(GB14907-2018)未要求非膨胀防火涂料的型式检验报告提供《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)中要求的防火涂料“等效热传导系数”,间接导致很多防火涂料施工及厂商,误认为实际工程项目可直接选用型式检验报告中不同耐火极限下的涂刷厚度。
设计单位,按《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)进行钢结构防火设计,当采用非膨胀型防火涂料时,应明确所用涂料的“等效热传导系数”和涂刷厚度,当采用膨胀型防火涂料时,应明确所用涂料的“等效热阻”。
防火涂料施工单位及厂家,当采用非膨胀型防火涂料时,应按型式检验报告耐火性能试验数据,自行计算防火涂料的“等效热传导系数”,再根据设计图纸要求的“等效热传导系数”和涂刷厚度,按《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)附录A,换算出施工刷涂厚度。
防火涂料施工单位及厂家,当采用膨胀型防火涂料时,应补充膨胀型防火涂料的耐火性能(等效热阻)检验检测报告,并根据设计要求的“等效热阻”,按《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)5.3.3条,对等效热阻检验检测报告的结果“分段”线性内插,得出施工刷涂厚度。
好在,国家消防救援局官网发布的《钢结构防火涂料》(GB14907-202X)报批稿编制说明中,已经明确防火涂料涂刷厚度不能直接采用型检报告中试验耐火时间及涂层厚度,以下为原文:
由于涂覆钢构件的耐火性能,不仅与钢结构防火涂料的涂层厚度有关,还与钢构件的截面形式和尺寸、荷载和受力类型、火灾场景等有关,因此按本标准规定所测得的耐火性能试验结果(涂层厚度及相应耐火时间),并不能适用于实际工程中所有的钢构件,该结果仅表征所测产品是否达到了用于产品质量判定的某一耐火性能级别要求,仅用于对产品进行耐火性能分级判定。为建立产品的耐火性能与工程应用之间的联系,本次标准修订时,引入了GB 51249-2017《建筑钢结构防火技术规范》,增加了相应的检验结果应用说明,并参照GB51249-2017《建筑钢结构防火技术规范》中的规定,结合近年来实验室的测试情况,制定了等效热阻和等效热传导系数的测试方法。
新版《钢结构防火涂料》发布后,防火涂料施工单位及厂家,可不用自行计算非膨胀型防火涂料的“等效热传导系数”,以及补充膨胀型防火涂料的耐火性能(等效热阻)检验检测报告,而是可以直接选用符合新版《钢结构防火涂料》要求的防火涂料型式检验报告。
按《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)进行钢结构防火设计,当采用非膨胀型防火涂料时,要求的是“等效热传导系数”和涂刷厚度,当采用膨胀型防火涂料时,要求的是“等效热阻”。对非膨胀型防火涂料,“等效热传导系数”=涂层厚度/“等效热阻”。新版《钢结构防火涂料》发布后,防火涂料施工单位及厂家,可不用自行计算非膨胀型防火涂料的“等效热传导系数”,以及补充膨胀型防火涂料的耐火性能(等效热阻)检验检测报告,而是可以直接选用符合新版《钢结构防火涂料》要求的防火涂料型式检验报告,注意:新标准实施后,仍需要按《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)附录A和第5.3.3条,进行简单换算和线性插值,方可得出施工厚度。
下面是正文:对膨胀型防火涂料,《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)指出,膨胀型防火涂料涂层厚度和膨胀层厚度、热传导系数之间均为非线性关系。因此,膨胀型防火涂料不宜采用等效热传导系数,而是采用对应于涂层厚度的等效热阻。5.3.3条:膨胀型防火涂料应给出最大使用厚度、最小使用厚度的等效热阻以及防火涂料使用厚度按最大使用厚度与最小使用厚度之差的1/4递增的等效热阻,其他厚度下的等效热阻可采用线性插值方法确定。

也就是说:对膨胀型防火涂料刷涂厚度,既不能直接选用型式检验报告,也不能像非膨胀型防火涂料那样,根据型式检验报告计算“等效热传导系数”后线性换算,而是应补充膨胀型防火涂料的耐火性能(等效热阻)检验检测报告,根据设计要求对等效热阻检测报告的结果“分段”线性内插,得出施工刷涂厚度。

下面以一个膨胀型防火涂料的耐火性能(等效热阻)检验检测报告为例,介绍分段线性内插过程,注意此时试验构件就不需要标准加载条件了,而是按新版《钢结构防火涂料》或《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)第134页,采用长500mm试件进行不加载耐火试验,仅测试试件升温曲线,用升温曲线计算等效热阻:

再看具体工程,该工程设计要求钢梁在耐火极限1.5h时,等效热阻不低于0.15,则根据耐火性能(等效热阻)检验检测报告,采用该型防火涂料时,线性内插得施工刷涂厚度为不低于:
(2.15-1.5)x(0.15-0.1465)/(0.1954-0.1465)+1.5=1.55mm

关于钢结构防火涂料的文章,预计还有两篇,一篇是用具体实例论证耐火试验结果与防火设计结果的统一性,一篇是答疑和对T/CECS24-2020钢结构防火涂料应用技术规程的修改建议。读者朋友有意见和不同看法的,欢迎在留言区讨论。