钢结构厂房耐火等级如何划分？耐火性能设计要点详解

一、耐火等级基础概念

问：钢结构厂房的耐火等级依据什么标准划分？

钢结构厂房的耐火等级根据《建筑设计防火规范》GB50016确定，主要依据建筑高度、使用性质及火灾危险性分类。工业厂房通常要求二级或三级耐火等级，其中承重构件必须达到相应耐火极限。例如，二级耐火等级的钢柱需保证2.5小时耐火时间，而三级耐火等级要求为2小时。

问：钢材的耐火性能有何特殊性？

钢材在高温下强度衰减极快：300℃时屈服强度开始下降，600℃时强度仅为常温的50%，700℃时剩余不足20%。未采取防火保护的钢结构，耐火极限仅15-20分钟，远低于规范要求。

二、耐火设计核心要求

1.
防火涂料选型与施工

• 膨胀型防火涂料：适用于耐火极限≤2小时的构件，通过遇热膨胀形成隔热层。例如水性膨胀型涂料需按5分钟500转/分、30分钟2000转/分工艺混合乳胶制成。
• 厚涂型防火涂料：用于耐火极限≥3小时的承重构件，但需注意其耐久性会随环境温湿度变化递减。
• 涂层厚度需通过《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017验算，并在设计中注明等效热阻值。

2.
结构构造防火措施

• 对甲类车间、冶金厂房等高温环境，应采用混凝土包敷或防火板隔离。
• 高强度螺栓连接处需额外防护，涂层厚度不低于相邻构件。

3.
抗火计算与软件应用

现代设计已采用PKPM等软件进行耐火验算，通过模拟800℃-1000℃火灾场景，验证构件稳定性。

三、常见问题与优化策略

问：既有厂房耐火等级不足如何整改？

• 材料升级：替换为耐火极限达标的厚涂型涂料，例如复合型涂料在非暴露环境下耐久性可达10年以上。
• 空间优化：对防火间距不足的厂房，可增设防火隔墙与自动喷淋系统。

问：特殊行业（如仓储、化工）有何额外要求？

甲类仓库需采用一级耐火等级，且钢构件必须外包防火隔层，结合消防设施形成多重防护。

四、规范更新与行业趋势

自2017年《建筑钢结构防火技术规范》实施后，设计要求从“原则性规定”转向“量化验算”。未来将通过性能化抗火设计，针对大跨度厂房定制防火方案。