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防火玻璃在高層建築幕牆中應用的思索

 


防火玻璃是一種在劃定的耐火試驗中能夠保持其完整性和隔熱性的特種玻璃,防火玻璃在尋常狀態下具有象普通玻璃一樣的光學機能和力學機能,在火災情況下還能減緩熱量傳播、阻緩煙氣和火勢蔓延,最大限度地降低火災損失。在一些有特殊要求的重要場合,防火玻璃施展著舉足輕重的作用。
 
1 防火玻璃的类型及耐火机能
防火玻璃經由十幾年的發展,出産工藝以及日本毛片高清免费视频機能尤其是耐火機能發生了很大變化。在建築消防安全中施展的作用也越來越大。建築用防火玻璃按出産工藝和結構組成不同分爲夾層防火玻璃、夾絲防火玻璃和單片防火玻璃。
1. 1夹层防火玻璃
夾層防火玻璃是由兩層或兩層以上玻璃片材經防火膠粘劑複合而成,或由一層玻璃片材與有機耐火隔熱材料複合而成,或在兩片或兩片以上的單層玻璃的周圍先用邊框條密封好,然後由灌注口灌入防火膠複合而成的,並知足相應耐火機能要求的特種玻璃。在室溫下和火災發生初期,夾層防火玻璃和普通平板玻璃一樣具有透光機能和裝飾機能,發生火災後,跟著火勢的蔓延擴大,火災溫度升高,夾層防火玻璃防火夾層受熱膨脹發泡,形成很厚的防火隔熱層,起到防火隔熱和防火分隔作用。但夾層防火玻璃在出産中會産生微小的氣泡,在紫外線照射及火焰高溫作用下很快變成乳白色,失去了玻璃通透這個基本功能,影響其在建築幕牆構造中的推廣應用。
1. 2夹丝防火玻璃
夾絲防火玻璃是在兩層玻璃中間的有機膠片或無機漿體夾層中夾入金屬絲網構成的複合體。絲網加入後不僅進步防火玻璃的整體抗沖擊強度,而且能與電加熱和安全報警系統相連接,起到多種功能的作用,但夾絲防火玻璃內部的金屬網絲影響了防火玻璃的透光率和視覺效果。無法實現玻璃幕牆應達到的建築物和附近環境情景交融、建築立面流光溢彩的美感要求。
1. 3单片防火玻璃
單片防火玻璃是在一定耐火時限內具有耐火完整性、能夠有效阻隔火焰及煙霧蔓延但不具備隔溫絕熱功效的單層透明特種玻璃,是我國近年才引進的防火玻璃出産技術。
单片防火玻璃中的单片铯钾高强防火玻璃是对单片的普通浮法平板玻璃通过特殊的物理化学处理,在高温高压状态下进行20 多小时离子交换替代玻璃表面的金属钠,经再出产制成的高强度高耐火、能抵挡强度的快速变化和热浪冲击的特种安全玻璃。单片铯钾高强防火玻璃的强度是普通玻璃的6~ 12 倍,是钢化玻璃的1. 5 ~ 3 倍。单片铯钾高强防火玻璃通过国家防火建筑材料质量监视检修中央的检测,其防火机能达到并超过GB15763. 1—2001《建筑用安全玻璃防火玻璃》所划定的C 类I 级的要求,在1000℃火焰冲击下能保持96 ~ 183 分钟不炸裂,从而有效地阻止火焰与烟雾蔓延,有利于第一时间发现火情,使人们有足够时间撤离现场,并为救灾工作争取时间。单片铯钾高强防火玻璃因为表面的内应力效果,当玻璃破碎时碎块呈现微小钝形颗粒状态减少对人体造成伤害。单片铯钾高强防火玻璃与夹层防火玻璃、夹丝防火玻璃比拟,除了高强度高耐火机能之外,最大的特点是高透光性和耐候性。在紫外线及火焰高温作用下不会天生乳化变白隔热层,依然保持通透功能。因为单片铯钾防火玻璃高强度、高耐火性、高通透性和优秀的耐候性,可广泛应用于高层建筑外幕墙代替传统幕墙玻璃,进步建筑玻璃幕墙的消防安全水平。
 
2 推广防火玻璃幕墙
在國外發達國家和地區,防火玻璃幕牆的應用已有較長的曆史,在我國,因爲受防火玻璃技術的限制,防火玻璃主要用在防火窗、防火門及一些內部防火分隔中,在玻璃幕牆構造中推廣應用防火玻璃工程未幾。但近年來,日本毛片高清免费视频各地大中城市先後泛起了爭相建造超高建築熱。這一發展動態已引起建設主管部分對高層建築在防火玻璃使用方面的高度正視。
北京央視“2·9”重大火災和上海“11·15”特大火災發生後,建築外牆玻璃防火安全題目引起社會各界的普遍關注。爲防止類似悲劇再度上演,海內一些專家紛紛提出,在建築中推廣應用防火玻璃和防火玻璃幕牆代替普通玻璃幕牆。
普通幕墙玻璃均不耐火,普通浮法玻璃遇火破裂损坏时间仅为1 分钟,钢化玻璃仅为5 分钟,而在由框架、密封胶条、玻璃共同组成的幕墙构造体系中,玻璃在250℃左右即会炸裂,当幕墙玻璃炸裂掉落后,火焰可从幕墙外侧窜到上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后,窜入上层室内。而且垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙,假如未经处理或处理不公道,火灾初起时,浓烟、高温顺火焰会通过该缝隙向上层蔓延扩散。
1988 年美国洛杉矶第一洲际银行大楼起火后,因为幕墙玻璃很快炸裂,火焰沿外墙上卷延烧,造成十分惨重的损失。1994 年1 月30 日,上海沪西文化宫二楼火灾,因为外墙面玻璃幕墙无防火处理,火灾10 ~ 15 分钟后幕墙框架构件熔化掉落,玻璃炸裂,整个建筑全部受灾。2011 年2 月3 日,沈阳市标志性建筑沈阳皇朝万鑫酒店因为燃放烟花爆竹引燃塑料草坪和可燃胶条引发了一起震动日本毛片高清免费视频的大火,B 塔楼使用的是普通外窗玻璃,火灾蔓延B塔楼的保温材料完全燃烧殆尽,外窗玻璃几乎完全破裂掉落,B 塔楼内部完全被烧毁。A 塔楼选用了单片铯钾高强防火玻璃,火灾蔓延A 塔楼的保温材料完全燃烧殆尽,但外窗玻璃完好无损,A 塔楼内部没有受到火灾影响,依然富贵华丽,依然正常营业。
其火災情況對比見表1。
 
通过对比分析可以以为,A 塔楼使用的防火玻璃有效的阻止了外保温层的火灾烟雾向建筑内部的蔓延渗透渗出,而B 塔楼使用的普通玻璃破裂形成火灾蔓延的通道,火势由外向内迅速发展为复杂的立体燃烧大火,使消防扑救和火势控制变得极其难题。进步建筑外窗和外墙防火机能,可有效阻止火势蔓延,是降低火灾损失和减少职员伤亡的重要措施。安装防火玻璃将成为高层建筑阻止火势蔓延的重要手段。
 
3 防火玻璃幕墙的设计要求
防火是建築安全設計中的一個十分重要的項目,一座建築物的各個區域必需按照建築規範設計防火等級,在這些區域使用的玻璃構件必需即是或高于該區域要求的防火級別,只有這樣才能將火焰和煙氣限制在某一區域、防止其蔓延,同時也可爲盡快撲滅火災提供有利前提,固然玻璃幕牆本身一般不具有防火機能,但是它作爲建築的外圍護結構,是建築整體中的一部門,其防火設計應與建築整體防火要求相適應。普通玻璃幕牆作爲建築物外圍護結構的牆體部位,是火勢通過外部向內蔓延的重要通道。但跟著防火玻璃技術的發展,單片铯鉀防火玻璃已經能應用到外牆幕牆構造中,施展更好的防火、阻火作用。
目前,我國已經有一些建築正在使用防火玻璃幕牆。根據建築設計防火規範對建築幕牆防火設計的劃定,筆者以爲,防火玻璃幕牆的設計應符合以下要求。
3. 1 防火玻璃幕墙主龙骨的选择
玻璃幕墙设计施工时,采用比较广泛的是铝合金骨架隐框玻璃幕墙。但因为铝合金型材的耐火机能比较差,铝合金结构型材在250℃~ 300℃左右即失去承载能力。另外,隐框玻璃幕墙玻璃用硅硐胶、橡胶与铝合金框胶合,硅硐胶的耐高温程度也只有200℃,超过200℃胶的粘协力降低也会使玻璃脱落,影响防火玻璃幕墙的完整性和不乱性。钢材作为一种“轻质高强”的不燃性建筑材料,其火灾高温力学机能并不是很好,钢结构如作为建筑承重结构时,钢构件在火灾高温作用下强度损失很快,需要在表面涂覆防火涂料加以保护。但钢材在防火玻璃幕墙体系中作为非承重的幕墙横向、竖向龙骨构件时,通过试验表明,钢龙骨在表面无防火涂料保护情况下可在1200℃高温下耐火180 分钟仍保持完整只是略有变形,但不影响防火玻璃幕墙的支撑不乱和整个幕墙体系的完整。因此,在确定使用防火玻璃幕墙作为建筑的外维护工程之时,钢龙骨成为防火玻璃幕墙中主龙骨的必定选择。
3. 2防火玻璃幕墙玻璃的选择
防火玻璃幕墙中的防火玻璃除知足耐火要求以外,还应知足城市对建筑外墙立面美学效果及建筑使用职员对玻璃幕墙透光性等视觉效果的要求,即幕墙外视及内视效果也必需保证与普通玻璃幕墙一致。因此,选用的防火玻璃应知足普通幕墙玻璃的透光性和高耐候性,而夹丝防火玻璃内部的金属网丝影响了防火玻璃的透光率和视觉效果。夹层防火玻璃在紫外线照射及火焰高温作用下很快天生乳白色隔热层,影响了玻璃幕墙的透视效果。单片铯钾    高强防火玻璃与夹层防火玻璃、夹丝防火玻璃比拟,除了高强度高耐火机能之外,最大的特点是高透光性和优秀的耐候性。单片铯钾防火玻璃幕墙具有与传统玻璃幕墙相近的外视和内视效果。
目前,我國多個防火玻璃幕牆均選用的是單片铯鉀高強防火玻璃,如正在施工中的上海中央大廈的內幕牆玻璃。
 
4 防火玻璃幕墙的耐火机能检测
防火玻璃幕牆的設計、選材、施工是否知足工程消防安全要求,應通過耐火機能試驗檢測,我國的防火玻璃測試尺度滯後于發達國家。根據建設部分鑒戒英、美、日等國的相關尺度修訂的《建築用安全玻璃防火玻璃》尺度,參考上海中央工程實例,筆者以爲,防火玻璃幕牆的耐火機能檢測應留意以下幾點。
4. 1 防火玻璃幕墙框架系统的耐火检测
防火玻璃幕墙在发达国家的防火测试中,夸大的是防火玻璃和框架结构整个系统的耐火完整性,而不是抛开框架结构单纯进行防火玻璃的测试。也就是说,在耐火测试过程中哪怕防火玻璃可坚持2小时,但假如幕墙框架泛起穿火现象,或者辅助材料( 如耐热胶条) 泛起火苗,那么防火玻璃幕墙框架系统都算分歧格。检测时必需以一式两套相同的防火玻璃系统分别进行耐火机能测试,其中一套防火玻璃系统检测正面的耐火极限,另一套检测反面的耐火极限,在上海中央的实际工程测试时,防火玻璃幕墙的检测也是按照防火玻璃和框架结构系统的耐火完整性进行的。
4. 2 防火玻璃幕墙玻璃受火尺寸的要求
日本尺度夸大了防火玻璃测试样品与工程实际安装尺寸1∶ 1的关系,受检试样应选择实际使用的最大尺寸,工程中实际使用的防火玻璃均在测试样品的尺寸范围笼盖之内,我国新修订的《建筑用安全玻璃防火玻璃》尺度也划定了受检玻璃的受火尺寸要按照实际使用的最大尺寸按1∶ 1进行试验,大尺寸可笼盖小尺寸,小尺寸不能笼盖和代表大尺寸,同时划定了受火尺寸不得小于1100mm × 600 mm。
檢測機構和消防部分均應嚴格按照修改尺度的劃定進行測試、審查和驗收。
 
5 结语
跟著防火玻璃技術的進步和超高建築的快速發展,更加安全的防火玻璃幕牆必將受到更廣泛的關注,國外在建築幕牆中推廣應用防火玻璃的成功經驗,也爲我國在高層建築中推廣應用防火玻璃幕牆奠定了理論和實踐基礎。


閱讀來源:防火玻璃公司 www.glass-sd.com

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