鋼結構防火措施與構件的受力形式和應力比有關，且熱膨脹效應參與設計值組合，所以鋼結構防火設計很難與結構設計分開。盡管結構工程師的擔子已經很重，但一般鋼結構工程的防火設計由結構專業承擔，這個傳統恐怕很難改變。防腐蝕設計倒是與受力狀態無關，只與環境條件、防腐蝕水準、防腐材料性能有關，完全可以與結構設計分開。但是，除大型工業項目或防腐蝕要求特殊的項目外，一般工程的防腐蝕設計工作量并不很大，甲方往往不愿另行委托設計，所以防腐蝕設計還是由結構工程師完成。

防腐蝕設計不當，不會在短期內影響結構安全，但經常在造價方面引起爭議，或者影響工程驗收，搞得設計很被動。所以本短文對鋼結構防腐蝕設計過程進行一些梳理。

一、防腐蝕設計的主要規程、規范：

防腐蝕方面的規范眾多且內容不盡相同，主要有以下9本。作為結構工程師，不可能投入太多的精力和時間熟讀這些規范，故重點推薦下面涂熒光的這三本。

1.《鋼結構防護涂料系統的防腐蝕保護》ISO12944:1998

2.《建筑用鋼結構防腐涂料》JG/T224-2007

3.《建筑鋼結構防腐蝕技術規程》JGJT251-2011

4.《鋼結構防護涂裝通用技術條件》GB/T28699-2012，簡稱《通用條件》

5.《鋼結構防腐蝕涂裝技術規程》CECS343：2013，簡稱《防腐規程》

6.《建筑防腐蝕工程施工及驗收規范》GB 50212-2014

7.《工業建筑涂裝設計規范》GB/T51082-2015

8.《工業建筑防腐蝕設計規范》GB50046-2018，簡稱《工業防腐規范》

9.《鋼結構工程施工質量驗收標準》GB50205-2020

二、防腐蝕設計的步驟：

1.確定環境腐蝕等級

環境的腐蝕性是鋼結構腐蝕的主因，所以首先要確定環境的腐蝕性分類，如下圖。

對于建筑工程來說，水中和土中的鋼結構一般均有混凝土包裹（型鋼混凝土），屬于混凝土的防腐蝕，按《工業建筑防腐蝕設計規范》GB50046執行即可。工業廢氣的腐蝕性取決于有害氣體的濃度，建議進行專項設計。所以本文僅對最常見的大氣環境下建筑鋼結構的防腐蝕進行總結。

我國現行《大氣環境腐蝕性分類》GB/T15957-1995，需首先確定大氣中腐蝕性氣體的類別和含量，使用上很不方便?！斗栏幊獭稢ECS343：2013和《通用條件》GB/T28699-2012都采用國際標準《鋼結構防腐蝕保護》ISO12944:1998進行大氣環境分類，簡便易行。

環境分類屬于宏觀判斷，有不同意見很正常。建議多溝通，尤其要了解當地已建工程的習慣做法，并征求甲方意見，以免引起扯皮。ISO12944:1998的環境分類參考舉例可見上圖中棕色部分的描述。

2.確定防腐蝕涂層的使用年限

防腐蝕涂層的使用年限也是宏觀的定性指標。要綜合考慮構件的重要性、長效和短效防腐蝕措施的綜合經濟性、維護的便捷性、大眾的維護檢修意識。從目前的實際情況來說，社會大眾普遍認為建成以后就完事了，檢修意識淡泊，使用過程中的檢修維護是跟不上的。

在《防腐規程》CECS343:2013中規定，對永久性承重鋼結構應采用較嚴格的除銹標準和長效防護方案。

在《通用條件》中也規定，對于大多數鋼結構來說，我們要求的是高耐久性的使用壽命，涂裝設計都是在15年以上的長效防腐蝕涂層系統。

在《工業建筑涂裝設計規范》中給出了不同構件防腐蝕涂層的具體使用年限，可參考：

3.確定防腐蝕涂料品種和漆膜厚度

現用于鋼結構的防腐蝕涂層可分為普通防腐蝕涂料類涂層和噴鍍金屬涂層上加防腐涂料的復合涂層。

鋼結構防腐蝕涂料品種和漆膜厚度是根據腐蝕環境分類和涂層使用壽命確定的。可按《防腐規程》》附錄A“常用防腐涂層配套表”選用。查閱時宜從右向左查。該表較長，這里略去。同時，涂層總厚度應符合下表：

涂層的匹配應符合下表：

三、防腐蝕設計應提交的內容

根據《防腐規程》4.1.1條，除上面三項外，設計文件還應包括以下內容和技術要求：

1.注明初始銹蝕等級的要求

鋼結構表面初始銹蝕等級應從嚴要求。主要承重構件和薄壁構件（厚度不大于6mm）的初始銹蝕等級不應低于B級，其它構件不應低于C級。也就是說，在任何情況下，銹蝕等級為D級的鋼材不得直接用于工程。初始銹蝕等級分級如下：

2.注明除銹等級的要求

（1）除銹等級分類如下：

（2）除銹等級是按防腐涂料的品種確定的，應從嚴要求。最低除銹等級應符合下表要求。

（3）除銹等級的其他要求：

新建工程重要構件的除銹等級不應低于Sa2.5。承重結構一般不應采用手工除銹。若必需采用時，則應嚴格要求，除銹等級達到St3。

3.注明防腐蝕涂層與防火土層的施工順序

防腐蝕涂層與防火涂層的施工順序，各種說法不盡相同，是一個很讓人困惑的問題，現參照《工業建筑涂裝設計規范》GB/T51082-2015：

1.   采用膨脹型防火涂層體系時，施工順序為：

（1）   防腐蝕底涂層；

（2）   防腐蝕中間涂層；

（3）   防火涂層；

（4）   防腐蝕面涂層。

當膨脹型防火涂料在弱、微腐蝕環境下時，如防火涂層能夠滿足耐久性要求，可不設面涂層。

2.   采用非膨脹型防火涂層體系時，施工順序為：

（1）   防腐蝕底涂層；

（2）   防腐蝕中間涂層；

（3）   防火涂層。

當非膨脹型防火涂料在強、中腐蝕環境下時，尚應設置防腐蝕面涂層。非膨脹型防火涂層一般應在構件表面設置拉結鍍鋅鋼絲網。

4.注明涂料性能要求：

（1）防腐蝕涂裝工程材料必須具有產品質量證明文件，其質量和材料性能不得低于現行國家標準《建筑防腐蝕工程施工及驗收規范》GB50212和其他相關標準的規定。鍍鋅鋼板、彩涂鋼板及耐候鋼等鋼材應提供質量合格證書。

（2）涂料的質量、性能和檢驗要求，應符合現行行業標準《建筑用鋼結構防腐涂料》JG/T224的規定。同一涂層體系中各層涂料的材料性能應能匹配互補，并相互兼容，結合良好。

（3）熱噴涂鋅、鋁或鋅鋁合金所用噴涂材料的質量要求應符合現行國家標準《熱噴涂金屬和其他無機覆蓋層鋅鋁及其合金》GB/T9793的規定。

（4）所用鍍鋅板、鍍鋅鋁板彩色涂層鋼板和耐候鋼的質量和性能應符合下列要求：

（a）鍍鋅板應采用符合現行國家標準《連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶》GB/T2518規定的S250或S350結構級鋼板；板面鍍層量應符合設計要求。無要求時，在微腐蝕、弱腐蝕或中等腐蝕環境中，相應的雙面鍍鋅量不應低于180g/m2、250 g/m2或280g/m2。

（b）熱鍍鋁鋅合金基板應符合現行國家標準《連續熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶》GB/T14978規定的S250或S350結構級鋼板；板面鍍層量應符合設計要求。無要求時，在微腐蝕、弱腐蝕或中等腐蝕環境中，相應的雙面鍍層重量不應低于100g/m2、120 g/m2或150g/m2。

（c）壓型鋼板用彩色涂層鋼板的材質、性能與鍍鋅量等應符合現行國家標準《建筑用壓型鋼板》GB/T12755的規定。

（c）耐候鋼應采用符合現行國家標準《耐候結構鋼》GB/T4171規定的焊接結構用耐候鋼。

5.注明防腐蝕涂層的施工要求:

應符合現行國家標準《鋼結構工程施工規范》GB50755、《鋼結構施工質量驗收規范》GB50205、《建筑防腐蝕工程施工及驗收規范》 GB50212、《鋼結構防腐蝕涂裝技術規程》 CECS343:2013、《建筑防腐蝕工程質量檢驗評定標準》GB50224的規定。

6.注明施工安全和環境保護要求

（1）防腐蝕涂裝施工前應制定嚴格的安全勞保操作規程和環境衛生措施，確保安全、文明施工。

（2）參加涂裝作業的操作和鍋里人員，應持證上崗。施工前必須進行安全技術培訓。施工人員必須穿戴防護用品，并按規定佩戴防毒用品。

（3）安全和環境保護方面的其他要求詳見《建筑鋼結構防腐蝕技術規程》JGJ/T251-2011第6章和《鋼結構防腐蝕涂裝技術規程》CECS343:2013第6.5節。

7.注明使用期內檢查維護的要求：

鋼結構應按設計規定的用途使用，并應定期檢查結構狀況和防腐蝕狀況，及時進行維護和維修。使用單位應制定相應的維護管理規定，檢查維護工作應由專人負責。具體要求參見《建筑鋼結構防腐蝕技術規程》JGJ/T251-2011第7章和《鋼結構防腐蝕涂裝技術規程》CECS343:2013第8章。

四、需要注意的一個問題：

關于露天環境和中等腐蝕環境下的高強螺栓摩擦面的涂裝要求：

在以往的鋼結構設計總說明中，經常見到類似這樣的要求：高強度螺栓的摩擦面不得涂裝。

但在《防腐規程》4.3.8中要求：對于露天環境或中等腐蝕環境，摩擦面宜涂無機富鋅底漆或鋅加底漆，涂層厚度不應小于70um。

相應地,在《鋼結構高強度螺栓連接技術規程》JGJ82-2011表3.2.4-2中給出了抗滑移系數，見下圖：