鋼結(jié)構(gòu)因其輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗震性能好、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代建筑中的重要形式，廣泛應(yīng)用于高層建筑、工業(yè)廠(chǎng)房、體育場(chǎng)館等領(lǐng)域。然而，鋼材在高溫下的力學(xué)性能會(huì)顯著下降，尤其是在火災(zāi)中，未經(jīng)保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)在15分鐘內(nèi)溫度即可超過(guò)540℃，導(dǎo)致構(gòu)件變形甚至建筑倒塌。因此，鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)成為建筑安全設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基本原理與作用
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是一種涂覆在鋼材表面的特殊材料，通過(guò)在火災(zāi)中形成隔熱層或釋放不燃?xì)怏w，延緩鋼材的升溫速度，從而延長(zhǎng)構(gòu)件的耐火時(shí)間。根據(jù)其性能和厚度，可分為超薄型、薄型和厚型三種：
1. 超薄型：涂層厚度≤3毫米，耐火極限一般不超過(guò)2小時(shí)，適用于室內(nèi)裝飾性要求較高的鋼結(jié)構(gòu)。
2. 薄型：涂層厚度3-7毫米，耐火極限可達(dá)2小時(shí)，多用于室內(nèi)外隱蔽鋼結(jié)構(gòu)。
3. 厚型：涂層厚度7-45毫米，耐火極限可超2小時(shí)，適用于高耐火要求的構(gòu)件，如高層建筑的承重柱。
防火涂料的作用在于，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，其涂層受熱膨脹形成炭化隔熱層，或通過(guò)低導(dǎo)熱性減緩熱量傳遞，保護(hù)鋼材不迅速達(dá)到臨界溫度（約500-600℃），從而避免結(jié)構(gòu)失效。
二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在主體沒(méi)有驗(yàn)收前能否涂刷？
1. 國(guó)家規(guī)范與技術(shù)要求
《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》（GB 51249-2017）是指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)與施工的主要標(biāo)準(zhǔn)。該規(guī)范明確規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的施工應(yīng)在鋼構(gòu)件表面處理（如除銹、防腐涂層）完成后進(jìn)行，且需確?；谋砻媲鍧?、無(wú)油污、無(wú)浮塵。此外，《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》（GB 14907-2018）進(jìn)一步要求，防火涂料施工前應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，確保構(gòu)件無(wú)明顯缺陷，如焊縫未處理、銹蝕未清除等。
主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收通常是指鋼結(jié)構(gòu)的安裝完成、焊縫檢測(cè)合格、構(gòu)件位置偏差符合設(shè)計(jì)要求后的驗(yàn)收環(huán)節(jié)。這一階段完成后，鋼結(jié)構(gòu)表面通常已完成除銹和防腐底漆涂刷，為后續(xù)防火涂料施工提供了適宜的基底。因此，從規(guī)范角度看，防火涂料施工應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格后進(jìn)行，以確保施工質(zhì)量和防火效果。
2. 施工實(shí)踐中的實(shí)際情況
然而，在實(shí)際工程中，施工進(jìn)度和工序交叉常導(dǎo)致防火涂料施工時(shí)機(jī)的調(diào)整。如果主體結(jié)構(gòu)尚未驗(yàn)收，存在以下問(wèn)題：
• 表面處理未完成：鋼結(jié)構(gòu)可能存在焊渣、銹跡或臨時(shí)支撐未拆除，直接涂刷防火涂料會(huì)影響附著力，導(dǎo)致涂層剝落。
• 構(gòu)件調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)：驗(yàn)收前可能發(fā)現(xiàn)構(gòu)件安裝偏差或強(qiáng)度不足，需調(diào)整或返工，若已涂刷防火涂料，則需重新處理，增加成本和工期。
• 交叉作業(yè)干擾：主體未驗(yàn)收前，往往伴隨其他工序（如吊裝、焊接），這些操作可能造成防火涂層損壞或污染。
例如，《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50205-2020）要求鋼結(jié)構(gòu)涂裝前需完成構(gòu)件驗(yàn)收，并確保防腐涂層干燥固化。若在驗(yàn)收前涂刷防火涂料，可能因基材狀態(tài)不佳或后續(xù)施工振動(dòng)而導(dǎo)致涂層失效。因此，行業(yè)慣例是在主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格、防腐底漆施工完成后，再進(jìn)行防火涂料涂刷。
3. 特殊情況下的例外
在某些緊急項(xiàng)目或工期緊迫的情況下，部分工序可能并行。例如，若主體結(jié)構(gòu)基本成型，僅剩少量局部調(diào)整，且表面處理已符合要求，經(jīng)設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理同意，可提前涂刷防火涂料。但需采取保護(hù)措施，避免后續(xù)施工破壞涂層，并補(bǔ)充驗(yàn)收記錄。這種做法需嚴(yán)格控制，且不宜作為常規(guī)操作。
三、鋼結(jié)構(gòu)必須刷防火涂料嗎？
1. 國(guó)家法規(guī)與規(guī)范的要求
鋼結(jié)構(gòu)是否必須刷防火涂料取決于建筑的耐火等級(jí)、使用功能及設(shè)計(jì)要求?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014，2018年版）規(guī)定了不同類(lèi)型建筑的耐火極限要求，例如：
• 一級(jí)耐火等級(jí)建筑（如高層公共建筑）的承重鋼柱耐火極限需達(dá)3小時(shí)。
• 二級(jí)耐火等級(jí)建筑（如普通工業(yè)廠(chǎng)房）的鋼梁耐火極限需達(dá)1.5-2小時(shí)。
《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》（GB 51249-2017）進(jìn)一步明確，未采取防火措施的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限僅為0.25小時(shí)，遠(yuǎn)低于大多數(shù)建筑的要求。因此，對(duì)于需要達(dá)到一定耐火極限的鋼結(jié)構(gòu)，必須采取防火措施。防火涂料作為最常見(jiàn)的方法之一，通常被優(yōu)先考慮。
2. 防火涂料的必要性分析
鋼材本身不燃，但在高溫下（300℃以上）屈服強(qiáng)度顯著下降，600℃時(shí)幾乎喪失承載能力?；馂?zāi)中，未保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)失效，危及人員安全和建筑穩(wěn)定。因此，防火涂料在以下場(chǎng)景中尤為必要：
• 高層建筑：承重構(gòu)件需滿(mǎn)足較高耐火極限，防火涂料可有效延長(zhǎng)保護(hù)時(shí)間。
• 人員密集場(chǎng)所：如商場(chǎng)、體育館，防火涂料可為疏散爭(zhēng)取時(shí)間。
• 重要工業(yè)設(shè)施：如化工廠(chǎng)房，防止火災(zāi)引發(fā)的次生災(zāi)害。
然而，防火涂料并非唯一選擇。規(guī)范允許其他防火措施，如包覆防火板、柔性氈材、外包混凝土等。若這些方法能滿(mǎn)足耐火要求，則無(wú)需強(qiáng)制涂刷防火涂料。
3. 不需涂刷防火涂料的情況
并非所有鋼結(jié)構(gòu)都必須刷防火涂料，以下情況可豁免：
• 低耐火要求建筑：如單層輕鋼廠(chǎng)房或臨時(shí)建筑，若耐火等級(jí)要求較低（≤0.5小時(shí)），且設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，可不涂刷防火涂料。
• 特殊防火設(shè)計(jì)：部分項(xiàng)目通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和消防設(shè)施優(yōu)化（如噴淋系統(tǒng)覆蓋率100%），證明鋼構(gòu)件無(wú)需額外防火保護(hù)。例如，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》允許通過(guò)性能化設(shè)計(jì)減少被動(dòng)防火措施。
• 非承重構(gòu)件：如裝飾性鋼構(gòu)件，若不影響整體結(jié)構(gòu)安全，可不做防火處理。
例如，北京環(huán)球影城部分鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)消防系統(tǒng)優(yōu)化，未全部涂刷防火涂料，而是結(jié)合噴淋和防火分區(qū)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足了安全要求。
4. 防火涂料的局限性與替代方案
盡管防火涂料應(yīng)用廣泛，但也存在局限性：
• 耐久性問(wèn)題：水性防火涂料在潮濕環(huán)境下易剝落，溶劑型涂料可能釋放有害物質(zhì)。
• 成本與維護(hù)：厚型涂料施工成本高，且長(zhǎng)期使用需定期檢查修復(fù)。
替代方案如防火板（耐久性好、施工便捷）或外包混凝土（適用于大型構(gòu)件）在特定場(chǎng)景中更具優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇最優(yōu)方案，而非一味依賴(lài)防火涂料。
四、實(shí)際操作建議
1. 嚴(yán)格遵循規(guī)范：在主體驗(yàn)收合格后再涂刷防火涂料，確保施工質(zhì)量。
2. 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案：結(jié)合消防設(shè)施和替代材料，降低對(duì)防火涂料的依賴(lài)。
3. 務(wù)必加強(qiáng)監(jiān)管：選擇合格的防火涂料產(chǎn)品，避免使用劣質(zhì)材料，確保長(zhǎng)期防火性能。
通過(guò)科學(xué)管理和規(guī)范施工，鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)才能真正發(fā)揮作用，為建筑安全保駕護(hù)航。
