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不鏽鋼製品公司帶來玻璃幕牆的防火設計

發布日期:2018-08-21 作者: 點擊:

一、 玻璃幕牆


玻璃幕牆是由金屬構件和玻璃板組成的建築外牆維護結構,因結構型式不同而分為四種:有框式(也叫明框式)玻璃幕牆、隱框式玻璃幕牆、有骨架玻璃幕牆和無骨架玻璃幕牆。骨架材料有鋼材、鋁合金等。現在采用比較廣泛的是鋁合金型材骨架隱框玻璃幕牆。


二、玻璃幕牆的火災特點


不鏽鋼製品公司稱玻璃幕牆的設置對防火安全帶來了諸多不利因素,由於玻璃幕牆的耐火性能較差,一旦建築物發生火災,火災蔓延迅速、撲救難度大、危害性大。


1.火災蔓延快


裝設玻璃幕牆的建築一旦失火後,火焰和煙霧會沿著玻璃幕牆與樓板、隔牆的縫隙蔓延,同時玻璃在250℃左右炸裂,而引起火焰迅速沿外牆上卷延燒。


2.火災中“冷橋”現象突出


玻璃幕牆的鋼材和鋁合金型材的耐火性能都比較差,鋼型材在300℃~400℃高溫下強度下降,600℃時失去承載能力,而鋁合金結構型材的耐火性能更差,受熱條件下極易發生結構變形,250℃~300℃左右既失去承載能力。目前的玻璃幕牆結構設計中雖然考慮了玻璃和鋁合金在溫度驟變情況下因變形伸縮不一致而發生的“冷橋”現象,玻璃和鋁框中間采用橡膠、聚乙烯泡沫材料相隔,但是能承受的溫度變化範圍僅在-40℃~+50℃之間。建築物內發生火災,輻射熱、高溫煙氣都使結構溫度變化範圍遠遠大於+50℃,結構受熱膨脹變形過大,造成玻璃破碎、脫落。


3.影響人員疏散


火災情況下,當鋁合金受熱超過耐火極限,就會受熱變形失去承載能力,發生玻璃脫落現象,使大樓的立麵圍護結構部分或全部喪失。火災發生後常常等不到人員從建築物內疏散完畢,玻璃幕牆結構已達到耐火極限,發生結構破壞,向下掉落各種碎片,影響人員疏散。


三、玻璃幕牆的防火措施


1.相關規範要求


《高層民用建築設計防火規範》第3.0.8條 建築幕牆的設置應符合下列規定: 窗檻牆、窗間牆的填充材料應采用不燃燒材料。當外牆采用耐火極限不低於1.00h的不燃燒體時,其牆內填充材料可采用難燃燒材料;無窗檻牆或窗檻牆高度小於0.80m的建築幕牆,應在每層樓板外沿設置耐火極限不低於1.00h、高度不低於0.80m的不燃燒體裙牆或防火玻璃裙牆;建築幕牆與每層樓板、隔牆處的縫隙,應采用防火封堵材料封堵。


《建築設計防火規範》第7.2.7條 建築幕牆的防火設計應符合下列規定:1 窗檻牆、窗間牆的填充材料應采用不燃燒材料。當外牆采用耐火極限不低於1.00h的不燃燒體時,其牆內填充材料可采用難燃材料。2 無窗檻牆或窗檻牆的幕牆,應在每層樓板外沿設置耐火極限不低於1.00h、高度不低於0.80m的不燃燒實體裙牆。3 幕牆與每層樓板、隔牆處的縫隙應采用防火封堵材料封堵。 《高層民用建築設計防火規範》和《建築設計防火規範》這兩條規定,都是強製性條文,必須嚴格執行。


2.技術規程


《建築防火封堵應用技術規程》第4.2.4建築幕牆與樓板、窗間牆或窗檻牆之間的建築縫隙,應采用具有伸縮能力的防火封堵材料進行封堵。


《玻璃幕牆工程技術規程》第4.4.7玻璃幕牆與其周邊防火分隔構件間的縫隙、與樓板或隔牆外沿間的縫隙、與實體牆麵洞口邊緣間的縫隙等,應進行防火封堵設計。第4.4.8條玻璃幕牆的防火封堵構造係統,在正常使用條件下,應具有伸縮變形能力、密封性和耐久性;在遇火狀態下,應在規定的耐火時限內,不發生開裂或脫落,保持相對穩定性。 上海市消防局製定了《雙層玻璃幕牆防火設計規程(暫行)》的通知(〔2008〕146號),從滅火救援、建築防火、消防設施三個方麵細化了雙層玻璃幕牆防火設計管理。


四、玻璃幕牆防火設計中的幾個實際問題


1.疏散出入口的防火挑簷


《高層建築設計防火規範》第6.1.17條規定:建築物直通室外的安全出口上方,應設置寬度不小於1米的防火挑簷。其含義是為了防止在通向建築物的出入口處由於發生火災期間從高處落下的窗扇、玻璃碎片等對疏散人員造成的次生災害。很多玻璃幕牆設計、施工中都沒有考慮設置挑簷。此外非火災原因和膠體老化也會導致出現玻璃脫落傷人事故,設計一個防護挑簷將是多方麵安全因素的需要。


2.玻璃幕牆內側構造設計中需要注意的問題


不鏽鋼製品公司稱玻璃幕牆內側構造設計需要注意的是大麵積的玻璃幕牆多跨越數層甚至幾十層樓。數個防火分區,因玻璃幕牆的結構形式,在幕牆與樓板、幕牆與防火牆之間留下5~10cm的空隙,應將這些空隙進行防火封堵。經檢查許多樓宇,玻璃幕牆與其它結構部分的空隙沒有進行封堵。目前建築玻璃幕牆防火產品主要有幕牆用密封膠和幕牆用防火封堵漆,普遍使用的做法是幕牆用密封膠(矽酮阻燃密封膠及彈性防火密封膠)。


3.立麵采用玻璃幕牆防排煙設計的分析


玻璃幕牆本身因玻璃尺寸和骨架模數的要求,很少在幕牆上開窗。即便開窗,為窗體結構的安全,尺寸做得很小,並且多為上懸窗,開啟角度不能超過45°。一則麵積較小;二則窗開在每層的上部,幕牆每層的下半部不開窗,容易形成負壓,在火災情況下基本起不到排煙的功能;三則開窗位置多在人站著能夠開啟的高度以上,緊急情況下無法及時開啟。因此應按照《高層建築設計防火規範》8.4.1.2規定:“麵積超過100㎡,且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或設固定窗的房間應考慮機械排煙設施”的要求,具體情況具體分析,不能因玻璃幕牆采光似窗而視之為窗,忽略了排煙設計上的不足。


4.幕牆采用玻璃的分析


對於有一般防火要求的建築,玻璃采用玻璃磚、鋼化玻璃、小塊平板玻璃等,對於防火要求比較高的建築,幕牆玻璃采用夾絲玻璃、單片防火玻璃、複合防火玻璃、防火中空玻璃等。複合防火玻璃是目前應用最廣泛的防火幕牆玻璃,當火災發生時,在一定時間內臨火麵玻璃受熱炸裂,但由於防火膠片的存在,玻璃被粘附在膠片上不墜落,保持了玻璃的完整性。同時由於膠片本身具有防火作用,不但對火勢蔓延起到阻擋作用,又保證了背火麵溫度不迅速上升,控製了火勢蔓延。

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