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防火玻璃幕墙的施工设计技术要点

点击:987   日期:2019-08-06 15:28:48

在建筑设计中,因建筑的高度、使用性能、重要性和火灾扑救难度等,把建筑分为一级、二级、三级、四级的耐火等级,建筑越高、越重要的建筑的耐火等级要求就越高,耐火等级一级为最高。不同耐火等级的建筑,其防火分区的面积也不相同。按照《建筑设计防火规范》的防火防烟等要求,在避难层、步行街、中庭等位置,必要时,必须采用防火玻璃幕墙,以防止火势的蔓延,阻止窜烟,以保证疏散及避难的安全性。


1.防火玻璃幕墙的概念

防火玻璃幕墙,大家一般称之为防火玻璃幕墙系统或防火玻璃隔断系统。防火玻璃幕墙系统应由钢框架、防火玻璃、阻燃密封胶条、阻燃密封胶、钢制连接件及五金组成,其连接钢框架的锚固件不应采用改性环氧树脂为锚固药剂的化学螺栓,应采用机械锚固类型的锚栓连接。

防火玻璃幕墙的钢立柱应设置为垂吊受拉式,应避免采用坐立承压式,以避免在火情时受压失稳,进而导致倒塌、破坏。采用垂吊受拉式钢立柱的防火玻璃幕墙系统,钢型材一般是不需要做防火涂料处理的,但防火幕墙整体系统的耐火性能应有相关的试验报告,以试验报告的结果为准。

2.防火玻璃幕墙的玻璃种类

防火玻璃幕墙采用防火玻璃。防火玻璃分为A类和C类。A类防火玻璃有耐火隔热性和耐火完整性的相关要求,C类防火玻璃只有耐火完整性的相关要求。防火玻璃主要有复合防火玻璃、灌浆防火玻璃、单片防火玻璃。其中,A类防火玻璃有复合防火玻璃、灌浆防火玻璃,单片防火玻璃如铯钾防火玻璃,属于C类防火玻璃。

应特别注意,防火玻璃的隔热与节能标准中的隔热是不相同的概念,防火玻璃的隔热,是指火灾状态下有效控制受火面空间的热量传递到背火面空间,也称防热辐射性能。而幕墙节能的保温隔热性能,是指室内外产生温差时,有效控制热量传导速度,以达到节能目的,也称热传导系数K值。


3.隔热防火玻璃幕墙的相关要点

具有耐火隔热性和耐火完整性要求的防火玻璃幕墙系统,一般分为甲级、乙级、丙级,其耐火隔热性和耐火完整性分别为不小于1.50h、1.00h、0.50h,应采用全明框玻璃幕墙的支承形式,其钢立柱采用垂吊受拉式。玻璃采用复合防火玻璃。

复合防火玻璃是由浮法玻璃(或半钢化玻璃、钢化玻璃)和防火胶夹层组成的。火情时,因受火面玻璃遇到高温后很快就炸裂了,防火胶夹层慢慢发泡膨胀,最大可以发泡膨胀约十倍。复合防火玻璃固定在钢结构明框支承结构的槽口内,虽玻璃的防火胶夹层受热膨胀,但受火面玻璃遇到高温后很快就炸裂了,因而明框槽口内防火玻璃防火胶夹层会向已破碎的面板等没有约束的方向膨胀,虽槽口内的防火玻璃防火胶夹层在进出位方向也会有微量的膨胀,但钢结构在火情高温作用下,钢结构高温,钢结构槽口的刚度变弱,有利于适应复合防火玻璃的微膨胀需求,从而达到耐火完整性的要求。防火胶夹层发泡膨胀,吸取火焰燃烧所带来的高热量,形成不透明的防火胶板,有效起到阻隔热传导的作用。在火烧到一定时间后,防火胶受热发泡膨胀,最后脱落,进而导致下一片玻璃的破碎,下一片防火胶的受热发泡膨胀,有效阻隔热传导。


4.坐立承压式立柱的防火玻璃幕墙的注意要点

对具有耐火隔热性和耐火完整性要求的防火玻璃幕墙系统,因其复合玻璃在受火面一侧受热膨胀鼓肚子的程度较细微,所以,其钢立柱可以采用坐立承压式的受力模式,但钢立柱必须采用防火涂料处理。至于钢立柱在火情时的承载力,应按《建筑钢结构防火技术规范》CECS200-2006的相关条文规定进行验算。

采用铯钾防火玻璃的防火玻璃幕墙的钢立柱,尽量不要让钢立柱处于受压力的状态,因火灾时钢立柱处于变形状态,存在钢立柱结构失稳整体坍塌风险。若钢立柱刷防火涂料保护,铯钾防火玻璃会在火情初期,在受火面一侧受热膨胀变形鼓肚子,钢框架若不随之同步变形,防火玻璃将会处于局部受压而炸裂破坏。因此在设计防火幕墙分格及结构布置时须注意以上风险,尽量做到立面外观及防火功能同时兼顾。

5.防火玻璃幕墙的防烟设计要点

防火玻璃嵌在C型槽钢内,在玻璃与C型槽钢的内外侧的其中一侧设置阻燃的、遇热膨胀的密封胶条,另一侧可用普通的阻燃密封胶条,或采用阻燃的的、遇热膨胀的密封胶条,这样可以达到防烟的目的。

火灾时,防火玻璃幕墙的防火有效性,是防止火势的蔓延,阻止窜烟,保证安全疏散和避难的关键。防火玻璃幕墙的设计、材料选择、工厂加工、现场安装及相关试验,都关系到防火玻璃幕墙防火的有效性,应按照国家的相关规范及公安部的相关规定,做好每一个环节的相关工作,确保火灾时安全疏散和避难。

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