐火隔熱保護層，提高網架加工工程的耐火極限。這種方法施工簡便、重量輕、耐火時間較長，而且不受鋼構件幾何形狀限制。具有較好的經濟性和實用性，應用廣泛。網架加工工程防火涂料的品種較多,大體分為兩類：一類是薄涂型防火涂料(B類),亦即網架加工工程膨脹防火料;另一類是厚涂型涂料(H)類。

    B類防火涂料，涂層厚度一般為2-7mm。基料為有機樹脂，有一定裝飾效果，高溫時膨脹增厚。耐火極限可達0.5～1.5h。薄涂型網架加工工程防火涂料涂層薄、重量輕、抗振性好。室內裸露網架加工工程、輕型屋蓋網架加工工程，當規定其耐火極限在1.5h及以下時，宜選用薄涂型網架加工工程防火涂料。H類防火涂料涂層厚度一般為8～50mm。呈粒狀面。主要成分為無機絕熱材料，密度較小熱導率低。耐火極限可達0.5～3.0h。厚涂型網架加工工程防火涂料一般不燃、耐老化、耐久性較可靠。室內隱蔽網架加工工程、高層全網架加工工程及多層廠房網架加工工程，當規定其耐火極限在1.5h以上時，應選用厚涂型網架加工工程防火涂料。

    2.2水冷卻法

    水冷卻法包括水淋冷卻法和充水冷卻法。

    2.2.1水淋冷卻法

    水淋冷卻法是在網架加工工程上部布置自動或手動噴淋系統。發生火災時，啟動噴淋系統，在網架加工工程表面形成一層連續的水膜，火焰蔓延到網架加工工程表面時，水分蒸發帶走熱量，延緩網架加工工程建筑達到其界限溫度。水淋冷卻法在同濟大學土木工程學院大樓得到使用。

    2.2.2充水冷卻法

    充水冷卻法是在空心鋼構件內充水。通過水在網架加工工程內的循環，吸收鋼材本身受熱的熱量。從而使網架加工工程在火災中能保持較低的溫度，不會因升溫過高而喪失承載能力。為防止銹蝕和結冰,水中要加阻銹劑和防凍劑。美國匹茲堡64層的美國鋼鐵公司大廈的鋼柱就采用了充水冷卻法。

    3、防火措施比較

    阻熱法通過阻熱材料可以減慢熱量向結構構件傳導的速度。總體來說，隔熱法經濟性和實用性較好，在實際工程運用相當廣泛。水冷卻法是抵御火災的一種有效的防護措施，但由于這種方法對結構設計有專門要求，同時其成本較高，故目前在工程領域還未得到很好的推廣。

    阻熱法在網架加工工程防火保護中廣泛使用，所以下面重點比較阻熱法措施中噴涂法與包封法的優缺點。

    3.1耐火性

    這耐火性能上，包封法優于噴涂法。混凝土、耐火磚等包封材料耐火性比一般的防火涂料好。另外，新型防火板的耐火性能也優于防火涂料。其耐火極限明顯高于同厚度的網架加工工程防火隔熱材料,更高于膨脹型防火涂料。

    3.2耐久性

    由于包封材料如混凝土耐久性比較好，不易隨時間推移發生性能劣化;而耐久性一直是網架加工工程防火涂料未能解決好的問題。以有機組分為主的薄型和超薄型防火涂料無論是用于室外還是室內,其有機組分都可能產生分解、降解、老化等問題,從而使涂層剝落粉化或失去防火性能。

    3.3施工性

    網架加工工程防火的噴涂法施工簡便,無須復雜的工具即可施工。但噴涂法防火涂料施工質量可控性差,對基材的除銹、防火涂料的涂層厚度以及施工環境濕度等不易控制;包封法施工比較復雜，對于斜撐、鋼梁尤為明顯，不過施工可控性較強強，質量容易保證。可以較為準確地改變包封材料的厚度來控制耐火極限。

    3.4環保性

    噴涂法在施工時污染環境,特別是在高溫作用下能揮發出有害氣體。包封法在施工、正常使用環境和火災高溫下均無有毒釋放物,有利于環境保護和火災時的人員安全。

    3.5經濟性

    噴涂法施工簡單、工期短，施工費用低。但防火涂料價格高，而且由于涂料存在老化等缺點,其維護費用較高。包封法施工費用高,但所用材料價格便宜,且維修費用低。綜合來講，包封法經濟效性較好。

    3.6適用性

    噴涂法不受構件的幾何限制,多用于梁、柱、樓板、屋蓋等各構件的保護。特別適用于輕網架加工工程、網架結構和異形網架加工工程等空間結構體系網架加工工程防火保護中。包封法施工復雜，特別是鋼梁、斜撐等構件,包封法一般較多用于柱子，適用范圍沒噴涂法廣泛。

    3.7占用空間

    噴涂法所使用的防火涂料體積較小，而包封法使用的包封材料如混凝土、防火磚，會占用空間，減小使用空間。而且包封材料質量也較大。

    4、總結

    通過論述可以得到以下結論：

    1)網架加工工程防火保護措施的采用要考慮多方面因素的影響，如構件類型、施工難易度、施工質量要求、耐久性要求和經濟效益等;

    2)通過對噴涂法與包封法的比較，噴涂法主要優勢在施工工藝簡便，噴涂后構件外形不發生大的改變。包封法主要優勢在于成本較低，防火性能與耐久性好;

    3)各種防火措施有各自的優勢和不足，在工程運用中，可取長補短，多種防火措施結合使用。并可以通過采取不同措施，設置多道防火防線。

防火噴涂處理后代發網架加工桿件