鋼結構防火涂料應用手冊：分類及選型

鋼結構作為建筑工程中常用的承重結構形式，其自身耐火性能較差，高溫環境下力學性能會快速衰減，極易引發結構坍塌，因此鋼結構的防火保護是建筑防火設計的核心環節之一。防火涂料是鋼結構防火保護的常用材料，其合理選用與規范應用直接影響鋼結構建筑的防火安全性能。本手冊依據《鋼結構防火涂料》（GB14907-2018）、《建筑鋼結構防火技術規范》（GB51249-2017）、《建筑設計防火規范》（GB50016—2014）等國家現行標準，系統梳理鋼結構防火涂料的分類、選型要求，明確建筑構件耐火極限標準及鋼結構防火保護相關規定，為鋼結構防火涂料的工程設計、材料選用、施工應用提供專業參考依據。

一、鋼結構防火涂料的分類

依據《鋼結構防火涂料》(GB14907-2018) 國家標準，鋼結構防火涂料的分類主要從防火機理、耐火性能分級進行界定，同時明確了不同類型涂料的核心技術要求，取消了 2002 年版按使用厚度分類的方式，僅保留厚度與防火機理的關聯參考，具體分類及要求如下：

（一）按防火機理分類

涂料的防火機理決定了其高溫下的防護方式，據此可分為膨脹型和非膨脹型兩類，二者工作原理存在本質差異：

a）膨脹型鋼結構防火涂料：涂層在高溫時膨脹發泡，形成耐火隔熱保護層的鋼結構防火涂料；

b）非膨脹型鋼結構防火涂料：涂層在高溫時不膨脹發泡，其自身成為耐火隔熱保護層的鋼結構防火涂料。

注：2018版《鋼結構防火涂料》，取消了2002年版按使用厚度分類的方法，通常情況下，超薄型（h≤3mm）、薄型（3mm＜h≤7mm）均屬于膨脹型防火涂料；厚型（7mm＜h≤44mm）屬于非膨脹型。

（二）耐火性能分級：

鋼結構防火涂料的耐火極限分為:0.50h、1.00h、1.50h、2.00h、2.50h和3.00h。鋼結構防火涂料耐火性能分級代號見表1。

（三）技術要求：

膨脹型鋼結構防火涂料的涂層厚度不應小于1.5mm，非膨脹型鋼結構防火涂料的涂層厚度不應小于15mm。

二、鋼結構防火涂料的選型

《建筑鋼結構防火技術規范》（GB51249-2017）對鋼結構防火涂料的選型制定了明確且具體的規定，選型需結合構件使用環境、設計耐火極限、配套材料相容性等因素綜合考量，確保涂料與工程實際需求匹配，具體選型原則如下：

• 室內隱蔽構件，宜選用非膨脹型防火涂料。
• 設計耐火極限大于1.50h的構件，不宜選用膨脹型防火涂料。
• 室外、半室外鋼結構采用膨脹型防火涂料時，應選用符合環境對其性能要求的產品。
• 非膨脹型防火涂料涂層的厚度不應小于10mm。
• 防火涂料與防腐涂料應相容、匹配。

三、關于建筑構建的耐火極限要求

表1列出了現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2014對各類結構構件的最低耐火極限要求，并結合鋼結構特點，補充增加了柱間支撐、樓蓋支撐、屋蓋支撐等的規定。

注：柱、柱間支撐為鋼結構豎向承重核心構件，耐火極限要求為各類構件中最高；疏散樓梯作為建筑安全疏散的關鍵通道，各耐火等級建筑均設置明確且嚴格的耐火極限要求。

四、鋼結構防火保護要求

根據《建筑鋼結構防火技術規范》（GB51249-2017），鋼結構防火保護需遵循 “按需防護、強節點弱構件” 的核心原則，針對鋼結構構件及節點制定了明確的防火保護要求，確保鋼結構整體防火安全，具體要求如下：

• 鋼結構構件的耐火極限經驗算低于設計耐火極限時，應采取防火保護措施。
• 鋼結構節點的防火保護應與被連接構件中防火保護要求最高者相同。（基于“強節點、弱構件”的設計原則，采用防火涂料保護時，節點處防火涂層的厚度不應小于所連接構件防火涂層的最大厚度。）

五、鋼結構保護的幾種措施

《建筑鋼結構防火技術規范》（GB51249-2017）明確規定，鋼結構的防火保護可采用單一措施，也可采用兩種及以上措施的復（組）合方式，需結合建筑耐火等級、構件使用場景、施工條件等因素選擇，四種核心防火保護措施的特點及適用場景如下：

• 噴涂（抹涂）防火涂料：是目前鋼結構防火保護中最常用的措施。
• 包覆防火板：屬于物理包覆式防火保護措施。
• 包覆柔性氈狀隔熱材料：質地輕便、施工靈活，可緊密貼合各類異形鋼結構構件，適用于造型復雜、難以采用噴涂或防火板包覆的鋼結構。
• 外包混凝土、金屬網抹砂漿或砌筑砌體。

結語：

鋼結構防火保護是建筑防火工程的重要組成部分，其設計、材料選用、施工及后期維護均需嚴格遵循《鋼結構防火涂料》（GB14907-2018）、《建筑鋼結構防火技術規范》（GB51249-2017）等國家現行標準。工程實踐中，需綜合考量建筑的耐火等級、鋼結構構件的使用環境、設計耐火極限、配套材料相容性等因素，科學選擇防火涂料類型及防火保護措施。同時，應加強防火涂料的材料檢測、施工過程的質量管控及工程竣工后的后期維護，確保鋼結構防火保護效果的長效性，從根本上保障鋼結構建筑的防火安全。