钢结构建筑中防火涂料的监督方法探讨

何雪云

（北京市西城区消防救援支队，北京 100000）

我国的防火涂料行业发展速度较快，从原本功能单一的传统防火涂料发展为目前针对性、功能性较强的多类型防火涂料，如钢结构防火涂料、电缆防火涂料、承重柱防火涂料、木梁防火涂料等，根据应用区域的不同，具备不同的作用机理和功能特性，呈多样化发展趋势。其中钢结构建筑由于钢材导热性较强，自身防火能力较弱，若不配合防火涂料使用，在面对火灾时极易发生大规模坍塌、火势难以控制、火势扩散速度较快等恶劣情况，是人民生命财产安全的重大威胁，所以需要从防火涂料的研究、开发、使用等多环节进行严格监督。

1 钢结构防火涂料

1.1 钢结构防火涂料分类及防火机理

按涂层厚度可以将防火涂料分为厚型（H 类防火涂料）和薄型（B 类防火涂料）2 类，其中薄型防火涂料分为薄型和超薄型（CB 类防火涂料），2 类防火涂层均具备良好的导热性、初期干燥抗裂性、耐水性、耐曝热性、耐湿热性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性。厚型防火涂料主要由不可燃材料制成，在火焰燃烧初期，能够通过良好的导热性，在火焰和钢结构之间形成物理屏障，分离火焰、减少高温辐射，规避钢结构建筑导热速度的缺陷；当火焰持续燃烧，温度超过厚型防火涂料物理防御阈值时，涂料表面会发生化学反应，生成不可燃气体阻燃的同时，利用吸热作用吸收火焰热量，实现钢结构表面温度的有效控制；当火焰完全覆盖防火涂层表面，将化学反应部分燃烧殆尽时，底层防火涂料会形成釉面保护层，利用隔绝氧气的方法，切断火焰蔓延的趋势、降低燃烧反应速度。薄型和超薄型防火涂料中的化学成分更高，当遭受火焰燃烧时，会发生剧烈化学反应，首先利用反应吸热缓解钢结构表面的温度、降低火焰在钢结构表面的蔓延速度；再通过涂料膨胀发泡吸收大量氧气，阻止火势扩张，涂料膨胀后的气泡属于不可燃物质，具有较强的隔热性，能够大幅度降低燃烧反应速度。

1.2 钢结构防火涂料性能要求

我国对防火涂料的性能具有明确的标准，《钢结构防火涂料标准》中详细说明厚型、薄型、超薄型3 种防火涂料的具体性能要求，具体如表1 所示。

表1 防火性能要求表

2 钢结构防火涂料检测方法

2.1 试验装置

本文阐述的钢结构防火涂料检测方法基于国家标准，实验装置符合GB/T9978 规定，包括耐火试验炉、炉压测量仪、燃烧系统、形变测量仪、加载装置和约束装置6 部分。

2.1.1 耐火试验炉

（1）升温条件∶耐火试验炉的炉内温度的变化应满足如下关系∶

耐火试验炉在运行t 时间后，试验品实际温度和标准温度会产生差值K，需要实验人员10min 观测1 次，首次观测差值K 应小于20%；第二次观测差值K 应小于10%；第三次观测差值K 应小于5%，其具体数值可以使用公式（2）求解：

（2）压力条件：耐火试验炉启动运行后，5min 观测1 次炉内压力状态，第一次观测炉压应在15～18Pa 之间，水平构件应位于试验品底面以下90～100mm 的水平面上，垂直构件应位于炉底向上3～3.5m 处；第二次观测炉压应在18～21Pa 之间，水平构件和垂直构件位置同上；第三次观测炉压应在21～25Pa 之间，水平构件和垂直构件位置同上。

（3）加载条件：承重钢结构的搭建应符合国家相关设计规范，一比一或等比例还原实际钢结构情况，本文使用钢结构荷载梁。在应用前需要进行预处理，首先使用4个加载点将荷载梁等分为5 部分，每部分长度为1.1m；再使用荷载分配板将荷载均匀分配到荷载梁的加载点上，需要注意的是分配板的宽度应在90～100mm 区间内。

2.1.2 炉压测量仪与控制设备

炉压测量仪要求精度误差小于0.5Pa，并且防止在安全区，防止试验过程中产生的烟尘、火焰造成测量数据失真，控制设备应具备调节炉内通风、烟道闸板、燃料输送的能力。

2.1.3 燃烧系统

本文的耐火试验炉使用天然气作为供给燃料，燃烧系统包括储气罐、输送管道、天然气喷嘴、鼓风机、控制设备5 部分构成，最终输出状态为烟气混合状态。

2.1.4 形变测量仪器

传统形变测量仪器分为机械测量、力学测量、光学测量3 种形式，今年逐步使用3D 扫描技术进行形变测量，既能提升测量效率，又能获得具体形变参数。

2.1.5 加载设备

加载设备需要能够进行均匀分配荷载、集中荷载、轴心荷载、偏心荷载4 种动作，并要求在动作过程中保持荷载方向、荷载力度、荷载基点的稳定，在实际应用过程中，不能影响炉内空气流动、不能影响测量仪器测量动作。

2.1.6 约束设备

通常液压约束设备为试验品划分约束边界，要求不能影响其他设备动作。

2.2 试件制作

在钢结构试件制作时，检测人员应遵循《热轧H 型钢和剖分T 型钢》（GB/T 11263-2017）或《热轧型钢》（GB/T 706-2016）的要求， 前者要求试件规格为HN400mm×200mm 热轧H 型钢，后者要求为36b 热轧工字钢，二者截面系数要求不同，H 型钢为161m-1，工字钢为126m-1。

2.3 判定条件

当试件的最大挠度达到L0/20(L0 为计算跨度)时则认为试件失去承载能力，此时的试验时间即为钢结构防火涂料的耐火极限。

3 钢结构建筑防火涂料的监督方法

3.1 做好施工单位的监督管理

目前市场上的钢结构防火涂料种类较多、针对性较强，在不同钢结构环节上应结合实际施工需求进行选择。在防火材料使用之前，施工人员还需要对材料本身进行性能检测，同时要将材料在室外做试验后确定其效果。要确保材料在烧灼之后有防火的效果，同时还要避免产生有害物质对人体构成损伤，要确保其效果与安全性兼具。同时针对不同钢结构区域，还需要采用不同的防火材料涂抹，做好差异性和合理性的选择。

3.2 注重建筑市场整体的监督力度

政府方面要通过政府行为做好市场规范性的监督，避免劣质性防火涂料流入市场。要做好定期与随机性的材料抽样检查，要对涂抹材料生产的厂家进行源头性的生产把控。厂家生产没有专业的营业执照或者是生产假冒伪劣材料的情况，需要及时有效地进行停业整顿处理，避免不良材料流入市场。尤其是不良材料流入市场之后，后期的追回以及挽救可能性更小。劣质材料已经投入建筑材料本身使用，建筑材料返修或者大规模的拆除不切实际，其挽救的难度较大。因此，要把控厂商源头，严格管控生产质量标准。生产厂商的有关防火涂料要出具国家检验合格证书，同时还需要做好有关检验证书发放的监督管理，避免审核方面过于松散而导致劣质产品流入市场。

3.3 严格把控各有关单位与机构

要严格把控各单位的监测监督体系，包括监理单位、建设单位以及消防单位，都需要做全面的管控。要采用科学合理的工程现场监测监督体系，严格的落实有关要求与标准。做好施工现场的监督与检测，对施工单位要做严格监督管理，确保其施工作业符合规范标准。同时要注重整个施工团队的建设，保证施工之前有专业的培训指导，所选用的人员也有专业的工作资质。对有关施工进度、施工质量等也需要做好严格的把控，避免因为赶工期而导致不良施工的产生。要督促施工单位严格选择施工队伍，建设单位与设计单位需要针对施工单位做专业资质的检查，确保其拥有有关从业资格证，符合工程施工标准所需。

3.4 严格把控产品进入施工环节的关口

需要严格做好施工单位使用产品的入场把关。涂料产品需要企业有产品合格证，同时要对其耐火极限信息进行严格的检查测试，确保其产品技术性能、运用范围与生产批号都严格符合有关标准，避免假冒伪劣产品进入施工现场。要做好施工准备的严格把控，在施工之前需要做好防火涂料涂抹情况检查，钢构件也需要做好有关的除尘、除油等预备处理，让其整体的状态符合施工标准。需要做好防锈管理工作，这样才能避免后续涂层使用之后出现脱落与空鼓等状况。

3.5 落实监管生产与流通工作

目前，钢结构建筑防火涂料在生产与流通方面的问题较多，但是也暴露的很多问题。有关监督部门需要依照有关法律法规与规章制度，做好防火涂料在生产与流通方面的监督管理。如果出现违规行为以及不良销售状况，需要做出对应的惩罚。同时在法律层面也需要对防火涂料生产、流通、销售等方面做出具体的细化说明，标准化、规范化的要求是保证行为有效的基础。对于三无产品要做好严格的查处工作，如果发现需要禁止使用，同时要做好集中销毁处理。如果有关防火涂料已经获取国家有关证照，还需要做好后续的定期与随机的抽查，避免其存在违规违法行为。

3.6 注重规范化操作的宣传

要做好有关监督管理工作的宣传指导。宣传方式可以多样化，传统的媒体宣传是一方面，现代化的互联网宣传也是新兴的有效手段。要通过积极有效的案例引导与宣传来避免不良行为。尤其是对于典型案例，要做好行业内的信息流通，引起有关行业人员、从业者的重视。宣传方式上，网络手机文章宣传方式可以将视频、图文、音频等材料结合，形象生动地描述问题。同时让行业专家做好有关倡议工作，倡导有影响力的专家做好有关问题解决方式的设计研究，尽可能地保证有关企业在具体落实上减少有关操作阻力，通过更为低成本高效的操作办法来规避传统滞后管理模式下的不足。要做好整个行业人才队伍的建设，在意识层面上要严把安全关，以科学发展观形成行业共识，是促使整个行业生态健康发展的基础。

4 结语

综上所述，本文详细阐述钢结构防火涂料的分类、性能要求以及国家规范下的防火涂料检测标准，结合现阶段防火涂料市场情况、应用情况、监督难点提出6 种监督方法，说明对钢结构防火涂料应从施工单位、建筑市场、各相关单位、各施工环节进行全面监督，积极落实监管生产与流通工作，注重规范化操作的宣传，最大程度对钢结构建筑的防火涂料进行管控监督，提升钢结构建筑应对火灾的能力，保护人民生命财产安全。