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钢结构的防火保护措施需依据钢结构的结构类型、设计耐火极限以及使用环境等因素来确定，具体应按照以下原则进行：

1 防火保护施工时，不产生对人体有害的粉尘或气体；

钢构件受火后出现允许的变形时，防火保护不会出现结构性的破坏以及失效。

3 施工方便且不影响前续已完工的施工及后续施工；

4 具有良好的耐久、耐候性能。

钢结构的防火保护可以采用以下措施中的一种，也可以采用其中几种措施的组合：

1喷涂（抹涂）防火涂料；

2 包覆防火板；

3 包覆柔性毡状隔热材料；

4 外包混凝土、金属网抹砂浆或砌筑砌体。

4.1.6 条是对 4.1.2 条的补充说明。

4.1.3 钢结构采用喷涂防火涂料保护时，应符合下列规定：

1 室内隐蔽构件，宜选用非膨胀型防火涂料；

设计构件时，如果其耐火极限要大于 1.50h，那么就不适合选用膨胀型防火涂料。

室外以及半室外的钢结构在采用膨胀型防火涂料时，需要选用那种符合环境对其性能所提出要求的产品；

4 非膨胀型防火涂料涂层的厚度不应小于10mm；

5 防火涂料与防腐涂料应相容、匹配。

4.1.4 钢结构采用包覆防火板保护时，应符合下列规定：

防火板需为不燃材料，在受热时不能出现炸裂的情况，也不能出现穿透裂缝等现象。

防火板的包覆需依据构件的形状来进行构造设计，同时也要根据所处的部位来进行构造设计。并且，还应采取一些措施来确保安装能够牢固稳定。

固定防火板的龙骨必须是不燃材料，并且要便于与构件以及防火板相连接。黏结剂在高温环境下要能够保持一定的强度，同时还得保证防火板的包敷能够完整。

钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料进行保护时，需符合以下规定：

1 不应用于易受潮或受水的钢结构；

2 在自重作用下，毡状材料不应发生压缩不均的现象。

钢结构采用外包混凝土这种方式进行保护时，应符合下列规定；钢结构采用金属网抹砂浆这种方式进行保护时，应符合下列规定；钢结构采用砌筑砌体这种方式进行保护时，应符合下列规定。

1 当采用外包混凝土时，混凝土的强度等级不宜低于C20；

采用外包金属网抹砂浆时，砂浆的强度等级应满足不宜低于 M5 的要求；金属丝网的网格大小应满足不宜大于 20mm 的要求，其丝径应满足不宜小于 0.6mm 的要求；砂浆的最小厚度应满足不宜小于 25mm 的要求。

3 当采用砌筑砌体时，砌块的强度等级不宜低于MU10。

以下为规范第4章节的条文解释汇总

条文说明

4.1 防火保护措施

本条明确了钢结构防火保护措施的相关要求以及选用的原则。设计要以防火保护能够有效实施为基础，针对现场的实际情况，兼顾构件的承载形式、空间位置以及环境因素等方面，挑选施工起来简便且易于确保施工质量的防火保护措施。

钢结构的防火保护措施需要和其他施工、作业相匹配。在选用防火保护措施时，一方面要考虑不能影响之前已经完工的施工以及后续的施工；另一方面，还得保证后续施工不会对防火保护的性能产生影响。比如，膨胀型防火涂料要与防腐底漆、防腐面漆相互兼容，其防腐涂料和防火涂料由里及外的顺序依次为：防腐底漆，防腐中间漆，膨胀型防火涂料，防腐面漆。为保证膨胀型防火涂料的膨胀不受影响，防腐面漆不能过硬。构件外部需留有足够的膨胀空间，同时也不能包裹防火毡等。

本条规定了常用于钢结构防火保护的措施。其中，外包防火材料是绝大部分钢结构工程会采用的防火保护方式。从防火材料的差异来看，可分为以下几种：采用喷涂（抹涂、刷涂）防火涂料；包覆防火板；包覆柔性毡状隔热材料；外包混凝土、砂浆或砌筑砖砌体；进行复合防火保护等。

（1） 喷涂（抹涂、刷涂）防火涂料：

在钢构件的表面涂抹防火涂料，以此形成隔热防火的保护层。这种方式施工起来很简便，其重量较轻，同时也不受钢构件几何形状的限制，具备较好的经济性和适应性。在很长一段时间里，喷涂防火涂料一直都是应用最为广泛的钢结构防火保护手段。早在 20 世纪 50 年代，欧美以及日本等国家就已经广泛地运用防火涂料来保护钢结构。20 世纪 80 年代初期，国内开始在一些重要的钢结构建筑方面运用防火涂料来进行保护。然而，当时所使用的防火涂料全部都是进口的。

1985 年之后，国内研制出了多种钢结构防火涂料。这些涂料已经被应用于许多重要工程当中。国家还颁布实施了《钢结构防火涂料》GB14907—2002，该标准代替了原国家标准《钢结构防火涂料通用技术条件》GB 14907—1994，对促进钢结构防火涂料的开发、应用和质量检测监督起到了显著作用。

钢结构防火涂料的品种较为丰富。从高温下涂层的变化情况来看，可分为非膨胀型和膨胀型这两大类，具体情况见表 3。此外，按照涂层的厚薄、成分、施工方法以及性能特征的不同，还能够进一步划分成不同的类别。现行国家标准《钢结构防火涂料》GB 14907—2002按照涂层使用厚度来划分防火涂料。其中有超薄型防火涂料，其厚度小于或等于 3mm；有薄型防火涂料，其厚度大于 3mm 且小于或等于 7mm；还有厚型防火涂料，其厚度大于 7mm。这三种类型的防火涂料各不相同。

非膨胀型防火涂料，在国内被称作厚型防火涂料。它的主要成分是无机绝热材料。这种涂料遇火不会膨胀。其防火机理在于，利用涂层本身所具有的良好绝热性，以及在高温情况下部分成分会蒸发和分解等烧蚀反应，从而产生吸热作用。通过这种吸热作用，能够阻隔和消耗火灾热量向基材的传递，进而延缓钢构件的升温。

非膨胀型防火涂料通常不燃烧，没有毒性，能够耐老化，耐久性较为可靠，适用于永久性建筑里的钢结构防火保护。这种防火涂料的涂层厚度一般在 7 毫米到 50 毫米之间，与之对应的构件耐火极限能够达到 0.5 小时到 3.0 小时。

非膨胀型防火涂料可分为两类：

一类防火材料是以矿物纤维作为主要绝热骨料，然后掺加水泥以及少量添加剂，预先在工厂进行混合。这种防火材料需要采用专用喷涂机械，按照干法喷涂工艺来进行施工。

一类是以膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等颗粒材料作为主要绝热骨料的防火涂料，这类防火涂料可以使用喷涂、抹涂等湿法进行施工。矿物纤维类防火涂料的隔热性能比较好，然而其表面比较疏松，只适宜用于完全封闭的隐蔽工程。并且，在进行干式喷涂时，容易产生细微的纤维粉尘，这对施工人员以及环境的保护是不利的。

目前在国内大量推广应用的非膨胀型防火涂料主要以湿法施工。一类是以珍珠岩为骨料，水玻璃（或硅溶胶）为黏结剂，属于双组分包装涂料，采用喷涂施工；另一类是以膨胀蛭石、珍珠岩为骨料钢结构防火防腐论文，水泥为黏结剂的单组分包装涂料，到现场只需加水拌匀就能使用，这种涂料既能喷也能抹，在手工涂抹施工时，涂层表面能够达到光滑平整。水泥系防火涂料中，有一些品种的密度较高。这些密度较高的品种具备优良的耐水性。同时，这些密度较高的品种还具备优良的抗冻融性。

膨胀型防火涂料，在国内被称作超薄型、薄型防火涂料。它的基料是有机树脂，并且在配方中还含有发泡剂、阻燃剂、成碳剂等成分。当遇到火之后，它自身会开始发泡膨胀，从而形成比原来涂层厚度大数倍到数十倍的多孔碳质层。

多孔碳质层能够阻挡外部热源向基材传热，其作用就像绝热屏障一样。膨胀型防火涂料在一定程度上具备防腐中间漆的功能，能够在其外部直接涂抹防腐面漆，从而达到良好的外观效果。在外观要求不是特别高的情况下，某些产品还可以兼作面漆使用。

采用膨胀型防火涂料时，要特别留意防腐涂料与防火涂料的相容性事宜。膨胀型防火涂料在设计耐火极限不超过 1.5 小时时，具备较好的经济性。当下国际上存在少数膨胀型防火涂料产品，这些产品能够满足设计耐火极限为 3.0 小时的钢构件的防火保护需求，然而其价格较为高昂。

图 2 展示了不同钢结构防火保护材料在英国的市场份额

非膨胀型防火涂料是无机材料，它的耐久性和耐老化性能都比较好。膨胀型防火涂料中有机高分子成分较高，其耐老化问题可能会比较突出。然而，因为膨胀型防火涂料在工程中的大量应用主要是从 20 世纪 90 年代中后期开始的，所以目前这个问题还没有引起足够的重视。

（2） 包覆防火板：

采用防火板对钢构件进行包覆封闭，能够起到良好的防火保护作用。防火板外观良好，还可以兼做装饰。施工属于干作业，其综合造价具有一定优势。这种方式尤其适用于钢柱的防火保护。

防火板按照密度来划分的话，有低密度防火板、中密度防火板和高密度防火板。按照使用厚度来划分，有防火薄板和防火厚板这两大类（表 4）。常用防火板的主要技术性能参数在表 5 中列出。

防火薄板包含纸面石膏板、纤维增强水泥板、玻镁平板等。其密度处于 800kg/m³ 至 1800kg/m³ 之间。使用厚度大多在 6mm 至 15mm 范围内。这类板材的使用温度不会大于 600℃。它不适宜单独用作钢结构的防火保护。通常被用作轻钢龙骨隔墙的面板、吊顶板。还可作为钢梁、钢柱经非膨胀型防火涂料涂覆后的装饰面板。

因为自身具备优良的耐火隔热性，所以能够直接用于钢结构防火，进而提高结构的耐火时间。目前，比较成熟的防火厚板主要有硅酸钙防火板以及膨胀蛭石防火板这两种。这两种防火板的成分基本上与非膨胀型防火涂料相近。

防火厚板在美、英、日等国的钢结构防火工程里已经有很多被应用。因为国内自主生产出来的防火厚板产品数量比较少，并且造价也比较高，所以防火厚板当下在国内的应用情况比较少。

（3） 包覆柔性毡状隔热材料（简称柔性防火毡）：

柔性毡状隔热材料包含硅酸铝纤维毡、岩棉毡、玻璃棉毡等各类矿物棉毡。在使用时，能够通过钢丝网把防火毡直接固定在钢材的表面。此方法具备隔热性良好、施工简单以及造价低廉的特点，适用于室内那些不容易受到机械伤害且能够免受水湿的部位。硅酸铝纤维毡的热传导系数在 20℃时为 0.034W/（m·℃），其值很小；在 400℃时为 0.096W/（m·℃），同样很小；在 600℃时为 0.132W/（m·℃），依然很小。它的密度为 80kg/m3～130kg/m3，比较小。它的化学稳定性和热稳定性都很好，并且还具有较好的柔韧性，所以在工程中应用较多。

（4） 外包混凝土、砂浆或砌筑砌体：

美国纽约宾馆的钢柱采用这种方法，英国伦敦保险公司办公楼的钢柱采用这种方法，上海浦东世界金融大厦的钢柱也采用这种方法，国内石化工业钢结构厂房以前曾用砌砖方法加以保护。这种方法的优点是强度高，耐冲击，耐久性好；缺点是要占用较大空间。例如，用 C20 混凝土保护钢柱，要达到 1.5h 至 3.0h 的耐火极限，其厚度需为 5cm 至 10cm。另外，施工也较麻烦，特别在钢梁、斜撑上钢结构防火防腐论文，施工十分困难。

（5）复合防火保护：

常见的复合防火保护做法如下：一是在钢构件表面涂敷非膨胀防火涂料；二是采用柔性防火毡进行包覆；三是用纤维增强无机板材、石膏板等作为饰面板。这种方法具备良好的隔热性、完整性以及装饰性，适用于耐火性能要求高且有较高装饰要求的钢柱和钢梁。

（6）其他防火保护措施：

其他防火保护措施主要包含以下几种：一是安装自动喷水灭火系统，也就是水冷却法；二是采用单面屏蔽法；三是在钢柱中充水。

设置自动喷水灭火系统，能起到灭火的作用，还能降低火场温度以及冷却钢构件，进而提高钢结构的耐火能力。当用这种方式来保护钢结构时，喷头应选用直立型喷头，并且喷头间距大概为 2.2m。在保护钢屋架时，喷头适宜沿着钢屋架并在其上方进行布置，以保证钢屋架的各杆件都能得到水的冷却保护。

单面屏蔽法的主要作用是避开杆件附近火焰的直接辐射所带来的影响。其具体做法是在钢构件的迎火面安置阻火屏障，以此将构件和火焰分隔开来。例如：在钢梁的下方吊装防火平顶，在钢外柱的内侧设置具有一定宽度的防火板等。这种在特殊部位设置防火屏障的措施，有时不失为一种较为经济的钢构件防火保护方法。

4.1.3 本条对钢结构防火涂料的选用作了规定。

非膨胀型防火涂料主要由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、矿物纤维等无机绝热材料构成，并且配有无机黏结剂制成。它的隔热性能良好，黏结性能也不错，同时物理化学性能稳定，使用寿命较长，具备较好的耐久性，所以应优先选用。然而，这种防火涂料的涂层强度相对较低，表面外观也不太好，更适合用于隐蔽构件。

2 膨胀型防火涂料以有机高分子材料为主。

随着时间的持续增加，这些有机材料或许会发生分解、降解以及溶出等不可逆转的反应，导致涂料“老化”并失去效用，出现粉化、脱落或者膨胀性能降低的情况。膨胀型防火涂料被大量应用主要是在 1990 年之后，当下还没有直接对其老化速度以及寿命标准进行评价的量化指标，仅仅能够从涂料的综合性能来判别其使用寿命的长短。

有两点可以确定。其一，非膨胀型防火涂料的寿命比膨胀型防火涂料的寿命长；其二，涂料所处的环境条件越好，其使用寿命就越长。正因如此，本规范对膨胀型防火涂料的使用范围给予了一定的限制。

室外和半室外钢结构的环境条件不如室内钢结构，更为严酷且不利，所以对膨胀型防火涂料在耐水性、耐冷热性、耐光照性以及耐老化性方面的要求也就更高。国内某大型体育场的雨棚钢结构使用了某膨胀型防火涂料，然而在 10 年之后，出现了涂层老化、性能下降以及脱落等情况。

非膨胀型防火涂料中的膨胀蛭石和膨胀珍珠岩，其粒径通常在 1mm 至 4mm 之间。如果涂层的厚度过小，那么施工难度就会很大，并且难以确保施工质量。基于此，本规范规定了非膨胀型防火涂层的最小厚度为 10mm。

应特别留意防火涂料与防腐涂料的相容性事宜，尤其是膨胀型防火涂料。因为膨胀型防火涂料和防腐油漆都属于有机材料，存在发生化学反应的可能性。倘若无法出具第三方证明材料来证明“防火涂料、防腐涂料相容”，那么就应当委托第三方进行试验验证。膨胀型防火涂料和防腐油漆的施工顺序是：先涂防腐底漆，接着涂防腐中间漆，然后涂防火涂料，最后涂防腐面漆。在施工过程中，要对防腐底漆和中间漆的厚度进行控制，以防因为防腐底漆和中间漆在高温下发生变性而致使防火涂层脱落，也要避免因面漆过厚、过硬而对膨胀型防火涂料的发泡膨胀产生影响。