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美国“9·11”事件后有人认为,作为钢结构建筑,美国世贸大楼倒塌的根本原因不在于飞机的冲撞,而在于大火燃烧产生的高温使钢材表面的防火涂层被毁,导致钢材软化而坍塌。对于采用钢结构技术建造的住宅及公建而言,能否使用耐高温、抗腐蚀的优质钢材做骨架,已成为影响钢结构建筑安全的重要因素。 9月12日,中国钢铁工业协会举行“推荐钢铁工业实物质量金杯奖产品”新闻发布会,第一次就钢铁行业的产品质量,向全国性的新闻媒体隆重推荐105家企业生产的307个产品。借此机会,记者就钢结构建筑中应注意的问题及对策采访了与会专家。 耐火性是火灾时及时逃生的关键 今年以来,随着住宅产业化政策推进力度的加大,钢结构建筑体系的优点在全国各地得到广泛认可,不少开发商纷纷将钢结构建造技术应用到自己的项目中。但美国世贸大楼的倒塌却也让许多人心存疑虑,火灾突发时,建筑物里的人能否有足够的时间得以逃生。 据中国钢铁工业协会会长吴溪淳介绍,与轻工产品的名牌效应相比,生产资料领域中原材料的名牌效应体现在“实物质量”上,此次发布的“金杯奖产品”不仅仅符合产品标准,而且已达到国际同类产品实物水平,这些产品为保证关键工程、重点项目选择材料的质量,提供了可靠的依据。 他说,钢结构建筑的防火主要要求两点,一是钢材的抗层状撕裂,即上下方向的抵抗力;二是在600℃的高温条件下,1小时内钢材的屈服强度不能损失三分之一,即抗扭曲、变形、折断能力。如果建筑中所选用的钢材能满足这两个指标,人们在遇到火灾时就能及时逃生。自从“9·11”事件后,国内的钢铁生产企业加快了钢材耐火性的研制开发,武钢的研制成果达到世界先进水平,并已应用于国家大剧院的工程中。上海新建的残疾人体育中心考虑到残疾人行动的特殊性,同样要求极高的耐火性,武钢研制的钢板经同济大学检测,完全通过使用要求。马钢研制的热轧H型纲,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,可以做到高宽相等,节省15%的钢材用量。 另据中国钢铁工业协会副秘书长李世俊介绍,钢材与耐火涂料的价格基本相等,钢结构建筑选择耐火钢材后,可以通过钢材本身提高耐火性,节省耐火涂料的使用量,降低建筑成本。对于轻钢结构的建筑,可以在其墙体之间注入一种轻质、防火、节能的混合充填物,使其与轻钢框架凝固为一体,形成强度标准很高的防火墙,保护内部的钢结构。 抗腐蚀是保证建筑安全的百年大计 解决钢结构建筑的长效防护问题是保证建筑安全的百年大计,腐蚀对钢结构建筑造成的损害将极其严重,一个小小的腐蚀坑,常会造成应力集中而引起裂纹折断,从而使整个钢结构垮塌。全球因腐蚀造成的经济损失每年高达7000亿美元,是综合自然灾害损失总和的6倍。 成都天合宏业科技发展有限公司总工程师赵全玺介绍说,钢铁在大气中腐蚀属电化学过程,一旦出现腐蚀坑,往往向纵深发展,从而引起构件的应力集中,加速腐蚀过程。普通油漆只具备屏蔽功能,保护寿命仅在1-2年,因此对于大气环境中长期使用的大型钢铁构件,世界上普遍采用锌或铝这类金属涂层来保护,但是随着锌或铝的牺牲损耗,保护性能会逐渐下降。 从钢结构建筑防腐蚀技术的最新进展来看,赵全玺认为采用同时兼备阴极保护、屏蔽、缓蚀三大功能、又不会老化的无机涂层,是钢结构建筑在大气环境中最佳的长效防护方法。航空发动机钢件的实验证明,使用这种涂层后,其寿命由几百小时延长至一万多小时,消除了应力腐蚀和腐蚀疲劳的危害。 对于钢结构住宅来讲,四层以下的建筑采用镀锌彩板轻钢结构即可解决问题,而高层钢结构建筑的最佳选择是磷酸盐富锌(铝)涂层。该涂层经盐雾试验,长达一万多小时不锈蚀,在大气环境中可以保护钢铁50年以上不锈;还可以实现钢结构部件的工厂化涂装,避免现场涂层,现场组装或焊接时破坏的地方,可以很容易地补涂。 对于开发商来说,这种涂层成本较低,涂覆50微米厚的磷酸盐富锌涂层,1公斤涂料可涂4平方米,每平方米消耗的涂料价格约8元;而涂覆150-200微米厚的普通油漆,价格与此相当,效果却不如它。更重要的是,开发商可以根据需要涂覆各种颜色的面漆达到装饰效果,进一步提高防护性能。 |