Page 19 - 电力与能源2022年第三期

汪 洋, 等: 变电站钢结构常规抗火方法及新型抗火方法探讨 2 9
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耐火极限来确定的 [ 7-8 ] 。
目前, 常见钢结构抗火方法主要有喷涂法、 屏
蔽法、 包封法、 充水冷却法、 喷淋法、 新材料法等。
喷涂法, 是指直接在构件表面喷涂防火涂料、 防火
喷射纤维等隔热材料。屏蔽法, 是把钢结构包藏
在耐火材料组成的堵体或吊顶内。包封法, 是在
钢结构表面用现浇混凝土、 防火板、 耐火砖、 矿物
纤维、 砂浆或灰胶泥等做耐火保护层把钢构件包
裹起来, 从而起到防火作用。充水冷却法, 是指将
图 2 高温下钢结构的热软化变形 钢构件制成空心体, 在空心钢构件内填充经处理
因是火灾产生高温集中热量作用下材料的微观和 后的水, 一旦发生火灾, 让水循环带走热量, 保护

宏观效应。结构抗火的关键问题具体如下。 钢构件, 达到提高耐火极限的目的。喷淋法, 是在
( 1 ) 如何有效堵截火灾高温集中热量对结构 发生火灾时, 结构体系空间内某一位置喷出水, 降

的影响。 低空气温度和构件温度, 从而减缓或阻断火灾的
( 2 ) 如何有效疏导结构上火灾高温集中热量。 发生。新材料法, 是从改变钢材在高温下性能角
( 3 ) 如何有效提高结构自身的抗火能力。 度出发, 研发各种耐火钢材。在高温下耐火钢的
物理性质与普通钢相似, 但是力学性能有较大的
2 常规抗火方法原理及分类
改善 [ 9 ] 。在 600 ℃ 时, 钢结构件耐火钢的屈服强
2.1 常规抗火方法 度高于室温强度值, 弹性模量保持室温 2 / 3 值的

钢结构防火保护时间是按照建筑结构构件的 75% 左右。
表 2 常规抗火方法分类及特点
类型 原理 名称 方法简介 主要优点 主要缺点 备注
① 耐 久 性、 耐 候 性
差, 防火材料没有达
喷涂法 表面喷涂防火材料 到理性膨胀厚度
② 发烟量大
① 经济
② 实用方便 ③ 材料易脱落 ① 只能起到一 定 的
外 表 面 采 取 防 护 措 延缓作用
堵截法 用防 火 隔 热 材 料 墙 ③ 有 效,耐 火 极
施, 堵截高温热量 ② 不利于散热
屏蔽法 体或 吊 顶 将 构 件 包 限 1~3h ③ 不利于救火
藏起来 ④ 美观 ① 占用一定空间
② 接口不容易处理
采用混凝土、 砂浆、 轻 ③ 材料易脱落
包封法 质预制板、 矿物纤维
等将构件密封起来
① 预 先 充 水 量 并 不
一 定 能 满 足 火 灾
将构 件 预 制 成 空 心 实情
结 构, 并 注 入 冷 水, ② 水冷设备复杂, 经
充水法 在发 生 火 灾 时 吸 收 理论上最有效 济成本较高 理论上可行, 实际可
操作性较差
热量, 力求构件温度 ③ 施工工艺复杂, 实
采取防护措施, 疏导 不会升到临界温度 际操作要求高
疏导法 ④ 冬 季 时, 可 能 出
高温热量
现冻害
在结 构 内 部 空 间 设
依赖预警, 如烟雾报
置喷淋系统, 发生火 警系统 存在灭火不及时、 水
喷淋法 灾时, 采用淋水法降 原理简单 实用空 间 限 制, 8 m 量不足等可能性
温, 往往配合烟雾传 高度无效
感器报警系统
提 高 材 料 自 身 抗 高
自强法 新材料 研发各种耐火钢材 有效防火 经济性差
温性能