一、鋼結(jié)構(gòu)必須使用防火涂料的原因

　　1、耐火能力弱

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的鋼材雖為非燃燒材料，但不耐火。隨著鋼材溫度的升高，其強(qiáng)度和鋼度都迅速降低。當(dāng)溫度達(dá)到600度時(shí)，普通鋼結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度下降到常溫的30%以下。這樣，鋼構(gòu)件在結(jié)構(gòu)力的作用下因不能承受正常情況下能夠發(fā)揮的作用而扭曲變形，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌破壞。

　　2、導(dǎo)熱性能強(qiáng)

　　鋼材的導(dǎo)熱性能非常強(qiáng)，熱傳導(dǎo)系數(shù)為45W/(m·K)左右，約為普通混凝土的30倍。因此，沒(méi)有防火保護(hù)層的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)下的升溫速度非常快，一般不到15分鐘，溫度就會(huì)超過(guò)600度，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)基本上將喪失承載能力。當(dāng)溫度達(dá)到300度以上，強(qiáng)度逐漸下降，達(dá)到450度至650度時(shí)，通常只有15分鐘左右其強(qiáng)度降為零，致使鋼結(jié)構(gòu)垮塌，有可能將產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。因此，鋼結(jié)構(gòu)必須涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)，提高其耐火極限達(dá)到建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范要求。

　　3、國(guó)家明確規(guī)定

　　除了以上兩條原因，還有一個(gè)就是國(guó)家對(duì)建筑中鋼結(jié)構(gòu)防火有明確規(guī)定。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，19層以上的住宅防火等級(jí)為一級(jí)，構(gòu)件的耐火時(shí)間要求為，柱：3小時(shí)、 梁：2小時(shí)、樓板：1.5小時(shí)；19層以下的住宅防火等級(jí)為二級(jí)，構(gòu)件的耐火時(shí)間要求為柱：2.5小時(shí)、梁：1.5小時(shí)、樓板：1小時(shí)。對(duì)防火涂料而言，一般薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火時(shí)間不超過(guò)3小時(shí)，超過(guò)3小時(shí)應(yīng)采用厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。而有防火涂料保護(hù)層的鋼結(jié)構(gòu)可防止火災(zāi)發(fā)生，阻止火勢(shì)蔓延傳播或隔離火源，延長(zhǎng)基材著火時(shí)間或增加絕熱性能以推遲結(jié)構(gòu)破壞時(shí)間，為滅火贏得時(shí)間，減少火災(zāi)損失至關(guān)重要。　

二、防火涂料隔熱原理

　　1、受熱膨脹形成泡沫層

　　防火涂料層在受熱時(shí)膨脹發(fā)泡，形成泡沫，泡沫層不僅隔絕了氧氣，而且因?yàn)槠滟|(zhì)地疏松而具有良好的隔熱性能，可延滯熱量傳向被保護(hù)基材的速度。涂層膨脹發(fā)泡產(chǎn)生的泡沫層因?yàn)轶w積擴(kuò)大而呈現(xiàn)吸熱反應(yīng)，也消耗了燃燒時(shí)的熱量，有利于降低體系的溫度，使防火涂料產(chǎn)生顯著的防火隔熱效果。　

　　2、涂層體積不發(fā)生變化

　　厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料受火時(shí)涂層基本上不發(fā)生體積變化，但涂層熱導(dǎo)率很低，延滯了熱量傳向被保基材的速度，一般涂層較厚才能達(dá)到一定的防火隔熱性能要求。防火涂料的涂層本身是不燃的，對(duì)鋼構(gòu)件起屏障和防止熱輻射作用，避免了火焰和高溫直接進(jìn)攻鋼構(gòu)件。

　　3、遇火生成不燃?xì)怏w

　　防火涂料中的有些組分遇火相互反應(yīng)而生成不燃?xì)怏w的過(guò)程是吸熱反應(yīng)，也消耗了大量的熱，有利于降低體系溫度，故防火效果顯著，對(duì)鋼材起到高效的防火隔熱保護(hù)。另外該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料受火時(shí)涂層不發(fā)生體積變化形成釉狀保護(hù)層，它能起隔絕氧氣的作用，使氧氣不能被保護(hù)的易燃基材接觸，從而避免或降低燃燒反應(yīng)。