摘要：随着人们生活水平提高，对建筑行业要求不断提高。目前，在钢结构建筑的广泛应用下，钢结构防火设计尤为重要。论文针对建筑钢结构防火设计的一些问题，结合GB50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）、GB51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》等规范的相关内容，阐述了建筑钢结构防火设计的要求、方法和建筑钢结构防火涂料的选用，对有关规范中几个术语的理解和几个条款的把握，供设计人员在实际工程设计中参考使用。

关键词：钢结构防火;耐火极限法;承载力法或临界温度法;防火涂料

引言

新形势下，我国经济水平不断提升，推动我国建筑工程领域的迅速发展，同时我国不断扩大了建筑规模以及逐年增长的高层民用建筑数量。对于建筑来讲，楼层比较高，存在着复杂的结构，如果产生火灾现象，直接加大了救援工作难度，直接威胁着人们的财产和生命。为了给人们提供安全、舒适的居住环境，需要充分意识到优化建筑防火设计的意义，有效保障人们的人身和财产安全，同时可以树立良好的品牌形象，促进我国建筑工程行业的稳定发展。

1建筑火灾的相关特征

1.1火灾具有立体性

相比常规建筑，建筑更容易出现立体火灾，主要原因包括以下2点：1）在建筑装饰装修过程中，采用了大量可燃性材料，尤其是一些综合性建筑，如商场展区、宾馆客房等，因其功能需求，需要进行大面积装修，会使用较多的泡沫板、布匹、木材等可燃材料，这些材料的存在给火灾的发展和蔓延提供了有利条件;2）建筑内部管道纵横交错，如通风管道、排水管道、电缆管道等，在火灾发生时，烟气会沿着管道蔓延，而建筑中的楼梯间、电梯井以及玻璃幕墙缝隙等，都会在一定程度上助长烟火蔓延。

1.2火灾隐患呈现出多样性特征

当前我国城市快速发展，城市中建筑是不可或缺的一部分，然而很多企业在建筑时并没有充分认识到消防安全工作。少部分建筑设计时，对防火设计工作存在着一定的缺陷，没有综合考虑消防救援以及火灾疏散等问题。一些建筑在开展施工阶段，施工人员并没有严格遵循制定的消防规范开展作业活动，缺乏良好的消防安全意识。在施工过程中，未能严格执行消防有关需求，导致建筑留下很多火灾隐患。对室内装修材料进行分析，很多地方应用了可燃性材料，并没有注重室内的消防工作，具有很大的火灾隐患。

2建筑钢结构防火设计分析

2.1建筑钢结构防火涂料

依据GB14907—2018《钢结构防火涂料》，钢结构防火涂料一般分为膨胀型和非膨胀型2种。膨胀型又称为薄型防火涂料（厚度小于或等于3mm为超薄型，小于或等于7mm为薄型），该类防火涂料由有机树脂为基料，再配以发泡剂、阻燃剂、成碳剂等，遇火后自身发泡膨胀，形成多孔碳化层可阻挡外部热源对基材的传热，起到绝热屏障的作用。但随着时间延长，部分有机物发生分解、降解，“老化”失效，涂层出现粉化、脱落，其耐久性较差，对耐火性能要求较高的建筑和构件不宜选用。膨胀型防火涂料耐火极限可达0.5～2.0h。非膨胀型又称为厚型防火涂料（厚度一般为7～50mm），该类防火涂料由多孔轻质无机绝热材料为基料，再配以无机黏结剂等，涂层的物理化学性能稳定，遇火不膨胀，其防火机理利用涂层良好的绝热性以及高温下部分成分的蒸发分解等烧蚀反应而产生的吸热作用，来阻隔和消耗火灾热量向基材的传递，延缓钢构件升温。非膨胀型防火涂料耐火极限可达0.5～3.0h。

2.2提高建筑结构的耐火能力

在我国，依照建筑工程的常用结构类型，可以将其耐火能力划分为4个等级，而建筑的耐火等级应为一级或二级。建筑结构的耐火能力主要受构件的耐火极限和燃烧性能影响，在防火设计中，需要明确设计要点，对建筑防火安全的基本措施进行完善，做好设计缺陷的改进，在提高建筑结构功能性的同时，保证建筑防火设计的合理性和有效性。在设计过程中，应充分考虑建筑防火设计的相关理念。以钢结构为例，可以从以下方面提升其耐火能力：1）在结构表面涂刷防火涂料，最大限度地提升钢材的耐火性能，确保在火灾发生时，延缓楼层结构发生变形，为人员疏散和火灾扑救争取更多的时间;2）在钢结构表面使用发泡防火漆，这种材料在常温状态下与普通油漆一样，但其不易燃烧，能够避免可燃物被迅速点燃，在一定程度上发挥遏制火势的作用。

2.3做好完善的防火设计准备工作

为了有效提高建筑的防火设计效果，需要从以下几方面进行展开：第一，应要求防火设计人员具备职业资格，充分重视设计人员的聘任工作。对缺乏资质的工作人员应禁止其开展建筑的防火设计工作。防火设计工作人员在工作过程中需要具备良好的责任意识，加强建筑的消防安全专业知识，并严格遵循消防规定，有序进行防火设计活动。第二，应对建筑相关资料做好收集工作，应对建筑的功能要求以及结构特征等进行全面掌握，并根据收集的相关资料有序进行防火设计工作，从而符合当前我国建筑的相关防火需求。第三，工作人员在进行建筑防火设计过程中，需要加强沟通交流，与各个部门做好协同合作，有效协调建筑防火设计工作，防止施工中与防火设计存在的冲突问题。第四，有序进行防火设计相关培训工作，在发展建筑时，应逐渐完善施工制度以及消防设施等工作，注重学习高层民用建筑的消防设计知识，有利于对新型建筑的防火设施以及材料等进行全面掌握，同时应不断提升工作人员防火设计水平，才能有效确保建筑整体消防安全。

结语

建筑钢结构的耐火性能较差，是因为钢材热传导系数很大，火灾下钢构件升温快;钢材强度随温度升高而迅速降低，使钢结构不能承受外部荷载而失效破坏。因此，为了防止和减小建筑钢结构的火灾危害，必须对钢结构进行科学的抗火设计，采取安全可靠、经济合理的防火保护措施。目前，建筑钢结构的防火设计有试验法和计算法2种，试验法无法精确反映温度与应力的关系，局限性较多，所得的结果离散性较强。计算法基于钢材的性能与火灾升温曲线关系，可精确计算钢结构在高温环境下的极限承载能力，所得结果更符合实际情况。钢结构耐火设计中，通常是设计单位提出各类构件的耐火极限要求，构件防火保护措施的形式，防火涂料的类型、性能要求和试验检测要求;由于防护涂料产品往往没有确定，对防火涂料厚度难以提出具体要求。因此，对钢结构防火涂料设计和检验要求时，应提供等效热阻值，不能只提供耐火时间。钢结构构件应尽量选择截面形状系数较小的截面，其耐火性能更好，轴向拉压构件温度应力与构件设计承载力之比较大，宜选用高强度钢材。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑设计防火规范：GB50016—2014[S].2018年版.北京：中国计划出版社，2014.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑钢结构防火技术规范：GB51249—2017[S].北京：中国计划出版社，2017.

[3]国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会.钢结构防火涂料：GB14907—2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[4]孟庆涛，郭晓明.高层民用建筑防火设计问题分析及对策[J].建材与装饰，2019（35）：94-95.

[5]李东旭，张彤，张建友.高层民用建筑防火设计问题分析及对策[J].居舍，2019（32）：109-110.