［摘要］本文试图以钢结构的防火特点为例，探讨在建筑装饰设计中如何运用钢结构的。通过对美国纽约世贸中心倒塌案例的分析，进而提出了防火在钢结构的建筑装饰中的重要性。
［关键词］钢结构 建筑装饰 防火 世贸中心
一、火与铁
2001年9月11日一架波音767飞机在96层至103层之间撞入世贸中心北塔搂，引发了整个纽约都能看见的滚滚浓烟和大火。当人们还不敢相信自己眼睛的时候，第二架波音767飞机在87层和93层之间冲入南塔，加满了110000升航空燃油的200吨重的两架飞机冲击撕裂了塔楼的立面，切断了许多周边支持结构的柱子，并使撞击区内的楼板严重损坏，但塔楼依然矗立着。9时59分南塔楼突然坍塌。10时28分，北塔楼也随之倒下。世贸中心不是被撞塌的，是被火烧垮的，飞机撞入楼体结构时，刮坏了保护钢材免受热毁坏的防火涂料，高达550～1100℃的火温使钢材变形和压曲，于是撞击区以上楼板的重量破坏了柱子，使未被损坏的撞击区以上的结构落到撞击区以下的结构上。下层楼板迅速破坏，塔楼垂直下落，世贸中心于是倒塌了。这个残酷的现实提醒我们，要更加重视建筑中钢结构的防火了。
钢铁是不燃烧的材料，但是火灾导致的高温会改变钢结构的强度，因此火灾会降低钢结构的承载能力，而且钢铁导热快，被烧红的钢铁很容易引燃附近的可燃物从而扩大火灾的面积和强烈程度。温度在250℃以内时，钢的性质变化很小，随着温度升高，在达到300℃时钢材的强度就开始逐渐的降低，超过450～650℃时，就完全丧失强度。①能大量采用钢铁建造高层建筑物，是因为在建筑物的主要结构部分－钢结构的表面完全喷涂了防火保护层，同时在建筑物内部还采取了划分防火区域的措施。防火区域是为了预防建筑物火灾的蔓延，用隔墙防止火灾的蔓延而烧毁为目的的。随着建筑物的大规模化和高层化，建筑物内部划分防火区域的措施将越来越重要。特别是高层建筑，在一栋建筑内会容纳几千到上万人居住。为了减轻这样的建筑在发生火灾时对人和物的损害，在建筑物内划分防火区域是十分有效的手段,是保证居住者能安全疏散和为消防活动提供方便的最现实的策略。
二、防火技术
钢结构常用的防火措施主要是以下四种：运用耐火材料、采用防火构造、使用防火涂料和应用空心截面注水法。
（一）运用耐火材料
首先是运用耐火钢材。耐火钢材能保证在600℃高温下屈服强度为常温标准值的2/3以上，就可以不做耐火保护层。还可以运用钢管混凝土。钢管混凝土是填充在钢管内的混凝土受到密闭的约束，达到提高其实质强度，反过来又通过填充混凝土来达到抑制钢管被压屈的效果。通过这两种效果使钢管混凝土成为强度高且有延性的结构构件。
（二）采用防火构造
钢结构构件的防火构造可以分为喷射石膏、外包混凝土、外包钢丝网水泥砂浆、外包防火材料等几种构造形式。现在用喷射石膏可以直接附着在钢材表面，无需金属板条作为支持。外包混凝土是一种很理想的结构防火方式，混凝土材料的经济性、耐久性、耐火性的优点使之一直被用作钢结构的防火材料。外包防火材料中常用的板材有石膏板、硅酸钙板、珍珠岩板、轻质混凝土土板等。施工应注意密封性，防止出现防火薄弱部位。
（三）使用防火涂料
防火涂料是防火保护的一种材料，1970年法国就开发出了防火涂料,当其表面温度达到300℃左右时，会迅速的开始发泡，形成厚度为常温条件下的25～50倍的碳化层，起到隔热的作用。在发泡之前的厚度很薄，仅为1～2mm左右，具有与一般涂料同样的装饰和施工性能,具有其他防火保护材料难得的卓越特点。有的还能用在外装修上,作为要求耐火时间为30～90分钟的耐火材料，欧洲上世纪70年代已经应用在外露的柱和梁上。80年代初国外钢结构防火涂料就进入中国市场，在工程上得以应用。至今已有许多优良品种广泛应用于各行各业。
（四）应用空心截面注水法
空心截面注水系统是非常好的防火措施，特别是可以补充水的空心截面注水系统可以有效吸收火灾产生的热量，长时间保护钢结构。采用这种防火措施必须注意钢结构的内部防腐，在冬天必须注意防冻，要及时添加防冻液，高层建筑的空心截面注水系统必须分段、独立，其高度必须限制，应设置防暴门或排汽门防止空心截面内压力过高。
注释：
①陈志华.钢结构原理[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.8:3.
【参考文献】
[1]陈志华主编.钢结构原理[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.8．
[2]沈祖炎等编著.钢结构基本原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.2.
[3]建筑部科技发展促进中心编.钢结构住宅设计与施工技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.11．
