Противопожарная защита зданий из металлоконструкций

стальные конструкции зданий есть ахиллесова пята: плохая огнестойкость. Чтобы сохранить прочность и жесткость стальной конструкции в течение длительного времени при пожаре и обеспечить безопасность жизни и имущества людей, в реальном проекте принимаются различные меры противопожарной защиты.

Почему стальные конструкции, которые не горят, нуждаются в противопожарной защите?

Сталь – строительный материал, который не горит. По сравнению с бетоном сталь имеет много преимуществ, таких как сейсмостойкость и сопротивление изгибу. Поэтому в современных зданиях широко применяются металлоконструкции не только для относительного увеличения несущей способности зданий, но и для удовлетворения потребностей эстетического моделирования архитектурного проектирования, таких как различные одноэтажные или многоэтажные заводы, небоскребы, склады. , залы ожидания Зал, как правило, имеет стальную конструкцию.

Хотя сталь не горит, она деформируется под воздействием высоких температур, что приводит к разрушению конструкции. Как строительный материал, сталь имеет некоторые неизбежные недостатки в отношении противопожарной безопасности.

Как правило, предел огнестойкости незащищенных стальных конструкций составляет около 15 минут. Обычно при температуре 450~650°С несущая способность теряется, и возникает большая деформация, что приводит к изгибу стальных колонн, стальных балок и даже разрушению конструкции.

Меры противопожарной защиты стальных конструкций

В соответствии с различными принципами противопожарной защиты меры противопожарной защиты стальных конструкций делятся на методы термостойкости и методы водяного охлаждения.

методы термостойкости

Метод теплового сопротивления можно разделить на метод распыления и метод инкапсуляции.

Метод распыления

Как правило, огнезащитное покрытие используется для нанесения или распыления на стальную поверхность для образования огнеупорного и теплоизоляционного защитного слоя и повышения предела огнестойкости стальной конструкции.

Этот метод прост в изготовлении, имеет малый вес, обладает высокой огнестойкостью и не ограничивается геометрией стальных компонентов. Он имеет хорошую экономичность и практичность и широко используется.

Существует много разновидностей огнезащитных покрытий для стальных конструкций, которые можно условно разделить на две категории: одна — тонкослойная. огнезащитные покрытия (тип Б), то есть вспучивающиеся огнезащитные материалы для металлоконструкций; другой покрытия толстослойного типа (H).

Огнезащитные покрытия класса B, толщина покрытия обычно 2-7 мм. Основой является органическая смола, обладающая определенным декоративным эффектом, расширяющаяся и уплотняющаяся при высоких температурах. Предел огнестойкости может достигать 0.5~1.5 ч.

Огнезащитное покрытие стальной конструкции с тонким покрытием имеет тонкое покрытие, малый вес и хорошую виброустойчивость. Для открытых стальных конструкций внутри помещений и легких стальных конструкций крыш, когда установлен предел огнестойкости 1.5 ч и ниже, следует использовать огнезащитные покрытия стальных конструкций с тонким покрытием.

Толщина Огнезащитное покрытие класса H обычно составляет 8 ~ 50 мм.. Зернистая поверхность. Основным компонентом является неорганический теплоизоляционный материал с низкой плотностью и низкой теплопроводностью.

Предел огнестойкости может достигать 0.5 ~ 3.0 ч. Огнеупорные покрытия стальной конструкции с толстым покрытием, как правило, негорючие, устойчивые к старению и более долговечные. Для скрытых стальных конструкций внутри помещений, высотных цельнометаллических конструкций и многоэтажных стальных конструкций мастерских, когда указан предел огнестойкости более 1.5 ч, следует использовать огнезащитные покрытия стальных конструкций с толстым покрытием. 

Метод инкапсуляции

Метод полой инкапсуляции: огнеупорная плита или огнеупорный кирпич используются для обертывания стального элемента вдоль внешней границы стального элемента. Большинство мастерских по производству стальных конструкций в отечественной нефтехимической промышленности используют метод строительства огнеупорных кирпичей для обертывания стальных компонентов для защиты стальной конструкции.

Плюсы этого метода – высокая прочность и ударопрочность, минусы – занимает много места и конструкция более хлопотная. Огнеупорные легкие плиты, такие как фиброцементные плиты, гипсокартонные плиты, вермикулитовые плиты и т. д., используемые в качестве огнеупорных наружных слоев.

Способ упаковки в коробки крупные стальные детали имеет преимущества плоской и гладкой декоративной поверхности, низкой стоимости, небольших потерь, отсутствия загрязнения окружающей среды, устойчивости к старению и т. д., а также имеет хорошие перспективы продвижения.

Метод твердой капсулы: как правило, при заливке бетона стальные элементы заворачиваются и полностью закрываются. Преимуществами являются высокая прочность и ударопрочность, а недостатками является то, что бетонный защитный слой занимает много места и строительство хлопотно, особенно строительство на стальных балках и диагональных связях очень сложно.

методы водяного охлаждения

Метод водяного охлаждения включает метод охлаждения водяным душем и водоналивной способ охлаждения.

Метод охлаждения водяным душем

Метод охлаждения распылением воды заключается в размещении автоматической или ручной системы распыления на верхней части стальной конструкции. При возникновении пожара активируется спринклерная система, образующая непрерывную водяную пленку на поверхности стальной конструкции. Когда пламя распространяется на поверхность стальной конструкции, вода испаряется и забирает тепло, задерживая достижение стальной конструкцией предельной температуры.

Водоналивной метод охлаждения

Метод водяного охлаждения заключается в заполнении полого стального элемента водой. За счет циркуляции воды в стальной конструкции поглощается тепло самой стали. Поэтому стальная конструкция может поддерживать более низкую температуру при пожаре и не потеряет своей несущей способности из-за чрезмерного нагрева. Чтобы предотвратить ржавчину и замерзание, добавьте в воду ингибитор ржавчины и антифриз.

Как правило, метод термостойкости может замедлить скорость передачи тепла к компонентам конструкции через термостойкий материал. Метод термостойкости более экономичен и практичен, и он широко используется в практических проектах.

Преимущества и недостатки метода напыления и метода герметизации в мерах противопожарной защиты стальной конструкции

Огнестойкость

С точки зрения огнестойкости метод инкапсуляции лучше, чем метод распыления. Огнестойкость герметизирующих материалов, таких как бетон и огнеупорный кирпич, лучше, чем у обычных огнезащитных покрытий.

Кроме того, огнестойкость новой огнеупорной плиты также выше, чем у огнеупорных покрытий. Его предел огнестойкости значительно выше, чем у стальных конструкций огнезащитных и теплоизоляционных материалов той же толщины, и выше, чем у вспучивающихся огнезащитных покрытий.

Долговечность

Поскольку герметизирующие материалы, такие как бетон, обладают хорошей долговечностью, их характеристики со временем могут ухудшиться; и долговечность всегда были проблемой, которую огнезащитные покрытия стальных конструкций не могли решить.

Тонкие и ультратонкие огнезащитные покрытия на основе органических компонентов, независимо от того, используются ли они снаружи или внутри помещений, могут иметь такие проблемы, как разложение, деградация, старение и т. д.

Конструктивность

Метод распыления для противопожарной защиты стальных конструкций прост и удобен в реализации и может быть реализован без использования сложных инструментов.

Однако качество строительства методом распыления огнезащитного покрытия низкое, и трудно контролировать удаление ржавчины с подложки, толщину покрытия огнезащитного покрытия и влажность строительной среды; конструкция метода инкапсуляции более сложная, особенно для диагональных раскосов и стальных балок, но конструкция обеспечивает сильную управляемость и простоту обеспечения качества.

Толщина герметизирующего материала может варьироваться более точно для контроля предела огнестойкости.

Охрана окружающей среды

Метод напыления загрязняет окружающую среду при строительстве, особенно под действием высоких температур, может улетучиваться вредные газы. Метод инкапсуляции не имеет токсичных выбросов при строительстве, нормальной среде использования и высокой температуре огня, что выгодно для защиты окружающей среды и безопасности персонала при пожаре.

Экономично

Метод распыления имеет преимущества простой конструкции, короткого периода строительства и низкой стоимости строительства. Однако цена огнезащитных покрытий высока, а затраты на техническое обслуживание относительно высоки из-за таких недостатков покрытий, как старение.

Стоимость строительства методом инкапсуляции высока, но используемые материалы дешевы, а затраты на техническое обслуживание низкие. В целом метод инкапсуляции более экономичен.

применимость

Метод распыления не ограничивается геометрией компонентов и в основном используется для защиты балок, колонн, полов, крыш и других компонентов. Он особенно подходит для огнезащиты стальных конструкций в легких стальных конструкциях, решетчатых конструкциях и стальных конструкциях специальной формы.

Конструкция методом инкапсуляции сложна, особенно для стальных балок, диагональных раскосов и других компонентов. Метод инкапсуляции обычно используется для колонок, и область его применения не так широка, как метод распыления.

Занимаемая площадь

Огнезащитная краска, используемая в методе распыления, имеет небольшой объем, в то время как герметизирующие материалы, используемые в методе инкапсуляции, такие как бетон и огнеупорные кирпичи, занимают место и уменьшают полезную площадь. И качество герметизирующего материала тоже на высоте.