浅谈钢结构防火和防腐 (1)

0 引言
钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它们都是钢 结构构件，它们的安全性直接关系到整幢建筑的安全。 钢材 虽然是不燃材料，但随着温度的变化，其力学指标会发生很 大的改变， 承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下 降。 钢结构在温度达到 350 ℃、500 ℃、600 ℃时，其强度分别
综 下降 1 ／ 3、1 ／ 2、2 ／ 3， 在高温条件下其内部应力也会发生改变, 合 使钢结构承重体系出现问题。 在一般情况下，一个空间起火
要求的钢结构上面使用水性无机富底漆,因为其防腐性能与 大厂家的环氧富锌底漆是相似的,但是施工性能却不如环氧 富锌底漆，如果必须要使用水性无机富底漆，则必须要多加 一道环氧封闭漆来增加结合性，然后再施工防火涂料。 国内 一些钢结构工程由于在膨胀型防火涂料表面施工了氟碳面 漆，而在表面出现了严重的“咬漆”现象，说明了氟碳面漆的 特殊的原料成分与膨胀型防火涂料中原料成分发生了不相 容的化学反应。 而聚硅氧烷面漆具有比氟碳涂料更好的高 保 光/高 保 色/抗 老 化 的 优 越 性 能 ，而 且 与 众 多 的 膨 胀 型 防 火 涂料兼容。
河南建材 200180 年第 14 期
浅谈钢结构防火和防腐
刘淑华， 梁韩菊 新乡天丰钢板开发有限公司（453000）
摘 要:随着我国经济的发展，钢铁产量的不断提高，钢结构这种建筑结构形式以其重量轻、承载力大、施工简便、 布局 灵 活 等特 点 广 泛应 用 于 超高 层 建 筑、体 育 馆 和大 型 厂 房等 建 筑 中。 由 于 无 保护 层 的 钢结 构 存 在耐 火 性 差、易 腐 蚀 的 缺 点 ，发 生 火 灾 时 极 易 发 生 倒 塌 ，防 腐 处 理 不 当 也 会 大 大 折 减 钢 结 构 建 筑 的 使 用 寿 命 ，因 此 钢 结 构 建 筑 防 火 、 防腐问题备受人们的关注。 本文就钢结构防火、防腐问题谈一点自己的见解。 关键词:钢结构防火；钢结构防腐
且无外来干涉，大约燃 烧 7 min 就 可达 到 500 ℃的 高温 。 所
论 以无保护的钢结构，其耐火倒塌的时间大致 15 min 左右。 而 述 对于钢结构而言，防腐处理不当也会大大折减使用寿命。 为
此钢结构的腐蚀防护也是结构设计中必须认真考虑的问 题。 下面将就钢结构的防火与防腐问题作一专门的论述。
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200180 年第 14 期 河南建材
建筑设计中的现实信息转译
郝铭 华中科技大学建筑与城市规划学院（430074）
摘 要:论述了建筑师对现实信息的两种处理方式：将现实信息作为限制条件和将现实信息转译为图解。 并 对两种处理方式进行了比较分析。 结合实例， 文章比较了分析性图解和生成性图解这两种转译现实信息方 式的形式特点与作用机制。 并例举了现实信息转译在实践层面的一次初步探索。 转译现实信息作为一种设 计方法论，具有巨大的潜力。 关键词:现实信息；转译；分析性图解；生成性图解
1 钢结构防火
1.1 根据 建 筑物 的 火 灾危 险 性 和重 要 性 ，合理 确 定 建筑 的 耐 火等级
各种建筑由于其使用功能和重要性的不同,火灾危险性 存在差异,我们设计时要根据业主提供的建筑要求，根据《建 筑 设 计 防 火 规 范 》和 《高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 》，确 定 建 筑物的火灾危险性，再根据火灾危险性，确定建筑的耐火等 级。 如果我们在设计时没有正确核定耐火等级，确定的耐火 等级过高或过低，都会造成我们设计失误，过高造成浪费， 过低则造成不安全。 1.2 设计时考虑涂刷防火涂料
从以现实信息作为限制条件对设计进行规范,到将现实
信息转译为建筑学语言,之所以会产生这种对现实信息使用
方式的转变，其原因在于建筑师的工作性质发生了变化。 建
筑学是一门实践科学，建筑师需要与现实打交道。 而现实社
会日趋复杂化，建筑师除了创造工作以外，也逐渐开始承担
决策、判断等工作。 建筑师作出决策的依据来源于现实信息。
2）可用自身进行修补，且具有较强的结合力。目前，环氧 富锌底漆已被广泛地应用于钢结构的重防腐。
高性能涂装体系的中间漆通常为环氧云铁漆，其中相互 交错的层片状 的 云铁 （MIO）会 有 效地 阻 滞 水分 、氧 分 子及 电 解 质的 渗 透 ，从而 使 环 氧 中 间 漆 具 有 更 好 的 阻 隔 保 护 功 能 ， 另 外，环 氧 中 间漆 中 的 云 铁 能 够 延 长 涂 覆 面 漆 的 时 间 窗 口 ， 改善其涂覆的性能。
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我们应该严格按照国家现行的建筑防火规范来考虑人 员疏 散,将 人 员 密 度 指 标 和 钢 结 构 建 筑 的 特 点 综 合 起 来 考 虑 ， 加强对安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计要求，保 证人员疏散时间小于建筑构件的耐火极限,确保火灾时人员 能安全逃生，避免群死群伤火灾事故的发生。
为现实信息塑形，将现实信息浓缩为图解，从而将现实 信息转译为建筑学语言直接参与到设计操作中,正逐渐成为 建筑师们在设计中使用现实信息的一种新方式。 现实信息 由原先在建筑方案成长过程中的限制约束因素,转变为建筑 方案成长的推动力量。 建筑师由原先被动地受到现实制约， 转为主动地利用现实中的不利因素将方案推向有利的方 向。 1.3 对现实信息使用方式的转变
21 世纪将是钢结构快速发展时期 ， 钢结构在我国的发
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3 防腐涂料与防火涂料配合使用需要 注意的问题
处理钢结构 表 面 要喷 砂 除 锈，除 锈 等 级不 低 于 sa2.5，除 锈 质 量 符 合 《涂 装 前 钢 材 表 面 锈 蚀 等 级 和 除 锈 等 级 》GB892388 的有关要求规定，表面粗糙度达到 40~70 微米。 结合性问 题由于水性无机富底漆特殊的固化机理，表面孔隙比较大， 大大影响了与防火涂料的结合性能,所以尽量不要在有防火
在以现实信息作为限制条件对设计进行规范时,建பைடு நூலகம்师被动
综 地受制于现实信息,创 造 与 决策 在 设 计过 程 中 是分 立 的 两种
行为;而将现实信息转译为建筑学语言则使建筑师决策的过
合 程可以直接在创造的过程 中 完 成,建 筑 师 从而 开 始 主动 地 利
用现实信息作为创造的来源。
论
2 转译现实信息的两个层次
目前对钢结构防火保护采用三个方法。 1）喷涂防火涂 料:优点是现场施工方便，不受构件形状的影响，可选择性 大;缺点是粘结及防火性的耐久问题，喷涂温、湿环境问题， 钢基材处理问题。 2）防火板材包裹:优点为耐火强度较高，性 能稳定、持久，耐侯性好，施工环境无特殊要求；缺点有施工 技能要求比较高，接缝处理要好。 3）水淋冷却法是在钢结构 上部布置自动喷淋系统，发生火灾时，启动喷淋在钢结构表 面形成一层连续的水膜，达到保护作用。 我们在设计时，要 根据不同建筑对构件耐火极限的要求，通过科学比较，选出 最恰当的防火保护方法，达到经济和安全要求。 1.3 钢结构建筑设计时要充分考虑人员疏散问题
2 钢结构防腐
在钢结构表面涂覆防腐涂料是腐蚀防护的一种重要手 段。 高性能的防腐涂料通常为三道漆体系:底漆、中间漆和面 漆。 在腐蚀性强的环境中，底漆的选择通常为富锌底漆；在 腐蚀性较弱的环境中，通常为磷酸锌底漆。 环氧富锌底漆与 无机硅酸锌底漆相比具有以下优点:
1）在底漆与中间漆之间,不需要封闭漆。 对空气湿度不 敏感， 因为环氧富锌底漆一般是基于环氧树脂/聚酰胺或聚 胺的固化机制。 不需要空气中的水分固化。
由于大多数钢结构建筑有防止光泽度丧失以及褪色等 要求,所以采用保光性和保色性好的高性能面漆可以节约大 量的后期维修费用。 聚硅氧烷面漆具有更优异的光泽、色彩 耐久度，同时还具有一定的抗腐蚀性能。 聚硅氧烷面漆是近 几年研发的高性能面漆，它经历了两代产品:环氧改性聚硅 氧烷面漆和丙烯酸改性聚硅氧烷面漆。
述
2.1 将现实信息转译为分析性图解
建筑师将数量巨大、 内容庞杂的现实社会信息转译为图
表、示意图和卡通画等相对直观的形式，以快速进行比较分
析 并 作 出 判 断,这 些 图 表 、示 意 图 和 卡 通 画 即 为 分 析 性 图 解 。
在 设 计 中 ，分 析 性 图 解 一 方 面 帮 助 建 筑 师 进 行 理 性 思 考 ，另
一方面也解释了建筑师的设计思路。 在分析性图解中，现实
信息的作用在于通过图解的形式激发建筑师的思考,使之通
过设计对现实作出反馈。 在分析性图解中现实信息是影响
方案发展的因素。
2004 年落成的西雅图图书馆在现实信息转译的操 作为
库哈斯赢得了好评。 在这个项目中，库哈斯首先研究了各种
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1 建筑师对现实信息的使用方式
在建筑学的设计实践中，诸如场地地质水文状况、通风 采光条件、使用者类型构成等涉及了社会、历史、文化、政 治、经济和地理等多个方面的现实信息，对于建筑设计起着 重大的影响。 建筑师对现实信息主要有如下两种使用方式。 1.1 以现实信息作为限制条件对设计进行规范
为了对现实信息做出合理的回应,建筑师们常根据现实 信息制定相应的设计原则对设计进行规范,这些原则部分形 成硬性指标,部分则作为方案极力追求的目标对设计方案的 努力方向起着指导作用。 例如，为满足房间采光需求，各地 区都根据各自的地理位置设定了日照间距系数控制两栋房 屋的前后间距以使房屋得到充足的光照。 1.2 将现实信息转译为建筑学语言
4 结束语
展形 势 很 好 ，我 们 在 设计 和 施 工 中 充 分 利 用 钢 结 构 的 优 点 ， 克服钢结构防腐、防火差的缺点，它会逐步替代传统的混凝 土结构、砌体结构，普遍运用在民用和工业建筑中。
参考文献: [1] 50016-2006,建筑设计防火规范[S] [2] CECS102：2002,门式钢架轻型房屋钢结构技术规程[S] [3] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范[S] [4] GB 50046-95 工业建筑防腐蚀设计规范[S] [5] 轻钢结构设计手册 [6] 魏明钟.钢结构[M].武汉理工大学,第二版