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玻璃幕墻的防火保護(hù)

文檔作者：劉洪濤劉春濤劉祥眾文檔來源：沈陽遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月01日
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玻璃幕墻的防火保護(hù)
劉洪濤劉春濤劉祥眾沈陽遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司
簍簍叁絲
摘要：本文主要對(duì)玻璃幕墻材料的火災(zāi)特性及玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了闡述，并對(duì)玻璃幕墻層間防火及防火幕
墻的設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：材料火災(zāi)特性；防火保護(hù)；防火幕墻；層問防火
1 概論
火創(chuàng)造了人類文明，推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步，但火災(zāi)
也給人們的生命財(cái)產(chǎn)、自然資源帶來了極大的危
害。在美國“9．11”恐怖襲擊事件中，正是由于熊熊燃
燒的大火使高達(dá)423m的紐約世貿(mào)大樓瞬間倒塌。
血的教訓(xùn)使我們更加深刻的認(rèn)識(shí)到“高耐火度的結(jié)
構(gòu)構(gòu)件和防火構(gòu)造設(shè)計(jì)是確保建筑在火災(zāi)作用下
不塌垮的關(guān)鍵所在”。隨著玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中
具有裝飾性和功能性而被廣泛采用，其防火性能也
越來越被人們所重視。
1．1 建筑火災(zāi)特點(diǎn)
建筑火災(zāi)發(fā)展分三個(gè)階段：火災(zāi)起始階段，其
延續(xù)時(shí)間根據(jù)具體條件約5rain～20min，此時(shí)燃燒是
局部的，火勢(shì)不穩(wěn)定，室內(nèi)平均溫度約50℃～100。C；
火災(zāi)發(fā)展到旺盛燃燒階段，這階段溫度高，室內(nèi)大
部分物體都在猛烈燃燒，熱分解顯著，室內(nèi)平均溫
度約150't2～270't2，最高溫度3500C；第三個(gè)階段為
火災(zāi)熄滅階段，此時(shí)室內(nèi)可燃物質(zhì)基本燃光，火災(zāi)
自行熄滅。從火災(zāi)發(fā)生到旺盛燃燒階段，室內(nèi)平均
溫度達(dá)到3000C是需要一定時(shí)間的，最少需要30多
分鐘。
1．2建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及基本概念
建筑物耐火的等級(jí)是衡量建筑物耐火程度的
分級(jí)，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：我國根據(jù)建筑
物的重要性和它在使用中的火災(zāi)危險(xiǎn)性將耐火等
級(jí)分為四級(jí)，絕大部分的工業(yè)與民用建筑屬于二級(jí)
或三級(jí)。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：高
層建筑的耐火等級(jí)分為一和二級(jí)。
作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)一玻璃幕墻是建筑
的重要組成部分，也應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要
求，所以防火是玻璃幕墻主要性能之一?！恫Ａ粔?
工程技術(shù)規(guī)范》中4．4．6條規(guī)定：玻璃幕墻的防火設(shè)
計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)
范》的規(guī)定，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：“建筑物
非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻，二級(jí)采用非燃燒
體，耐火極限為一小時(shí)；三級(jí)采用非燃燒體，耐火極
限為半小時(shí)。建筑物房間隔墻，二級(jí)采用非燃燒體；
三級(jí)采用難燃燒體，耐火極限均為半小時(shí)”；高層建
筑玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB
50045(高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，
《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：“高層建筑物
非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻，一、二級(jí)均采用非
燃燒體，耐火極限為一小時(shí)”。因玻璃幕墻多用于建
筑外墻或房間隔斷，屬于非燃燒體，所以其耐火極限
滿足一小時(shí)的防火設(shè)計(jì)要求也就不言而喻了。
2玻璃幕墻材料火災(zāi)特性分析
玻璃幕墻耐火等級(jí)，是由組成幕墻構(gòu)件的燃燒
性能和構(gòu)件最低的耐火極限來決定的。我國根據(jù)建
筑材料的燃燒性能，將其分成四個(gè)級(jí)別：A——不燃性建筑材料；B?！y燃性建筑材料；B廣可燃性
建筑材料；B廣易燃性建筑材料?！督ㄖO(shè)計(jì)防火
規(guī)范》中規(guī)定：耐火等級(jí)為一級(jí)的建筑物，必須采用
2010．11
萬方數(shù)據(jù)
不燃材料制作的構(gòu)件。與玻璃幕墻有著直接和間接
聯(lián)系的材料主要有鋼材、鋁合金、玻璃、膠及塑料、
混凝土等五大類材料，其中絕大部分屬于不燃性建
筑材料。但在高溫條件下，不燃材料會(huì)發(fā)生各種物
理、化學(xué)變化，如鋼材在550℃左右急劇軟化，以至
受火構(gòu)件15min-30min突然倒塌；普通玻璃受火
lmin后炸裂脫落，致使火焰穿出失去隔火作用；混
凝土強(qiáng)度降低，變形增大，甚至可能爆裂等。這說明
材料不燃，制成的構(gòu)件不一定耐火性好。因此，只有
充分了解這些材料在火災(zāi)中的特性，才能有針對(duì)性
地進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，提高幕墻整體耐火等級(jí)，最大限
度地減少和限制火災(zāi)給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來的
危害。
2．1鋼材的火災(zāi)特性
鋼材作為一種“輕質(zhì)高強(qiáng)”的建筑材料，已成為
幕墻重要的支撐構(gòu)件，但就防火的角度而言，鋼材
對(duì)火的敏感性十分強(qiáng)，它又不是一種理想的耐火結(jié)
構(gòu)材料。由于鋼材在高溫作用下的物理特性直接影
響著幕墻在火災(zāi)中的整體穩(wěn)定性，所以對(duì)鋼材在高
溫作用下的物理特性進(jìn)行深入分析是十分必要的。
2．1．1 鋼材在火災(zāi)中的高溫力學(xué)性能
鋼材屬不燃性建筑材料，但鋼材在火災(zāi)高溫作
用下，強(qiáng)度損失很快，鋼材的耐火極限很低。
a)鋼材在高溫作用下的強(qiáng)度
鋼的抗拉強(qiáng)度在100℃時(shí)有所降低，隨后開始
上升，在250。C升高到最大值，隨后又開始下降，溫
度升高到5000C時(shí)，抗拉強(qiáng)度降低很大，只有常溫時(shí)
112，6000C時(shí)為常溫的1，3，1000℃時(shí)降為零。鋼材的
延伸率、頸縮率在250℃左右為極小，稱為藍(lán)脆區(qū)，
藍(lán)脆性是由隨著溫度而變化的不同程度可溶性的
元素碳和氫引起的；以后隨溫度上升而升高，說明
高溫時(shí)鋼材的塑性變好。布氏硬度在300℃到達(dá)最
高點(diǎn)，然后隨溫度升高而下降，630。C左右下降到原
來的l，2。
b)鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度
承重鋼構(gòu)件失去承載能力的溫度稱鋼結(jié)構(gòu)的
臨界溫度。在實(shí)際使用時(shí)，靜定梁的臨界溫度可以
近似采用420℃；超靜定梁的臨界溫度可以近似采
用520。C。影響鋼結(jié)構(gòu)臨界溫度的因素很多，例如結(jié)
構(gòu)荷載大小、構(gòu)件截面形狀、構(gòu)件支撐條件、鋼柱細(xì)
長(zhǎng)比等。
C)鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限
凰
鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中，由于高溫作用，強(qiáng)度損失很
快，經(jīng)過一定時(shí)間便失去承載能力，發(fā)生扭曲倒塌。
耐火極限試驗(yàn)表明，未經(jīng)任何保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)，其耐
火極限只有15min一30rnin。鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限可以
用下式計(jì)算：
t--O．54(T,-50)(FIyl啪
式中：
卜-鋼結(jié)構(gòu)耐火極限，rain；
砰一鋼結(jié)構(gòu)溫度，oC；
刀y——構(gòu)件表面系數(shù)，等于單位長(zhǎng)度構(gòu)件的
受火面積與其體積的比值，m-1。
d)鋼材的高溫蠕變
金屬在高于一定溫度下受到應(yīng)力作用，即使應(yīng)
力小于屈服強(qiáng)度，也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢地產(chǎn)
生塑性變形，這種現(xiàn)象稱為蠕變。碳素鋼當(dāng)溫度超
過3000C一3500C，合金鋼溫度超過350012—4000C時(shí)，
均會(huì)發(fā)生蠕變。除了應(yīng)力和溫度是影響鋼材蠕變性
能的主要因素以外，鋼材的蠕變性能還與以下因素
有關(guān)：鋼材的熔點(diǎn)越高，抗蠕變性能越好；鋼材內(nèi)晶
型具有密排結(jié)構(gòu)，抗蠕變性能比較好；含鉬的鋼材
具有較好的抗蠕變性能；預(yù)變形可以提高鋼材的蠕
變強(qiáng)度；鋼材內(nèi)含碳量對(duì)蠕變有影響，在400。C下含
碳量從0．15％增加到0．35％，鋼材的抗蠕變性能達(dá)
到最好，含碳量繼續(xù)增加，則抗蠕變性能下降。
0)鋼材的高溫腐蝕
碳鋼在空氣中被加熱時(shí)，溫度對(duì)氧化速度影響
很大，氧化過程如下：
——溫度小于2000C時(shí)，出現(xiàn)y—Fe203(或Fes04)
氧化膜，有良好的保護(hù)性；
——溫度上升到2500(2—275℃時(shí)，膜補(bǔ)層的7一
Fe20，(或Fe304)向a—Fe20，轉(zhuǎn)變，氧化膜加厚，氧化速
度加快；
——當(dāng)溫度高于575℃時(shí)，碳鋼表面氧化膜由
三層組成：FeO—Fe304-a—Fe203。氧化速度加快；
——溫度高于8000(3—9000C時(shí)，氧化速度發(fā)生
顯著增加。
除了氧以外，水蒸氣、二氧化碳、氯、硫化氫等
對(duì)碳鋼都有強(qiáng)烈的氧化性。
鋼材在高溫氧化過程中表面的滲碳體(Fe3C)與
氣體作用導(dǎo)致滲碳體減少，稱為鋼的脫碳。主要反
應(yīng)如下：
Fe3C+02——_3Fe+C02
2010．11
萬方數(shù)據(jù)
圃喇
Fe3C+C02’-。。_‘_。··。·__j3Fe+2CO
Fe3C+H20——謅Fe+CO+H2
Fe3C+2H2——>3Fe+CH4
生成的氣體離開鋼材表面，使氧化脫碳過程
繼續(xù)下去，造成鋼表面膜的破壞和硬度、疲勞強(qiáng)度
下降。
2．2鋁型材的火災(zāi)特性
純鋁的強(qiáng)度低，不能承重荷載。在純鋁中加入
一定量的Mg、Mn、Cu、Si后，可制成強(qiáng)度高的鋁合
金。建筑型材主要使用LD、LT兩類變形鋁合金。鋁
合金的密度為2．79／em3-2．99／cm3，屈服強(qiáng)度為
210MPa-500MPa，抗拉強(qiáng)度為380MPa-550MPa，彈
性模量為0．63xlOSPa一0．8x105Pa。鋁合金在火災(zāi)高溫
作用下強(qiáng)度損失很快，250。(2左右鋁合金抗拉強(qiáng)度降
低到原來的1／2，370。C左右抗拉強(qiáng)度幾乎全部損失。
2．3玻璃的火災(zāi)特性
玻璃是以石英砂、純堿、石灰石為主要原料，外
加助溶劑、脫色劑、著色劑等輔助原料，經(jīng)高溫熔
融、成型、冷卻而成的固態(tài)物質(zhì)。
著火時(shí)玻璃受火面溫度升高，背火面及其它未
受火烤的區(qū)域，由于玻璃導(dǎo)熱系數(shù)小，仍維持較低
溫度，于是在玻璃內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力。這個(gè)應(yīng)力如果超
過玻璃強(qiáng)度，玻璃就會(huì)炸裂。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，玻璃局部溫
度達(dá)到250。(2就會(huì)發(fā)生炸裂現(xiàn)象。玻璃在火焰高溫
作用下很快會(huì)炸裂而失去隔火作用。所以玻璃雖是
不燃燒體，但其耐火極限很低。
玻璃的抗壓強(qiáng)度為600MPa～1600MPa，抗拉強(qiáng)度
為40MPa一120MPa；玻璃的彈性模量為600100MPa一
750000MPa；莫氏硬度4彳；玻璃的比熱為0．33J／(g·硒
～1．05J他·目；玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)很小，為0．5W／(m·均；玻
璃的線膨脹系數(shù)為O．05xl礦瓜～1．5x10吖K。普通玻璃
溫差50℃左右即會(huì)炸裂。
2．4膠及塑料的火災(zāi)特性
玻璃幕墻常用膠及塑料有：硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、
3M膠帶、PVB膠片、聚硫膠、丁基膠、環(huán)氧樹脂、聚
乙烯泡沫塑料、三元乙丙膠條、斷熱條等。這些附件
是由合成樹脂、填料與外加劑組成的。它們的共同
特點(diǎn)是：
a)密度小，具有良好的耐腐蝕性與絕緣性，但
其致命的弱點(diǎn)是耐熱性差，稍微加熱即發(fā)生軟化，
機(jī)械強(qiáng)度降低，變成粘稠橡膠狀物質(zhì)；
b)溫度繼續(xù)升高，粘稠狀物質(zhì)的分子間的鍵開
叁碴盍堡
始斷裂，分解成分子量較小的物質(zhì)。熱分解溫度一
般在200。12～400℃之間，熱分解的產(chǎn)物多種多樣，這
些熱分解的產(chǎn)物大多數(shù)是可燃的、有毒的。在熱分
解的過程中還會(huì)產(chǎn)生微碳粒煙塵而冒黑煙；
C)當(dāng)分解產(chǎn)物濃度超過爆炸下限時(shí)，遇明火會(huì)
發(fā)生一閃即燃的現(xiàn)象，即閃燃。發(fā)生閃燃的最低溫
度稱閃點(diǎn)。進(jìn)一步提高溫度，熱分解速度加快，則會(huì)
發(fā)生連續(xù)燃燒，此時(shí)材料被引燃，引燃時(shí)的溫度稱
為燃點(diǎn)；
d)燃燒時(shí)發(fā)熱量比較高，例如軟質(zhì)聚乙烯的燃
燒熱為46610kJ&amp;amp;g，聚苯乙烯為40180kJ／kg，為木材
的2倍一3倍。燃燒熱大，燃燒時(shí)火焰溫度必然就高，
多數(shù)在20000C左右。火災(zāi)發(fā)展猛烈，燃燒速度快，同
時(shí)產(chǎn)生大量的煙和有毒氣體。
3玻璃幕墻材料的防火保護(hù)設(shè)計(jì)
3．1鋼材的防火保護(hù)
經(jīng)過以上分析可以看出，鋼材在火災(zāi)高溫作用
下，強(qiáng)度損失很快。而在玻璃幕墻中大量使用了方
鋼、角鋼、鋼板作為支撐構(gòu)件，若不加以保護(hù)或保護(hù)
不利，在火災(zāi)中有可能失去承載能力而導(dǎo)致整個(gè)玻
璃幕墻的倒塌。
由于鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限僅0．25h，與防火規(guī)范對(duì)
玻璃幕墻的耐火極限要求相差很遠(yuǎn)，所以必須對(duì)鋼
結(jié)構(gòu)實(shí)施防火保護(hù)。鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)方法主要有
涂覆防火涂料、包封法。
3．1．1涂覆防火涂料
施涂于鋼構(gòu)件表面，能形成耐火隔熱保護(hù)層，
以提高鋼構(gòu)件耐火極限的涂料，稱為鋼結(jié)構(gòu)防火涂
料。按其涂層厚度又可分為厚涂型、薄涂型和超薄
涂型防火涂料。
a)厚涂型防火涂料
厚涂型防火涂料一般涂層厚度為8mm-50mm，
呈粒狀面，密度較小，熱導(dǎo)率低，耐火極限可達(dá)
0．5h一3．0h，厚涂型防火涂料因涂層厚，要求干密度
小，不得過多增加建筑物的荷載，同時(shí)要求熱導(dǎo)率
低、耐火隔熱性好。適合于建筑物竣工后，已經(jīng)被圍
護(hù)、裝飾材料遮蔽、隔離的隱蔽工程，防火保護(hù)層的
外觀要求不高，但其耐火極限往往要求在1．5h以
上，如超高層全鋼結(jié)構(gòu)等。
b)薄涂型防火涂料
薄涂型防火涂料一般涂層厚度只有2mm一
7ram，高溫時(shí)涂層發(fā)泡膨脹，被涂覆過的鋼結(jié)構(gòu)耐火
10 2010．11
萬方數(shù)據(jù)
墓碴叁絲
極限可達(dá)0．5h一1．5h。涂層粘結(jié)力強(qiáng)、抗震抗彎性好，
有一定裝飾效果，可調(diào)配各種顏色以滿足不同的裝
飾要求。適用于建筑物竣工后依然裸露的鋼結(jié)構(gòu)。
c)超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
——SCA型涂料。該涂料是以幾種水性樹脂復(fù)
合反應(yīng)物為基料，磷酸與氫氧化鋁為主的復(fù)合阻燃
劑，以水為溶劑制成。SCA涂層厚度1．61rmn，耐火極
限63min；
——SCB型涂料。該涂料以拼合樹脂為基料，
輕溶劑油為溶劑的溶劑型鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料。
涂料干燥時(shí)間表干為lh；粘貼強(qiáng)度為0．19MPa；抗
震性為撓曲m00；抗彎性為撓曲L／100，涂層不起
層、不脫落；耐水、耐酸堿、耐凍融。涂層厚度
2．69mm，耐火極限147min。
以上兩種涂料適用于高層建筑裝飾的鋼柱、鋼
梁、鋼框、鋼桁、鋼網(wǎng)的防火保護(hù)。
3．1．2包封法
包封法是將鋼結(jié)構(gòu)用防火隔熱材料包封起
來，使鋼結(jié)構(gòu)免受火災(zāi)高溫作用。包封法的具體做
法有：
a)使用圍護(hù)材料：采用不燃吊頂或隔墻把鋼結(jié)
構(gòu)保護(hù)起來，使鋼結(jié)構(gòu)不與火直接接觸；
b)在鋼結(jié)構(gòu)外澆注混凝土保護(hù)層：混凝土內(nèi)含
有16％～20％的水份，水份蒸發(fā)需吸收熱量，混凝
土的導(dǎo)熱系數(shù)比較小，混凝土保護(hù)層能有效地提
高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。但混凝土保護(hù)層自重大，施
工復(fù)雜；
c)用不燃性材料包覆鋼構(gòu)件：用不燃性材料制
作的板材，如蛭石板、蛭石水泥板、石膏板、硅鈣板
粘貼或用鐵釘固定在鋼結(jié)構(gòu)上。25mm的蛭石板可
使鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限達(dá)90min；
d)噴涂無機(jī)防火隔熱涂料：如礦棉纖維、玻璃
纖維、珍珠巖粉料、蛭石粉料、石膏、水泥砂漿等。如
在鋼柱表面用金屬網(wǎng)50號(hào)砂漿保護(hù)，砂漿厚
25mm，耐火極限可達(dá)0．8h。50mm厚的耐火極限可
達(dá)1．35h。
3．2玻璃的防火保護(hù)
普通玻璃遇火即炸，耐火極限很低，很難滿足
玻璃幕墻的耐火極限要求，為此必須對(duì)普通玻璃進(jìn)
行防火處理。防火玻璃作為安全玻璃當(dāng)中的一員，
除了具有普通玻璃的一些性能外，還以其阻緩火勢(shì)
蔓延、隔熱的性能，逐步得到人們的青瞇。在一些有
威
特殊要求的重要場(chǎng)合，發(fā)揮著舉足輕重的作用。防
火玻璃經(jīng)過十幾年的發(fā)展，各方面的性能(耐火性
能、光學(xué)性能、力學(xué)性能等)發(fā)生了很大變化，它所
用的材質(zhì)也發(fā)生了不小的變革。根據(jù)所用材質(zhì)的不
同，防火玻璃可分為以下幾種：
3．2．1 夾絲防火玻璃
夾絲防火玻璃是在兩層玻璃中間的有機(jī)膠片
或無機(jī)膠粘劑的夾層中加入金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的復(fù)合
體。絲網(wǎng)加入后，不僅提高防火玻璃的整體抗沖擊
強(qiáng)度，而且能與電加熱和安全報(bào)警系統(tǒng)相連接，起
到多種功能的作用。夾絲防火玻璃的兩層玻璃為無
機(jī)玻璃，有機(jī)膠片為PVB膠或PVC膠，無機(jī)膠粘劑
為水合金屬鹽如硅酸鈉、磷酸鹽、鋁酸鹽等，金屬絲
為不銹鋼絲。該防火玻璃唯一的缺陷是透光度欠佳。
3．2．2特種材料防火玻璃
a)硼硅酸鹽防火玻璃
硼硅酸鹽防火玻璃的化學(xué)組成：SiO：含量在
70％-80％之間，B203含量8％-13％，A1203含量2％一
4％，R20含量4％-10％這種玻璃的特點(diǎn)是軟化點(diǎn)
高，熱膨脹系數(shù)低，化學(xué)性能穩(wěn)定。軟化點(diǎn)約850％左右，0％-300％時(shí)熱膨脹系數(shù)為3xlo-愾諏l僦；
b)鋁硅酸鹽玻璃
鋁硅酸鹽玻璃的化學(xué)組成為：Si02含量在55％
～60％之間，B2035％～8％，A120318％-25％，R20 0．5％～
1．0％，Ca04．5％-8．0％，M906％～9％。這種玻璃的特
點(diǎn)是A120，含量低，軟化點(diǎn)高，直接放在火焰上加熱
一般不會(huì)炸裂或變形。軟化點(diǎn)在900％-920％之間，
熱膨脹系數(shù)約為5x10-q％～7×10呵℃；
C)微晶防火玻璃
微晶防火玻璃是在玻璃的化學(xué)組成中加入
Li：0、TiO：、Z由：等晶核劑，玻璃熔化后再進(jìn)行熱處
理，使微晶析出并均勻生長(zhǎng)而形成的多晶體。這種
玻璃的特點(diǎn)是具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理力學(xué)
性能、機(jī)械強(qiáng)度高、抗折抗壓強(qiáng)度高、軟化溫度高、
熱膨脹系數(shù)小。
3．2．3夾層復(fù)合防火玻璃
由于夾絲防火玻璃的透光度不佳，特種材料的
防火玻璃，人們難以接受其高昂的價(jià)格，目前市場(chǎng)
上銷售的主要為透明夾層復(fù)合防火玻璃。夾層復(fù)合
防火玻璃是由兩層或兩層以上的普通平板玻璃間
夾以透明遇火膨脹的防火膠粘劑組成。對(duì)這一類的
防火玻璃，人們研究的焦點(diǎn)集中在兩層無機(jī)玻璃間
20]0。11 11
萬方數(shù)據(jù)
凰
的透明防火膠粘劑。原因是防火玻璃性能的好壞主
要取決于防火膠粘劑性能的好壞。
3．2．4高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃
采用新技術(shù)、新工藝研制成功并投入產(chǎn)業(yè)化生
產(chǎn)的一種高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃，是具有防火功
能的建筑外墻用的幕墻或門窗玻璃，目前較為常
用。它是采用物理與化學(xué)的方法，對(duì)浮法玻璃進(jìn)行
處理而得到的。它在1000。C火焰沖擊下能保持
84min一183min不炸裂，從而有效地阻止火焰與煙霧
的蔓延，使人們有足夠長(zhǎng)的時(shí)間撤離現(xiàn)場(chǎng)，并進(jìn)行救
災(zāi)工作。它的出現(xiàn)解決了普通玻璃外墻防火安全性
差這個(gè)致命弱點(diǎn)，大大提高了玻璃外墻安全系數(shù)。
高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃不單具備卓越的防
火功能而且在強(qiáng)度上更勝一籌，在同樣的厚度下，
它的強(qiáng)度是浮法玻璃的6倍一12倍；是鋼化玻璃的
1．5倍一3倍。因此在同樣風(fēng)壓的情況下，它能采用較
薄的厚度或較大的面積設(shè)計(jì)，由此增加了通透感并
降低了造價(jià)。
高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃與傳統(tǒng)的灌漿或夾
層防火玻璃相比，除了強(qiáng)度高之外，最大的特點(diǎn)是
高耐候性。高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃同普通玻璃一
樣在紫外線照射下，不發(fā)生任何變化。它同時(shí)還有
很好的加工性，能加工成為夾層安全玻璃、中空玻
璃、鍍膜玻璃、點(diǎn)式幕墻玻璃。它還可以作為室內(nèi)的
防火隔斷和逃生通道，在單片使用面積上有較大的
突破，可以達(dá)到高3mx寬2m。在安裝方法上與普通
玻璃一樣簡(jiǎn)單易行。
目前，防火玻璃的技術(shù)非常成熟，比如國外的
比利時(shí)的格拉威寶公司、法國圣戈班公司、國內(nèi)的
廣東金剛玻璃科技股份有限公司生產(chǎn)的防火玻璃
質(zhì)量非常好，可滿足幕墻防火保護(hù)的需要。
3．3膠及塑料的防火保護(hù)
膠及塑料在玻璃幕墻結(jié)構(gòu)中主要起粘貼及密
封作用，其耐熱性的好壞直接影響著玻璃的粘結(jié)強(qiáng)
度、氣密性、水密性及附件的耐腐蝕性。膠及塑料的
防火保護(hù)主要是對(duì)膠及塑料進(jìn)行阻燃處理，將可燃、
易燃的材料變成難燃的材料，使火災(zāi)難以發(fā)生，或發(fā)
生后難以蔓延。阻燃處理方法一般有以下三種：
3．3．1添加阻燃劑
在塑料中加入阻燃劑和惰性的無機(jī)填料，使塑
料制成品的燃燒性得到改善，常用的無機(jī)阻燃劑有
氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鎂、硼酸鎂、三氧化二鋅；
薹蕉叁絲
無機(jī)阻燃劑有氯化石蠟、六溴苯、十溴聯(lián)苯醚等。填
料有碳酸鈣、滑石粉、珍珠巖粉、蛭石粉、陶土等。為
了使樹脂能與無機(jī)阻燃劑很好溶合，需對(duì)無機(jī)阻燃
劑、無機(jī)填料進(jìn)行表面處理，常用的表面處理劑有
有機(jī)硅、石蠟等。
3．3．2共混
在所有塑料樹脂中，含鹵素聚合物一般是難燃
的。因?yàn)辂u化氫在燃燒過程中有捕捉OH自由基生
成H20、降低OH自由基的作用，使燃燒難以進(jìn)行下
去。如果將阻燃性較差的樹脂與鹵素樹脂共混，則
得到比原有樹脂好的阻燃性能。例如在ABS樹脂中
加入聚氯乙烯。
3．3．3接枝
在基礎(chǔ)聚合物上用阻燃性好的單體進(jìn)行接枝
共聚。例如在ABS樹脂接枝上氯乙烯單體，氯乙烯
含量達(dá)到一定數(shù)量，就具有較好的阻燃性能；將四
溴雙酚A與環(huán)氧樹脂反應(yīng)，可制得四溴雙酚A二縮
水甘油醚環(huán)氧樹脂，其含鹵量達(dá)16％-50％。溴含量
越高，阻燃性越好。四溴雙酚A加得過多，會(huì)使制品
的電氣、機(jī)械性能有所下降，常常把溴化環(huán)氧樹脂
與其他環(huán)氧樹脂配合使用，使樹脂的電氣、機(jī)械性
能不致有大的下降。為了彌補(bǔ)因此而引起的阻燃性
下降，可適當(dāng)加入三氧化二銻、氫氧化鋁等阻燃劑。
4玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)
4．1 玻璃幕墻層間防火封修設(shè)計(jì)
玻璃幕墻因結(jié)構(gòu)的要求需與樓層結(jié)構(gòu)間留有
200mm左右的垂直空隙，如不采取措施，發(fā)生火災(zāi)
時(shí)，這些垂直空隙就會(huì)跑火竄煙，產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，
垂直高度越高，“煙囪效應(yīng)”越顯著，使得火災(zāi)迅速
向上發(fā)展，并使玻璃幕墻大面積破碎，嚴(yán)重危害人
身安全與財(cái)產(chǎn)損失，這種危害對(duì)高層建筑玻璃幕墻
猶為嚴(yán)重。
JGJ 102--2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》第
4．4．10規(guī)定：無窗檻墻的玻璃幕墻，應(yīng)在每層樓板外
沿設(shè)置耐火極限不低于1．0h、高度不低于0．8m的不
燃燒實(shí)體裙墻或防火玻璃裙墻；第4．4．11規(guī)定：玻
璃幕墻與各層樓板、隔墻外沿間的縫隙，當(dāng)采用巖
棉或礦棉封堵時(shí)，其厚度不應(yīng)小于100mm，并應(yīng)填
充密實(shí)；樓層間水平防煙帶的巖棉或礦棉宜采用厚
度不小于1．5ram的鍍鋅鋼板承托；承托板與主體結(jié)
構(gòu)、幕墻結(jié)構(gòu)及承托板之間的縫隙宜填充防火密封
材料。當(dāng)建筑要求防火分區(qū)間設(shè)置通透隔斷時(shí)，可
12 2010．11
萬方數(shù)據(jù)
墓婆叁壑
采用防火玻璃，其耐火極限應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；第
4．4．12規(guī)定：同一幕墻玻璃單元，不宜跨越建筑物的
兩個(gè)防火分區(qū)。
有窗檻墻的層間防火
從圖1可以看出：轉(zhuǎn)接件應(yīng)盡量封在兩道防火
層；防火封修盡量設(shè)置在橫框部位，盡量避免一塊
玻璃跨兩個(gè)區(qū)間；豎框伸縮縫應(yīng)大于10mm。
與框架幕墻不同的是，單元式幕墻防火封修設(shè)
計(jì)更應(yīng)注意防火封修組件的安裝順序，因?yàn)閱卧?
墻為整體吊裝，不宜于幕墻外側(cè)安裝防火封修，所
以應(yīng)在單元幕墻吊裝之前將不宜后安裝的封修組
件先固定好，其余部件應(yīng)在單元安裝好以后進(jìn)行安
裝，見圖2。
，l 單元下橫#
勤鼉．崮2 ，單元上橫} 釤釤燃耋“
二元乙丙R
保溫巖棉
礁譬?豇調(diào)節(jié)螺栓
單元掛件
萎背襯板
方火巖棉緩砸i 萋鋼化中空j
菠鋅鋼板1．5mm 』，，／／．／I fyV Y ?J {單元中橫{
’r—口j
——
圖2
4。2防火幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)
防火幕墻支撐龍骨采用鋼框架，表面刷防火
圖1
鑒于層間封修在防火設(shè)計(jì)中的重要地位，有必
要結(jié)合實(shí)際對(duì)其進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，圖l為典型層間封
修防火設(shè)計(jì)。
無窗檻墻的層間防火
漆，考慮到室內(nèi)美觀性的需要，在鋼框架外側(cè)用
噴涂鋁合金型材包圍；幕墻玻璃采用防火中空玻
璃，不僅具有防火性，而且也滿足幕墻的保溫節(jié)
能性能，防火玻璃在設(shè)計(jì)時(shí)不能與硬性材料直接
接觸，同時(shí)還要留有足夠的空間以保證受熱能自
由膨脹，防火玻璃在開始受火前15rain，熱膨脹量
比較大，同時(shí)此刻玻璃還有熱脆性，雖然其強(qiáng)度
很高，但是玻璃膨脹受到約束或膨脹后與支承結(jié)
構(gòu)產(chǎn)生硬性接觸，有可能產(chǎn)生爆裂而失去防火作
用；防火玻璃與幕墻框架之間采用防火型膠條和
膠墊，不僅具有耐火性，也保證了幕墻的氣密性
和水密性。
值得注意的是：在建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，幕墻
玻璃不能跨越建筑的防火分區(qū)，同時(shí)幕墻豎龍骨與
內(nèi)側(cè)防火墻的縫隙要采用防火棉填充密實(shí)，防火棉
應(yīng)采用1．5mm鍍鋅鋼板包封，表面刷防火漆，所有
縫隙處要填充防火密封膠。
參考文獻(xiàn)
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【2】2 JGJ 102--2003(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》．
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【4】GB 50045--2001(高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》．
【5】GB／T 3190--1996(變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》．
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