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【摘 要】 近年来钢结构建筑在我国的发展很快，但因其防火问题大大制约了钢结构住宅的发展速度。本文介绍了钢结构住宅的特点，简要分析了钢结构住宅的消防安全问题，并给出了钢结构住宅防火的措施。
【关键词】 钢结构；住宅；防火；节能环保；可持续发展
前言：
目前钢结构建筑是一种应用十分广泛的结构形式，钢结构建筑与其他形式的建筑结构相比，钢结构建筑具有工业化程度高、环保效果好、施工周期短、重量轻、抗震性能好等优点，符合我国国民经济可持续发展的要求。但是对钢结构建筑的设计，我们要做好钢结构的防火保护。钢材作为钢结构建筑的最主要的建筑材料，虽然钢材一种不燃烧的材料，但是钢材本身的热的良导体，非常容易传导热量。因此在使用钢材作为最主要构件的钢结构建筑时必须根据它的热力学特点对钢结构采取有效的防火保护措施。
1 钢结构住宅的特点
1.1钢结构建筑火灾的危险性
钢结构建筑的致命缺点是耐火性能差。在没有进行防火处理的情况下，虽然钢材本身不会起火燃烧，但是遇高温强度会迅速下降。
钢结构建筑的灭火救援难度大，未经防火保护的钢结构建筑的耐火极限只有15分钟，不利于初期灭火，而且钢结构建筑因为火灾产生的大量的热量和烟雾，又不利于消防人员深入建筑内部去堵截，只能采取外围水枪喷洒降温。
钢结构建筑遇火灾时易产生变形而倒塌，从而造成群死群伤。钢结构建筑内部多为人员密集场所，当火灾发生时极易因慌乱而导致肓目的疏散，不利于安全的疏散。
钢结构建筑的火势发展快、蔓延迅速。因钢结构建筑内部空气流通好、门窗多、跨度大，一旦发生火灾，燃烧猛烈，火势发展快，蔓延途径多，非常容易在强大气流的作用下，形成大面积火灾。
1.2有效的空间利用性
传统结构，由于材料性质限制了空间布置的自由，以往开间一般是3米、3.3米、3.6米，如果过大，就会增大梁、柱构件的截面尺寸；而钢构件材料的强度高，塑性和韧性好，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。在同等的极限承载力下，钢结构的截面尺寸会更小，拥有良好的空间感。
很多开发商开始意识到开放的空间比有承重墙占据的空间更有价值。但是投资者为了确保办公楼的100%的使用率，就必须考虑到办公楼空间利用的灵活性，因此，除尽最大可能减少占地面积以外，楼内空间的灵活性以及自由发挥度也是今后投资者必须考虑的问题。
1.3施工工期短、投资回收快
钢结构构件实行工厂化生产和现场安装，施工现场作业量小，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积的建筑，钢结构比砼结构工期可缩短三分之一，从而加快了开发商的资金周转速度，使项目能更早的投入运营；自重轻，可以减少基础部分的投资，总体用料减少，直接成本降低，建设工期短，间接费用低，从而降低其综合造价。
1.4符合可持续发展的要求
钢结构建筑是环保和可回收利用的建筑结构，这是其他建筑结构无法比拟的。与砌体结构住宅相比，可节能60%以上。目前，发达国家的废旧钢材利用率能达到70%。钢结构建筑现场作业量小、无噪声、不污染周围环境，钢结构住宅降低了使用其它建筑产品有害气体和辐射的存在造成人体永久性的伤害，可以说，钢结构作为住宅建筑的承重体系，具有很好的环保化的特点。
构件大多在工厂生产制作，工业化程度高，并能将节能、防水、隔热等先进成品集成于一体，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。
2 钢结构住宅的消防安全问题
2.1消防设施相对缺乏
对于其他民用建筑的消防设施，如消防报警系统、自动喷淋系统，国家防火规范都有比较明确的要求。住宅建筑长期以来作为量大面广的经济类建筑，造价、投资标准较低，除高度超过100米的超高层住宅和属于一类高层建筑的高级住宅的居住用房应设置自动喷水灭火系统外，其它类型的多、高层住宅均只须消火栓系统。由此可见，如同样采用钢结构体系的民用建筑，住宅建筑由于规范没有要求设置自动喷水灭火系统，其消防安全系数相对来说就比较低。
2.2钢结构防火保护设施的耐久性问题
钢结构本身的防火问题是其一大弱点。钢结构虽为不燃结构，但其耐热不耐火，必须采取防火保护措施后才可安全使用，这样将导致构造复杂和造价增加，并成为制约钢结构住宅体系推广应用的一个重要因素。
3 钢结构住宅防火措施
与砖混、钢砼结构体系的住宅建筑相比，钢结构住宅的火灾预防对策和消防措施大体相同，其主要差别在结构体系本身的耐火保护以及构造防火等“被动防火系统”方面，这是其建筑防火设计的重点和核心问题。对于小高层钢结构住宅来说，可以采取一下防火技术措施。
3.1采用耐火钢建造钢结构
耐火钢是通过合适的技术，增加钢材的特殊成分，从而改善钢材内在的耐火性。这种钢材在温度达600℃时，屈服强度下降不大于13；此外它还具有自愈性或永久性，即在钢材使用过程中表面受擦撞或火灾后，耐火性不变；因此在建筑钢结构中使用这种钢材可明显降低防火保护层的厚度。
3.2采用抗火能力强的结构形式和构件
国内外理论及实践证明，钢管混凝土柱的耐火性能较型钢柱有很大改善，且钢管直径（或边长）越大，耐火时间越长。直径500mm的圆钢管混凝土柱，当涂敷厚15mm的隔热型防火涂料时即可满足3h的耐火时间，故应提倡在住宅钢结构建筑中使用钢管混凝土结构。钢结构住宅的抗侧力构件，宜采用钢筋混凝土剪力墙或筒体体系，它们具有优良的耐火性能。楼板是钢结构建筑的水平承重构件，同时也是上下层间和防火分区之间的分隔构件，其耐火要求较高。由于前楼盖体系仍以混凝土为主体材料，所以其防火设计应尽量发挥混凝土材料的良好耐火性能。钢梁通常为工字形断面，不仅要进行防火保护，从建筑、装修角度考虑也必须进行处理，目前对其防火保护主要是采用包覆法。楼梯是钢结构住宅建筑的重要构件，其防火要求很高，应尽可能采用钢筋混凝土结构。
3.3围护和分隔构件的耐火要求
与住宅钢结构配套的预制装配化的围护和分隔构件耐火性能的优劣，对整个建筑物的耐火等级和防火水平具有重要影响，必须采用耐火能力强的配套建材来建造钢结构住宅。
钢结构住宅的围护和分隔构件，如内外墙、屋面等，一般采用轻质复合型建筑材料。如轻质加气混凝土砌块、ALC板、轻钢龙骨石膏板、纸面稻草板等。
參照现行消防规范的要求，建议钢结构住宅的内外墙及屋面应为非燃烧体，并达到二级耐火等级的标准。上述材料中，有的完全能够满足这样的要求，并具有良好的综合性能如新型ALC板，据实测150mm厚ALC板耐火极限大于4h，而且还具有轻质、保温、隔声、抗震等优良性能，这种板还可做防火墙，并已在建筑工程中采用。
3.4采取合理的钢构件防火构造处理方案
钢结构防火保护构造作法应合理、坚固、经济、易于施工，并利于装修。当有非燃烧体的围护或分隔构件与钢构件处于同一轴线时，可利用非燃墙体本身为钢构件提供防火保护，而不需另做防火保护层。而对那些裸露在外的钢构件，则应采用合理的防火保护构造作法。住宅的使用期很长，因此钢结构防火保护构造作法应牢固可靠，同时还要有较好的装饰性，为住户的装修创造条件。
4 钢结构住宅建筑技术的发展可以生产出更多的环保和高质量的钢结构住宅。采用科学、合理的设计和施工技术，采用风能、太阳能等天然洁净能源与钢结构住宅建筑科技完美结合。为人们建造绿色健康的住宅建筑，满足人们生活的需要。
参考文献：
[1]薛发.钢结构住宅的发展现状与前景[J].工程建设与设计，2004.
[2]王伟，付志斌.我国钢结构住宅发展前景展望[J].江苏建筑，2004.
【关键词】 钢结构；住宅；防火；节能环保；可持续发展
前言：
目前钢结构建筑是一种应用十分广泛的结构形式，钢结构建筑与其他形式的建筑结构相比，钢结构建筑具有工业化程度高、环保效果好、施工周期短、重量轻、抗震性能好等优点，符合我国国民经济可持续发展的要求。但是对钢结构建筑的设计，我们要做好钢结构的防火保护。钢材作为钢结构建筑的最主要的建筑材料，虽然钢材一种不燃烧的材料，但是钢材本身的热的良导体，非常容易传导热量。因此在使用钢材作为最主要构件的钢结构建筑时必须根据它的热力学特点对钢结构采取有效的防火保护措施。
1 钢结构住宅的特点
1.1钢结构建筑火灾的危险性
钢结构建筑的致命缺点是耐火性能差。在没有进行防火处理的情况下，虽然钢材本身不会起火燃烧，但是遇高温强度会迅速下降。
钢结构建筑的灭火救援难度大，未经防火保护的钢结构建筑的耐火极限只有15分钟，不利于初期灭火，而且钢结构建筑因为火灾产生的大量的热量和烟雾，又不利于消防人员深入建筑内部去堵截，只能采取外围水枪喷洒降温。
钢结构建筑遇火灾时易产生变形而倒塌，从而造成群死群伤。钢结构建筑内部多为人员密集场所，当火灾发生时极易因慌乱而导致肓目的疏散，不利于安全的疏散。
钢结构建筑的火势发展快、蔓延迅速。因钢结构建筑内部空气流通好、门窗多、跨度大，一旦发生火灾，燃烧猛烈，火势发展快，蔓延途径多，非常容易在强大气流的作用下，形成大面积火灾。
1.2有效的空间利用性
传统结构，由于材料性质限制了空间布置的自由，以往开间一般是3米、3.3米、3.6米，如果过大，就会增大梁、柱构件的截面尺寸；而钢构件材料的强度高，塑性和韧性好，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。在同等的极限承载力下，钢结构的截面尺寸会更小，拥有良好的空间感。
很多开发商开始意识到开放的空间比有承重墙占据的空间更有价值。但是投资者为了确保办公楼的100%的使用率，就必须考虑到办公楼空间利用的灵活性，因此，除尽最大可能减少占地面积以外，楼内空间的灵活性以及自由发挥度也是今后投资者必须考虑的问题。
1.3施工工期短、投资回收快
钢结构构件实行工厂化生产和现场安装，施工现场作业量小，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积的建筑，钢结构比砼结构工期可缩短三分之一，从而加快了开发商的资金周转速度，使项目能更早的投入运营；自重轻，可以减少基础部分的投资，总体用料减少，直接成本降低，建设工期短，间接费用低，从而降低其综合造价。
1.4符合可持续发展的要求
钢结构建筑是环保和可回收利用的建筑结构，这是其他建筑结构无法比拟的。与砌体结构住宅相比，可节能60%以上。目前，发达国家的废旧钢材利用率能达到70%。钢结构建筑现场作业量小、无噪声、不污染周围环境，钢结构住宅降低了使用其它建筑产品有害气体和辐射的存在造成人体永久性的伤害，可以说，钢结构作为住宅建筑的承重体系，具有很好的环保化的特点。
构件大多在工厂生产制作，工业化程度高，并能将节能、防水、隔热等先进成品集成于一体，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。
2 钢结构住宅的消防安全问题
2.1消防设施相对缺乏
对于其他民用建筑的消防设施，如消防报警系统、自动喷淋系统，国家防火规范都有比较明确的要求。住宅建筑长期以来作为量大面广的经济类建筑，造价、投资标准较低，除高度超过100米的超高层住宅和属于一类高层建筑的高级住宅的居住用房应设置自动喷水灭火系统外，其它类型的多、高层住宅均只须消火栓系统。由此可见，如同样采用钢结构体系的民用建筑，住宅建筑由于规范没有要求设置自动喷水灭火系统，其消防安全系数相对来说就比较低。
2.2钢结构防火保护设施的耐久性问题
钢结构本身的防火问题是其一大弱点。钢结构虽为不燃结构，但其耐热不耐火，必须采取防火保护措施后才可安全使用，这样将导致构造复杂和造价增加，并成为制约钢结构住宅体系推广应用的一个重要因素。
3 钢结构住宅防火措施
与砖混、钢砼结构体系的住宅建筑相比，钢结构住宅的火灾预防对策和消防措施大体相同，其主要差别在结构体系本身的耐火保护以及构造防火等“被动防火系统”方面，这是其建筑防火设计的重点和核心问题。对于小高层钢结构住宅来说，可以采取一下防火技术措施。
3.1采用耐火钢建造钢结构
耐火钢是通过合适的技术，增加钢材的特殊成分，从而改善钢材内在的耐火性。这种钢材在温度达600℃时，屈服强度下降不大于13；此外它还具有自愈性或永久性，即在钢材使用过程中表面受擦撞或火灾后，耐火性不变；因此在建筑钢结构中使用这种钢材可明显降低防火保护层的厚度。
3.2采用抗火能力强的结构形式和构件
国内外理论及实践证明，钢管混凝土柱的耐火性能较型钢柱有很大改善，且钢管直径（或边长）越大，耐火时间越长。直径500mm的圆钢管混凝土柱，当涂敷厚15mm的隔热型防火涂料时即可满足3h的耐火时间，故应提倡在住宅钢结构建筑中使用钢管混凝土结构。钢结构住宅的抗侧力构件，宜采用钢筋混凝土剪力墙或筒体体系，它们具有优良的耐火性能。楼板是钢结构建筑的水平承重构件，同时也是上下层间和防火分区之间的分隔构件，其耐火要求较高。由于前楼盖体系仍以混凝土为主体材料，所以其防火设计应尽量发挥混凝土材料的良好耐火性能。钢梁通常为工字形断面，不仅要进行防火保护，从建筑、装修角度考虑也必须进行处理，目前对其防火保护主要是采用包覆法。楼梯是钢结构住宅建筑的重要构件，其防火要求很高，应尽可能采用钢筋混凝土结构。
3.3围护和分隔构件的耐火要求
与住宅钢结构配套的预制装配化的围护和分隔构件耐火性能的优劣，对整个建筑物的耐火等级和防火水平具有重要影响，必须采用耐火能力强的配套建材来建造钢结构住宅。
钢结构住宅的围护和分隔构件，如内外墙、屋面等，一般采用轻质复合型建筑材料。如轻质加气混凝土砌块、ALC板、轻钢龙骨石膏板、纸面稻草板等。
參照现行消防规范的要求，建议钢结构住宅的内外墙及屋面应为非燃烧体，并达到二级耐火等级的标准。上述材料中，有的完全能够满足这样的要求，并具有良好的综合性能如新型ALC板，据实测150mm厚ALC板耐火极限大于4h，而且还具有轻质、保温、隔声、抗震等优良性能，这种板还可做防火墙，并已在建筑工程中采用。
3.4采取合理的钢构件防火构造处理方案
钢结构防火保护构造作法应合理、坚固、经济、易于施工，并利于装修。当有非燃烧体的围护或分隔构件与钢构件处于同一轴线时，可利用非燃墙体本身为钢构件提供防火保护，而不需另做防火保护层。而对那些裸露在外的钢构件，则应采用合理的防火保护构造作法。住宅的使用期很长，因此钢结构防火保护构造作法应牢固可靠，同时还要有较好的装饰性，为住户的装修创造条件。
4 钢结构住宅建筑技术的发展可以生产出更多的环保和高质量的钢结构住宅。采用科学、合理的设计和施工技术，采用风能、太阳能等天然洁净能源与钢结构住宅建筑科技完美结合。为人们建造绿色健康的住宅建筑，满足人们生活的需要。
参考文献：
[1]薛发.钢结构住宅的发展现状与前景[J].工程建设与设计，2004.
[2]王伟，付志斌.我国钢结构住宅发展前景展望[J].江苏建筑，2004.