淺談鋼結構建筑防火設計

　　首先我們來(lái)分析一下鋼結構建筑的火災特點(diǎn)。鋼結構建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接關(guān)系到整幢建筑的安全，它們大都采用鋼材，鋼材雖然是不燃材料，但其耐火性能很差，隨著(zhù)溫度的變化，其力學(xué)指標會(huì )發(fā)生很大的改變，承載力和平衡穩定性會(huì )隨溫度升高而大幅度下降。鋼結構在溫度達到350℃、500℃、600℃時(shí)，其強度分別下降1／3、1／2、2／3，在高溫條件下其內部應力也會(huì )發(fā)生改變，使鋼結構承重體系出現問(wèn)題，按理論計算，在全負荷下，鋼結構失去平衡穩定性的臨界溫度為500℃，一般火場(chǎng)溫度都在800℃－1000℃左右，在這樣的高溫條件下，無(wú)任何保護的鋼結構很快就會(huì )出現塑性變形，大約15分鐘內就會(huì )倒塌。2002年9月11日，美國紐約的世界貿易大廈在恐怖襲擊中倒塌，導致300多名消防隊員無(wú)辜喪生。飛機滿(mǎn)載燃油撞擊大樓后，造成大樓承重的鋼結構筒體的保護層被破壞，在強烈的高溫作用下，鋼結構筒體承載強度迅速下降，短短20分鐘后這個(gè)世界上最著(zhù)名建筑就消失在我們面。2003年我國青島市的正大食品廠(chǎng)鋼結構廠(chǎng)房發(fā)生特大火災，造成廠(chǎng)房大面積倒塌，很多工人葬生火海；1972年天津市體育館發(fā)生火災，致使屋頂坍塌，造成巨大人員傷亡。這些眾多的火災案例都暴露出了鋼結構建筑存在的一個(gè)致命弱點(diǎn)就是耐火性極差，這就給我們廣大建筑設計人員提出了一個(gè)新的課題，怎樣才能做好鋼結構建筑的防火設計，使鋼結構建筑更好地服務(wù)于我們的經(jīng)濟建設。

　　如何才能做好鋼結構建筑的防火設計呢？我認為應該做到以下三個(gè)方面：

　　一、根據建筑物的火災危險性和重要性，合理確定建筑的耐火等級。各種建筑由于其使用功能和重要性的不同，火災危險性存在差異，我們設計時(shí)要根據業(yè)主提供的建筑要求，根據《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》，確定建筑物的火災危險性，再根據火災危險性，確定建筑的耐火等級，比如一個(gè)60米高的綜合樓，根據《高規》其屬于一類(lèi)高層建筑，它的耐火等級應為一級，其梁、柱、屋頂承重構件的耐火極限應分別不低于2小時(shí)、3小時(shí)、1.5小時(shí)，如果我們在設計時(shí)沒(méi)有正確核定耐火等級，確定的耐火等級過(guò)高或過(guò)低，都會(huì )造成我們設計失誤，過(guò)高造成浪費，過(guò)低則造成不安全。

　　二、設計時(shí)要選用恰當的鋼結構防火保護方法。目前我國鋼結構主要采用三種保護方法：噴涂法、包敷法、水淋冷卻法，它們都是通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)提高鋼結構的耐火極限。具體而言，噴涂法就是在鋼結構表面涂上一層防火涂料，形成一個(gè)保護膜，從而提高建筑構件的耐火極限，它有厚型和薄型之分，不同厚度的涂層其耐火極限不同；包敷法是采用磚、混凝土、硅鈣板等材料將鋼結構包裹，從而形成保護層，提高構件耐火極限；水淋冷卻法是在鋼結構上部布置自動(dòng)噴淋系統，發(fā)生火災時(shí)，啟動(dòng)噴淋在鋼結構表面形成一層連續的水膜，達到保護作用。我們在設計時(shí)，要根據不同建筑對構件耐火極限的要求，通過(guò)科學(xué)比較，選出最恰當的防火保護方法，達到經(jīng)濟和安全要求。

　　三、鋼結構建筑設計時(shí)要充分考慮人員疏散問(wèn)題。由于鋼結構建筑自身存在的弱點(diǎn)，我們在設計時(shí)要充分考慮人員疏散的因素，將人員密度指標和鋼結構建筑的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮，加強對安全疏散路線(xiàn)、疏散距離、疏散寬度的設計要求，保證人員疏散時(shí)間小于建筑構件的耐火極限，確�；馂臅r(shí)人員能安全逃生，避免群死群傷火災事故的發(fā)生。