性能设计方法在钢结构建筑防火设计中的应用 .pdfVIP

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摘要：随着我国基层建筑行业的不断发展，建筑的防火设计已成为人们关注

的焦点。钢材广泛地进入建筑领域，使钢结构建筑的防火设计越来越被重视，在

各领域的不断探索中，性能设计已经应用于钢构件建筑的安全防火设施中。但就

目前来看，性能设计方法在钢结构建筑防火设计中的应用仍然存在着诸多问题。

文章根据钢构件建筑的特点，简单介钢构件设计的消防措施，并通过探讨性能

设计技术的重要性及现阶段发展所面临的挑战着重探究性能设计在钢构件建筑

防火设计中的应用。

关键词：性能设计；钢结构建筑；防火；应用

目前，我国的现代化建筑呈现多样的形式，传统的防火设计逐渐暴露出滞后

性，在各领域的不断探索与研究下，诞生了一种全新的建筑防火设计理念，即性

能设计。性能设计方法的现世，使建筑防火设计具有更高的可行性及科学性。基

于此，文章以探讨性能设计方法在钢构件建筑防火设计中的实际运用为最终目的,

阐述钢结构建筑的防火举措、性能设计方法的潜在意义和现阶段发展所面临的挑

战，旨在进一步提升钢结构建筑的防火能力从而降低火灾发生的可能性。

J、钢结构建筑耐火保护举措

（一）钢结构建筑优缺点

随着钢材的广泛运用，基础建筑施工中以钢结构为主的建设方式逐渐崭露头

角，其优点决定了钢结构建筑将逐步取代传统建筑结构地位的发展趋势。钢结构

建筑的主要优势在于以下几点：1.钢构件建筑建设时间短；2.钢构件建筑施工灵

活；3.钢构件建筑可使用的容积较大。

钢结构建筑的缺点在于其防火性能差，耐燃性不高，如果发生大型火灾，钢

材将会面临高温的持续炙烤。当温度高于600°C时，钢材的坚硬程度会出现质的

改变，并且钢材在持续15分钟的高温炙烤下会出现断裂甚至融化现象，而钢结

构建筑物也会随之崩塌［1］。因此，在钢构件建筑施工时，需要重点关注其防火

性能以及探索钢结构防火保护的举措。

（二）钢结构建筑耐火保护举措

阻止高温与钢材的直接接触是有效提升钢构件建筑耐燃性的主要举措。而最

优质的方式便是采取隔绝法，从而在根本上避免钢材与高温的直接接触，延长钢

材受热的时间。目前，我国在钢结构建筑施工过程中普遍采取这种隔离方式，而

我国目前的隔绝方式关键有以下三种：

（1）使用混凝土或者耐火砖对钢材结构进行外部包装，使空气与钢结构完

全隔离，从而防止高温对钢材的直接灼烧，但由于混凝土或耐火砖在堆砌的过程

中难免会留有空隙，并且这种方式在某种层面上极大地增加了工程量以及资金的

损耗，因此这种方式已不能满足施工建设对于防火设计的需求。

（2）采用具有高强度防火性能的轻质材料对钢结构进行外部包装，例如石

膏板、TK板及特质防火布等，由于其质地轻巧、经济实惠的特性，这种包装方

式也广泛应用于小型钢结构建筑防火设计中，并且这种材料具有较好的耐燃性,

可以更好地将高温与钢材进行隔绝，目前我国在钢结构建筑的防火设计中也普遍

采用此方式进行防火设计。

（3）利用防火涂料使钢材形成防火保护膜，有效地隔绝高温对钢材的炙烤，

提高钢材的耐燃性。但由于其价格昂贵、技术不成熟等缺点，使得这种防火方式

在我国并没有得到充分的采用。目前，我国使用的防火涂料有膨胀和非膨胀两种

类型。膨胀型在高温持续炙烤下，会使涂料体积增大，以增加受热面积的方式来

隔断高温与钢材的直接接触，从而延长钢材受热时间，提升钢材的耐燃性。而非

膨胀型材料本身具有较大的厚度，基本在8mm〜55mm之间。从严格意义上来

讲，二者都是将自身的体积增大，从而阻断高温与钢材的直接接触，但非膨胀型

涂料不用通过高温加热来进行体积的变化，自身的厚度使得非膨胀型涂料也具有

极高的隔热性能［2］o

二、性能设计方法的意义

（一）性能化防火设计的应用性

性能化的防火设计是一个比较创新的建筑防火安全措施与方法。从科技的角

度讲，钢结构建筑的防火概念往往需要深入整个建筑结构内部，而性能化防火则

是指通过现代化的技术手段，可以更精确地预测火势及其可能造成的损失并记录

下火灾数据，同时以这些信息为防火设计的基础，严格设计和把控可能引起火灾

事故的关键部件，以达到现代钢结构建筑设计的防范火灾的要求。从设计规范而

言，性能设计利用了消防安