冷弯薄壁型钢结构装配式建筑防火施工要点分析

作者简介：

文燕（1972— ），女，汉族，江西吉安人，本科，高级工程师，研究方向：房屋建筑。

摘要：随着我国建筑业的迅速发展，装配式冷弯薄壁型钢结构由于其轻质、施工方便等优点，已逐步成为我国建筑业的一种重要形式。本文通过对冷弯薄壁装配式建筑抗火现状和挑战进行分析，提出了相应的优化措施。从抗火材料选用与性能分析、抗火构造设计与优化、抗火施工工艺与关键技术等方面进行研究，为提高装配式冷弯薄壁钢构件抗火性能提供了理论基础与应用指导。在防火材料的选用和性能分析中，对常见防火涂料、防火板等材料的类型、特点和应用范围进行了详细阐述，对比了各种材料的抗火性能、经济性、施工简便性等，为工程设计中的选材提供一定参考。

关键词：冷弯薄壁：钢结构：防火施工

引言

在快速发展的现代化建筑中，冷弯薄壁型钢建筑作为一种新兴的建筑形式，以其优异的性能、独具的魅力，引起了业界的广泛关注。这一创新的建造方法将先进的冷弯成型工艺与节能环保的设计思想相结合，对建筑行业产生了深远影响。冷弯薄壁型钢结构是指用冷弯法对薄板进行冷弯成型，制成一定截面形状的零件。该工艺的应用既可大幅提高材料的利用效率，又可使结构具有优良的承载力与抗震性能，保证结构的轻质性。与传统建筑材料相比，冷弯薄壁型钢结构具有更高的强度，可有效抵御地震和风灾等自然灾害，为建筑物的安全性提供可靠保证。采用冷弯薄壁型钢组合结构的组件全部在工厂内部装配，仅需要在现场进行拼装工作，极大地缩短了建设时间，节约了劳动力。

一、防火材料选择与性能分析

（一）防火涂料种类与特性

在装配式冷弯薄壁型钢结构中，防火涂料的选择和使用非常重要。目前，市面上销售的各种类型的防火涂料特点各异，为建筑物的火灾防护提供了多种选择。防火材料具有遇火膨胀而形成隔热层的特殊性能，因此得到了越来越广泛的应用。当该涂层受热时，其内部的起泡剂会快速裂解并生成大量气体，在其表面生成一层致密的隔热层，以防止高温对钢材的侵蚀。另一种受欢迎的防火涂料是超薄防火漆，这是一种装饰效果好的薄层防火漆。薄层防火漆具有良好的保温性能，并可使建筑物的外观更加美观，降低了防火措施对建筑物外观的影响。另外，随着科学技术的发展，环境友好型防火涂料正逐步成为市场的宠儿，这种涂料不仅具有优良的阻燃性能，还更注重对环境和人类健康的保护。

（二）防火板材应用优势

在装配式冷弯薄壁型钢结构的抗火施工中，防火板的使用非常重要。由于具有优异的抗火性能、轻质、易加工等特点，该材料已成为提高整个建筑火灾安全水平的重要材料。例如，岩棉板是采用玄武岩等自然矿物，在高温下进行熔体纤维纺丝，然后加入粘合剂通过模压成型，它的内部是致密的纤维，具有较小的热传导性，可以有效阻隔火焰传播，从而降低火灾的蔓延速度。另外，岩棉板还具有良好的隔音和隔热性能，使建筑内部的温度得到了进一步提高。近年来，随着科学技术的发展和环境保护意识的增强，新型耐火板的研制工作也有了新的突破。

（三）新型防火材料研发进展

目前，国内外对冷弯薄壁型钢结构抗火性能研究取得了较大进展，为工程建设的安全性提供了更可靠的保证。近年来，随着材料科学的发展，出现了一系列具有优异性能和环境友好性能的新型阻燃材料。例如，纳米复合防火涂料具有优良的耐高温、耐气候等特性，已逐步成为市场的新宠^[1]。经试验证明，该涂层具有优异的耐高温、保温性能，可有效地减缓钢结构升温，为人员撤离及火灾救援赢得了宝贵时间。另外，以生物质为代表的绿色建筑材料也显示出很大的发展潜力，它是由可再生资源经过特殊加工而成，既具有优良的阻燃性能，又能达到环保的要求。其中，智能化阻燃材料的研究开发，给建筑物的火灾防治带来了一场革命。该类材料可随着外界温度的变化而进行自适应调整，从而在火灾发生早期实现自反应与抑制。同时，研究人员研发了一种以形状记忆合金为基础的智能型防火涂料，遇热后可快速扩张，生成密集防火层，有效阻止火灾蔓延。

二、防火构造设计与优化

（一）钢结构防火保护层设计原则

在装配式冷弯薄壁型钢结构的抗火设计中，防火保护层的设计非常重要，不仅关系建筑物的总体抗火能力，还关系建筑物的安全与耐用程度。结合国内外有关规范，钢结构耐火保护层设计的基本要求包括厚度适宜、覆盖全面、耐久等。首先，要确保防火保护层的有效使用，保证涂层的厚度，在对建筑物进行防火保护时，施工人员要考虑建筑物的使用性质、火灾荷载和防火时限等方面的因素^[2]。在高层住宅中，为了保证结构在受火时仍能保持适当的稳定性，施工人员对钢结构的防火保护层厚度提出了更高要求。其次，在防火保护层的设计中，要考虑整个建筑的完整性，需要有一个完整的防火保护层，不能有任何的盲区或裂缝。在工程实践中，为了保证耐火材料与钢结构的紧密结合，可以采取喷涂、刷涂或粘贴的方法。

（二）节点与缝隙防火处理策略

在装配式冷弯薄壁型钢结构的抗火建造中，接缝的抗火设计是保证整体火灾安全的重要步骤。受火环境影响，钢结构在高温下容易发生热胀变形，导致节点和裂缝等部位成为火灾蔓延的薄弱区域。要想提高建筑物的抗火能力，就必须采用科学、有效的方法。首先，在结构的抗火方面，使用高强度抗火材料进行加固，该材料具有良好的耐高温理化特性，可有效防止火焰及高温气体从缝隙中扩散^[3]。其次，针对裂缝防火，采用一种先进的耐火填料，通过对裂缝的准确计算，选择适当的阻燃填料，如无机阻火剂、膨胀剂等，将裂缝填实。该填料遇火后快速膨胀，形成一道严密的防火屏障，可有效地阻断火灾及烟雾蔓延。

三、防火施工流程与关键技术

（一）施工前准备与材料检验

在进行冷弯薄壁型钢结构的抗火施工前，施工人员要作好充足的前期准备工作，并对其进行严格的原材料检查，以保证工程的质量和安全性。在施工前，项目组需要进行详细的图纸审查和技术交底，对防火施工的要求和规范进行详细说明，保证每个工人都清楚地了解防火构造设计、材料性能和施工过程。在建材检测上，耐火原料的选择以防火涂料和耐火板为主，它们的质量对建筑物的耐火性能有很大影响。因此，在原材料进场前，一定要按照国家有关的标准和规范对其进行严格的质量检查，如防火漆的耐火时间、涂层厚度、附着力等重要性能指标都要进行测试，以保证达到设计要求。在原材料检测时，要注意材料的耐久性和环境性。在“绿色建筑”概念逐渐被人们接受的今天，选择对环境友好、毒性低的防火材料已经成为业界的共识。

（二）防火涂料施工要点与质量控制

在装配式冷弯薄壁型钢结构的抗火施工中，防火涂层的制作要点和质量控制对工程具有重要意义。首先，在施工前，要对防火涂层进行严格检查，以保证其满足国家标准和设计规范，如耐火时间、涂层厚度等重要性能指标都要满足规定的标准^[4]。在施涂时，施工人员要严格掌握涂敷量，保证涂敷均匀，无漏涂，无流挂。在实际应用中，施工人员普遍使用高压真空喷涂工艺，既可提高生产效率，又可确保涂装质量，降低人为误差。另外，每次涂刷后都要进行烘干，涂料彻底凝固后才能进行下一次涂料的喷涂。一般情况下，干燥的时间要视周围的温度、湿度而定。在质量控制上，要制定一套完善的工程质量控制系统，对每个过程都要进行严格的检验与验收。检测人员利用红外热成像等先进的测试手段，实现对涂料的厚度、均匀度的无接触检测，保证工程质量满足设计要求。

（三）防火板材安装与固定技术

在装配式冷弯薄壁型钢结构的火灾防治中，防火壁板的安装和固定是一个重要步骤。耐火板材具有优良的耐火性能、轻质、易施工等特点，已成为提高建筑物整体耐火性能的关键材料。在安装时，施工人员一定要严格按照设计图和施工规程进行，保证钢板准确定位和牢固固定。首先，项目组要根据建筑物的特定消防需求和使用环境选择防火板。在耐火极限大于2个小时的地方，可以选择石棉夹层板、硅酸钙板等高性能的防火板。这种材料不仅可以防火，还能起到很好的保温和隔音作用，可以极大地提高住宅的舒适性和安全性。在安装前，项目组必须严格检查钢板的尺寸、厚度、耐火时间等指标是否满足设计要求。另外，施工人员还要做好工地的卫生工作，保证安装面平整，不留杂物，为钢板的安装创造有利条件。在安装时，施工人员必须使用专用的安装工具和扣件，以保证钢板和钢结构的牢固^[5]。

四、防火施工中的安全管理与风险控制

（一）施工现场安全管理措施

对冷弯薄壁型钢结构进行抗火施工时，项目组应加强对施工现场的安全管理。为保证工人的人身安全，保证项目顺利进行，要制定一套严密的安全管理制度，包括完善的安全管理体系、安全操作规程、相应的应急预案、经常性的安全教育和训练。在施工现场，要设置专业的安全监督员，对项目进行日常巡查和隐患排查。在大型冷弯薄壁型钢结构装配式建筑工程中，安全监督员通过每天的巡视，对许多存在的安全隐患进行整改，如电线乱拉乱接、高空作业没有佩戴安全带等，可有效防止安全事故的发生。在进行防火涂料施工时，施工人员应特别注意其易燃、易爆的特点^[6]。

（二）防火施工风险评估与预防

在对冷弯薄壁型钢结构进行抗火设计时，风险评价和防范是保证其施工安全和质量达标的重要一环。因此，设计人员必须对其进行科学评价。运用层次分析法，从材料质量、施工技术、人员培训和现场管理四个方面对建筑防火施工进行综合评价。分析表明，在工程建设过程中，防火涂料的性能指标不符合要求和施工过程中涂料厚度没有严格控制是导致火灾发生的两个重要原因。针对存在的问题，本文提出了以下几点对策。第一，对防火涂料的供应商进行严格审核，保证其满足国家和设计规范；第二，要加强对施工队伍的培养，使用最先进的喷涂设备与工艺，保证涂料的厚薄一致，符合规范要求^[7]。

结语

本文以冷弯薄壁型钢结构为研究对象，对其抗火性能进行深入分析，获得较好的研究成果。使用高性能防火涂层可有效提高钢结构抗火能力，并在标准火灾环境下实现了对钢结构抗火能力的有效提高。研究成果明确了防火涂层在提高建筑物安全性能中的重要作用，同时为下一步的防火材料选用奠定了基础。在阻燃材料的使用上，本文对各种传统材料和新材料的性能进行比较，发现了阻燃性好、重量轻、环境友好的新型无机耐火材料。未来，可建立火灾条件下的传热数学模型，研究保护层厚度对钢结构内部温度场的影响规律，以获得最优保护层厚度的计算方法，为我国建筑火灾预防与控制提供理论基础和技术支撑，为提升建筑火灾安全性提供新的思路^[8]。

参考文献

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