作者：李国强，杜咏

出处：钢结构（中英文），2024，39(07):1-11，DOI：10.13206/j.gjgS24071020

主题：我国建筑钢结构抗火研究与防火技术实践

原文官方阅读链接：[http://gjg.ic-mag.com/cn/article/doi/10.13206/j.gjgS24071020](http://gjg.ic-mag.com/cn/article/doi/10.13206/j.gjgS24071020)

摘要：文章梳理我国建筑钢结构抗火领域三十余年研究历程，介绍火灾下钢材性能退化规律、大空间火灾温度场模拟、钢结构抗火验算方法；对比各类防火保护技术特点，列举国内重大钢结构工程抗火实践案例；总结当前研究现存短板，对性能化抗火设计、耐火钢应用、火灾下结构连续倒塌、防火涂层耐久性等未来研究方向进行展望，为钢结构防火设计与工程实践提供参考。

一、研究背景与研究出发点

研究背景：钢材强度高、施工速度快，广泛应用于大跨度场馆、超高层等重大工程；但裸钢高温下强度、刚度快速衰减，耐火能力差，火灾极易造成钢结构局部或整体坍塌。传统防火设计依靠经验，难以适配复杂大跨钢结构，随着《建筑钢结构防火技术规范》GB51249的实施，钢结构防火由经验做法转向量化性能化设计，需要系统总结国内抗火研究成果与工程经验。

研究出发点：系统回顾国内钢结构抗火研究发展脉络，归纳现有抗火分析方法与防火保护技术，剖析当前技术瓶颈，指明后续研究方向，为复杂钢结构防火设计、规范完善以及工程应用提供理论支撑。

二、节点分类与构造方案

说明：本文为综述类文章，不针对结构节点开展分类研究，该章节替换为：钢结构防火保护技术分类及构造方案

1. 传统防火涂料体系：厚型防火涂料、薄型、超薄型膨胀防火涂料，依靠涂层隔绝热量，是目前最常用方案；

2. 耐火钢构件：通过钢材合金化改良，提升高温强度，减少甚至免除防火涂料；

3. 外包防火构造：采用混凝土、防火板材包裹钢构件，隔绝高温；

4. 空腔/主动防火方案：配合喷淋、排烟系统，降低构件所处环境温度。

三、提升方案对比分析

说明：对比不同钢结构防火保护方案的适用场景、造价、施工难度、耐久性与耐火效果。

1. 厚型防火涂料：耐火极限高，造价较低；缺点是涂层厚重，外观差，易开裂脱落；多用于柱类构件。

2. 薄/超薄型膨胀防火涂料：涂层薄，装饰性好；高温发泡隔热；耐久性偏弱，对施工质量要求高，适合钢梁。

3. 耐火钢：施工便捷，外观好；材料成本更高，适合大跨、美观要求高的建筑。

4. 外包防火板材/混凝土：可靠性高，耐久性好；占用建筑空间大，自重增加。

结论：常规多高层钢结构优先选用防火涂料；大跨度、对建筑外观要求高的工程，可采用耐火钢+局部防火保护；潮湿、腐蚀环境优先外包防火构造。不同方案需要结合火灾场景、构件受力、建筑功能综合选型。

四、研究结论与工程应用价值

研究结论：

1. 国内钢结构抗火已经从构件试验发展到整体结构火灾倒塌机理研究，形成临界温度法、承载力法两套抗火验算体系，性能化防火设计方法日趋成熟；

2. 现有防火技术各有优劣，防火涂料仍是现阶段主流方案，但涂层耐久性、施工质量管控仍是工程痛点；

3. 大跨空间钢结构、复杂节点火灾响应、火灾下连续倒塌、耐火钢推广、BIM火灾仿真一体化是未来重点攻关方向。

工程应用价值：

1. 可为大型会展场馆、高铁站、超高层钢结构等重大工程提供抗火设计思路参考；

2. 指导设计人员合理选用防火保护方案，平衡结构安全、工程造价与建筑美观；

3. 为钢结构防火规范修订、防火检测与运维提供理论依据，提升钢结构建筑火灾安全水平。