1、阻隔温度,提高钢结构耐火极限
我国的钢结构防火主要采用防火涂料、发泡防火漆和外包防火层等方法。
⑴防火涂料法
防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前,我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类,即薄型(B类,包括超薄型)和厚型(H类)。薄型涂层厚度在7mm以下,在火灾时能吸热膨胀发泡,形成泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,延缓钢结构温升,起到防火保护作用;厚型涂层厚度为8-50mm,涂层受热不发泡,依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升,起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点,分别适用于不同场合:
①室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构,当规定耐火极限在1.5h及以下时,宜选用薄涂型钢结构防火涂料。
②室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构,当规定其耐火极限在1.5h以上时,应选用厚涂型钢结构防火涂料。
⑵发泡防火漆法
防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比,在物理性能方面基本一样,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃烧,遇火时,能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。据试验:将一般油漆与防火漆分别涂在木板上,干燥后,用同样的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分钟就和油漆一道焦灼;而涂非膨胀惰气型防火漆的木板,2分钟后仅出现阴燃现象,静置30秒后立即熄灭;涂膨胀惰气型防火漆的木板,即使烘烤15分钟,连阴燃现象也未出现。由此可见,用防火漆涂于物体表面,一旦发生火灾,的确能在定时间里阻止火势蔓延,保护物体表面,从而为灭火战争取宝贵的时间。
⑶外包防火层法
外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层,砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。外包防火层法通常应用于钢柱。
随着技术发展,用防火板作保护层技术越来越完善,应用越来越广。防火板钢结构防火保护主要用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件,设备的承重钢框架、支架、裙座等钢构件进行包覆和屏蔽,以阻隔火焰和热量,降低钢结构的升温速率,将钢结构的耐火极限由0.25h提升到设计规范规定的耐火极限。
2、迅速排烟,降低火场温度
一般室内火灾的自然发展过程大体分成三个主要阶段,即:初期增长阶段、充分发展阶段及衰减阶段。
灾发展的初期增长阶段,随着放出热量迅速增多,在可燃物上方形成温度较高、不断上升的火羽流。当羽流受到房间顶棚的阻挡后,便在顶棚下方向四面扩散开来,形成了沿顶棚表面平行流动的较薄的热烟气层,达到了一定厚度时又会慢慢向室内中部扩展,不久就会在顶棚下方形成逐渐增厚的热烟气层。当火灾达到充分发展阶段,热烟气层的温度与中心温度相差无几。