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国内销售的防火窗有两个大类:一种是不仅在规定的时间内保持完整性,并具有隔热功能的防火窗;另一种是在规定的时间内保持完整性,但不具有隔热功能的防火窗。从防火功能来说,这两类防火窗均可用于外墙窗户。通常,外墙面的可燃物数量比较少,只要外墙窗户在火焰或高温的作用下能够保持完整性、不破裂,外部火焰引燃上部楼层内部物品的可能性极小,通常情况下,采用透光性不会因时间而变化的C类防火玻璃和防火窗框制作的防火窗就可以满足防止火焰从外部向室内蔓延的要求。但是,在以下的一些特殊情况下,仍建议采用具有隔热功能的防火窗。
防火窗的性能取决于玻璃和窗框两个部分,任何一个部分失效均会导致防火窗失去作用,因此防火窗必须要经过可靠的试验验证。防火窗使用的防火玻璃主要有多层复合防火玻璃、灌浆型复合防火玻璃、C类防火玻璃(单片防火玻璃、不锈钢夹丝玻璃)等,其中多层复合防火玻璃、灌浆型复合防火玻璃具有良好的高温隔热性能,主要用于室内的防火分隔或防火门,缺点是透光性会随着时间慢慢衰减。C类防火玻璃具有良好的耐火完整性,且透光性不会随着时间衰减。其中,单片防火玻璃的透光性优于不锈钢夹丝玻璃,这两种玻璃的缺点是不具备隔热性能,因此,主要用于幕墙、外墙窗户及固定式挡烟睡壁等方面,与其他隔热措施配合时,也能作为室内的防火分隔。当外墙采用C类防火玻璃制作的防火窗时,建议窗帘采用耐洗涤永久性阻燃织物。 [2]
防火材料多用于建筑,形式各种各样对现代防火起到绝对性的作用,常用的防火材料包括防火板、防火门、防火玻璃、防火涂料防火包等。简单来说,防火材料就是添加了某种具有防火特性基质的合成材料,或本身就具有耐高温、耐热、阻燃特性的材料。多数用于建筑行业。像如我们常见的防火板。防火板是目前市场上最为常用的材质。常用的有2种:一种是高压装饰耐火板,其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗,而且花色品种较多;一种是玻镁防火板,外层是装饰材料,内层是矿物玻镁防火材料,可抗1500度高温,但装饰性不强。在建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处装设防火吊顶天花板,能确保火灾时人们安全疏散,并保护人们免受蔓延火势的侵袭。防火门分为木质防火门、钢质防火门和不锈钢防火门。通常防火门用于防火墙的开口、楼梯间出入口、疏散走道、管道井开口等部位,对防火分隔、减少火灾损失起着重要作用。这些设备能够有防火的作用,自然也是因为防火材料的制作。
防火玻璃虽然开始在建筑中大量使用,但如何正确使用防火玻璃,使用哪种类型的防火玻璃,哪些部位可以使用防火玻璃等问题在我国现行规范中仍有很多盲区。同时,很多建设单位、设计单位、施工单位存在认识和使用误区,认为只要是使用防火玻璃就能作为防火分隔,只要防火玻璃做成的隔墙就能达到耐火极限要求,监督人员在日常审批和检查中也对此存在很多模糊认识,不知道如何去把握。为了使大家对防火玻璃及隔墙的使用有一个清晰的印象,本文对防火玻璃及隔墙在建筑工程中的使用和存在的问题进行简介和分析。
近年来我国防火玻璃市场已超过1000万平方米。而技术方面也有质的飞跃,已可满足不同的防火要求。其中特别要提的是非隔热型的硼硅防火玻璃,这种防火玻璃一直广泛使用于欧美建筑,如今也自主研发了硼硅防火玻璃。从耐火极限上讲,最初的防火玻璃只要求达到72min。而如今,单片防火玻璃最高可达到3h耐火极限,而隔热型防火玻璃也已经可以达到2h耐火极限。在外观与厚度方面,隔热型防火玻璃也与国际先进的隔热型防火玻璃差异不大。另外,我国防火玻璃也已经开发出多种类多需求,适应异型建筑的多功能防火玻璃,例如弯弧型防火玻璃,异型防火玻璃,具有节能功能的防火玻璃,防弹防火安全玻璃以及艺术防火玻璃等。
(l)A类防火玻璃又分为复合型防火玻璃及灌注型防火玻璃。复合型隔热防火玻璃通常由2层或多层玻璃原片附之1层或多层无机防火胶夹层复合而成。当火灾发生时,向火面玻璃遇高温后很快炸裂,防火胶夹层相继发泡膨胀约10倍左右,并大量吸收火焰燃烧所带来的高热量,形成白色不透明防火胶板,其坚硬程度可保证耐火完整性,而多孔的结构使其具有隔热作用。因此,复合型隔热防火玻璃既可有效地阻隔高温,又可隔绝火焰、烟雾及有毒气体。灌注型隔热防火玻璃是由2片玻璃经过密封后,在其中间灌入无机防火胶制作而成。当火灾发生时,向火面玻璃遇高温后很快炸裂,中间透明胶冻状的无机防火胶层会迅速硬结,形成一张白色不透明防火隔热板,并大量吸收火焰燃烧所带来的高热量。在阻止火焰蔓延的同时,也阻止高温向背火面传导。
(2)C类防火玻璃又分为硼硅单片防火玻璃、铯钾单片防火玻璃、高强度单片防火玻璃。硼硅单片防火玻璃是选用含高硼硅经浮法工艺生产出的一种原片玻璃,经钢化加工而成的。它的防火性能源自于其很低的热膨胀系数,仅为4×l06(20~300℃),比普通玻璃(硅酸盐玻璃)低2~3倍。此外,硼硅单片防火玻璃还具有高软化点,极好的抗热冲击性和粘性等特质。因此,当火灾发生时,硼硅单片防火玻璃不易膨胀碎裂,是一种高稳定性的单片防火玻璃,其耐火时限高达3h。
一些建筑在设计时既需要防火分隔又需要美观通透,就会将防火玻璃隔墙作为防火分隔措施来解决,例如性能化商业步行街内的精品店隔墙、大商业空间中的玻璃防火墙、观景竖井的观景窗等。但是,设计人员往往在仅仅在图上标注为防火玻璃,而非防火玻璃隔墙,而消防审核人员一般只会提出要标明几小时的防火玻璃隔墙,并未要求设计人员将防火玻璃隔墙的细部节点施工做法绘图加以说明。在实际施工中,常见做法是施工方按设计要求购买防火玻璃按照普通玻璃隔墙做法将防火玻璃固定在框架中,中间封上胶水,简单的认为防火玻璃拼接在一起就是防火玻璃隔墙,认为这就满足消防要求了,验收时提交防火玻璃的检测报告即可。这些,都忽略了防火玻璃隔墙是由防火玻璃、框架、密封材料、垫块等防火构件组成的,是一个完整的系统。防火玻璃只是防火玻璃隔墙的组成部分,必须与镶嵌框架和防火密封材料等进行组合安装,才能构成防火玻璃隔墙,达到规范相应耐火极限标准。
国内外的相关实验表明选择适当的水喷淋系统保护可以有效延长单片防火玻璃到达丧失隔热性和临街辐射照度的时间,有效延长防火隔热时间,确保人员疏散。目前此种设计大量应用于大型商业步行街等性能化设计中,由非隔热型单片防火玻璃加水喷淋系统保护起到隔热作用。此类工程做法中最关键的是喷淋保护的布水效果,因为实验表明一旦失去喷淋保护单片防火玻璃将很快失去防烟隔火的作用。但在设计和施工中存在很多问题,例如商业步行街两侧的店铺有的直接将装修造型做在防火玻璃上,影响喷头布水效果;有的将喷头安装在装修的品牌门头下,影响喷头集热;有的门头安装在防火玻璃和喷头之间,造成遮挡;有的施工单位未将该喷淋保护系统的管道单独设置,与其他喷淋共用同一管道从而导致喷淋水量和持续时间不能达到设计要求;有的施工单位使用的喷头类型错误。还有很多与以上类似的问题,总之,施工中,应保证喷头能及时有效的保护到分隔用的防火玻璃,这是应该注意的。
目前许多设计单位不设计工程做法,施工单位对防火玻璃的检测报告存在误区,认为只要所选用的防火玻璃有检测报告就可以了,忽略了防火测试不是仅仅几页纸的测试报告,而是一套系统的描述该防火系统的详细尺寸、材料使用、防火性能的完整资料。《建筑安全玻璃_第1部分:防火玻璃》(GB_15763。1_2009)图集中说明了测试时该系统使用的各种框架材料和配件的种类、厚度、形状、尺寸、装配细节、节点图,甚至连固定螺钉的大小和位置都有详细描述。第7。3条中耐火性能中规定,防火玻璃的试样受火尺寸应选择实际使用的最大尺寸来进行试验,且不小于1100mm×600mm。实验时所使用的固定框架和安装方式应与实际工程配套使用的相同,并以图纸或其他相当的方法记录固定框架和安装方式。但在实际工程中建设单位为达到通透良好的视觉的效果往往选用超出防火玻璃检验报告所送检的玻璃尺寸,且防火玻璃的固定框架和安装方式也未采用检验报告中的固定方式,导致在验收时无法判定其耐火极限,建设单位需要重新按照工程实际最大尺寸送检防火玻璃,如不能通过检测建设单位需要重新选型防火玻璃或重新安装,造成大量的浪费。因此,建设、施工单位应在施工前将选用的产品连同将要选用的施工做法一同送国家专业检测部门送检,待检验合格后再进行施工。
有的监督人员错误的认为防火玻璃做的门就是防火门,防火玻璃做的隔墙就是防火玻璃隔墙,防火玻璃做的窗户就是防火窗,应该明确掌握防火玻璃、防火玻璃隔墙、防火门、防火窗是完全不同的消防产品,都应检查相应的检验报告,防火门还应有型式检验报告。在检查中,不能简单的询问防火玻璃的耐火极限,而是应该认真对照其检验报告中的防火玻璃尺寸和现场做法是否相符。防火玻璃隔墙的耐火极限还取决于框架结构和玻璃与框架的链接固定方式,检查中还应该检查防火玻璃隔墙的工程做法是否按照生产企业提供的施工工艺进行安装施工,例如隔热型框架系统因为使用的是复合隔热型防火玻璃,受热时玻璃内胶体会发泡膨胀,所以在安装时玻璃与框架间要留有一定空隙;非隔热型框架系统使用的是单片防火玻璃,在火灾中,单片防火玻璃会软化下垂,所以安装框架系统应紧夹玻璃,不能留有空隙。
随着人们生活水平的提高和建筑业的发展,普通玻璃已经不能满足社会的需求,各种安全玻璃及特种玻璃逐渐走进玻璃行业的前列。防火玻璃作为安全玻璃中的一员,除了具有普通玻璃的一些性能外,还以其阻缓火势蔓延、隔热的性能,逐步得到人们的青睐。它在出现火灾时,为人员、财产、建筑物的救护创造了重要条件,最大限度地降低了损失。在一些有特殊要求的重要场合,发挥着举足轻重的作用。随着2001年新的防火玻璃国家标准的出台,单片防火玻璃越来越多地应用于大型公共建筑隔断、防火分区、室外幕墙等建筑部位,防火玻璃以透明为特性,最大限度地满足了建筑防火和建筑美学的和谐统一。
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