钢结构防火涂料应用手册：分类及选型

钢结构作为建筑工程中常用的承重结构形式，其自身耐火性能较差，高温环境下力学性能会快速衰减，极易引发结构坍塌，因此钢结构的防火保护是建筑防火设计的核心环节之一。防火涂料是钢结构防火保护的常用材料，其合理选用与规范应用直接影响钢结构建筑的防火安全性能。本手册依据《钢结构防火涂料》（GB14907-2018）、《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）、《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）等国家现行标准，系统梳理钢结构防火涂料的分类、选型要求，明确建筑构件耐火极限标准及钢结构防火保护相关规定，为钢结构防火涂料的工程设计、材料选用、施工应用提供专业参考依据。

一、钢结构防火涂料的分类

依据《钢结构防火涂料》(GB14907-2018) 国家标准，钢结构防火涂料的分类主要从防火机理、耐火性能分级进行界定，同时明确了不同类型涂料的核心技术要求，取消了 2002 年版按使用厚度分类的方式，仅保留厚度与防火机理的关联参考，具体分类及要求如下：

（一）按防火机理分类

涂料的防火机理决定了其高温下的防护方式，据此可分为膨胀型和非膨胀型两类，二者工作原理存在本质差异：

a）膨胀型钢结构防火涂料：涂层在高温时膨胀发泡，形成耐火隔热保护层的钢结构防火涂料；

b）非膨胀型钢结构防火涂料：涂层在高温时不膨胀发泡，其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。

注：2018版《钢结构防火涂料》，取消了2002年版按使用厚度分类的方法，通常情况下，超薄型（h≤3mm）、薄型（3mm＜h≤7mm）均属于膨胀型防火涂料；厚型（7mm＜h≤44mm）属于非膨胀型。

（二）耐火性能分级：

钢结构防火涂料的耐火极限分为:0.50h、1.00h、1.50h、2.00h、2.50h和3.00h。钢结构防火涂料耐火性能分级代号见表1。

（三）技术要求：

膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于1.5mm，非膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于15mm。

二、钢结构防火涂料的选型

《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）对钢结构防火涂料的选型制定了明确且具体的规定，选型需结合构件使用环境、设计耐火极限、配套材料相容性等因素综合考量，确保涂料与工程实际需求匹配，具体选型原则如下：

• 室内隐蔽构件，宜选用非膨胀型防火涂料。
• 设计耐火极限大于1.50h的构件，不宜选用膨胀型防火涂料。
• 室外、半室外钢结构采用膨胀型防火涂料时，应选用符合环境对其性能要求的产品。
• 非膨胀型防火涂料涂层的厚度不应小于10mm。
• 防火涂料与防腐涂料应相容、匹配。

三、关于建筑构建的耐火极限要求

表1列出了现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2014对各类结构构件的最低耐火极限要求，并结合钢结构特点，补充增加了柱间支撑、楼盖支撑、屋盖支撑等的规定。

注：柱、柱间支撑为钢结构竖向承重核心构件，耐火极限要求为各类构件中最高；疏散楼梯作为建筑安全疏散的关键通道，各耐火等级建筑均设置明确且严格的耐火极限要求。

四、钢结构防火保护要求

根据《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017），钢结构防火保护需遵循 “按需防护、强节点弱构件” 的核心原则，针对钢结构构件及节点制定了明确的防火保护要求，确保钢结构整体防火安全，具体要求如下：

• 钢结构构件的耐火极限经验算低于设计耐火极限时，应采取防火保护措施。
• 钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求最高者相同。（基于“强节点、弱构件”的设计原则，采用防火涂料保护时，节点处防火涂层的厚度不应小于所连接构件防火涂层的最大厚度。）

五、钢结构保护的几种措施

《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）明确规定，钢结构的防火保护可采用单一措施，也可采用两种及以上措施的复（组）合方式，需结合建筑耐火等级、构件使用场景、施工条件等因素选择，四种核心防火保护措施的特点及适用场景如下：

• 喷涂（抹涂）防火涂料：是目前钢结构防火保护中最常用的措施。
• 包覆防火板：属于物理包覆式防火保护措施。
• 包覆柔性毡状隔热材料：质地轻便、施工灵活，可紧密贴合各类异形钢结构构件，适用于造型复杂、难以采用喷涂或防火板包覆的钢结构。
• 外包混凝土、金属网抹砂浆或砌筑砌体。

结语：

钢结构防火保护是建筑防火工程的重要组成部分，其设计、材料选用、施工及后期维护均需严格遵循《钢结构防火涂料》（GB14907-2018）、《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017）等国家现行标准。工程实践中，需综合考量建筑的耐火等级、钢结构构件的使用环境、设计耐火极限、配套材料相容性等因素，科学选择防火涂料类型及防火保护措施。同时，应加强防火涂料的材料检测、施工过程的质量管控及工程竣工后的后期维护，确保钢结构防火保护效果的长效性，从根本上保障钢结构建筑的防火安全。