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浅谈幕墙防火设计存在的新问题及对策

来源:慧聪消防网  作者:*  日期:2013-8-27
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  聚氨酯板和聚苯板是目前正在推广的高效节能保温材料,尤其是挤塑聚苯板以其良好的热工性能和施工方便的优势,已在幕墙工程中广泛使用。但是其可燃性,甚至可向四周引火扩大火灾范围的危险性并未引起重视。甚至以加入阻燃剂为由说聚苯板已经是难燃材料,符合幕墙规范要求等等,对设计人员产生误导。

  隔烟层可以采用多种材料,如防火岩棉、防火板、单片防火玻璃等。最常用的做法是100毫米厚的防火岩棉用1.5mm镀锌钢板承托

  如果保温材料采用挤塑聚苯板等可燃烧材料,则图5所示的做法是不对的,因为一旦发生火灾,保温板首先被烧掉,隔烟防火岩棉与玻璃之间就出现空档,隔烟层将失去作用。正确的做法,防火岩棉一直延伸到玻璃面或铝横梁,保温板放在隔烟层之上。

  有些消防和监理部要求用防烟材料填满下幕墙板后面的全部空隙,这是不对的。规范要求100毫米厚的隔烟材料“充填密实”,没有要求“全部塞满”。塞满后容易产生冷凝水,降低充填材料的保温或防火性能;前面是玻璃板时,在阳光透射下会积聚热量,使玻璃板因温度升高而破裂。即使是做保温,也应离开玻璃板30mm~50mm.

  4.实体墙上的隔烟措施

  铝板幕墙和石材幕墙后面往往是实体墙,实体墙一般是不透烟的。所以除可按一般幕墙做层间隔烟层外,也可以不设层间隔烟而做门窗洞口周边隔烟。

  5.楼层防火单元间的玻璃防火隔断楼层上防火单元间通常用防火墙分隔。当建筑设计要求防火隔断为透明时,可采用玻璃防火隔断。

  玻璃防火隔断面板应采用铯钾单片防火玻璃及其制品。支承框架采用防火处理后的钢结构,并用防火密封胶密封。防火隔断与主体结构的后连接不应采用化学螺栓,应采用后切底机械锚栓

  三、防止火势蔓延的措施

  1.内庭的防火设计

  内庭跨越许多楼层,形成巨大的室内空间,拔火作用明显,很容易将一个楼层的火焰引向其他楼层,使火灾迅速蔓延扩大。所以内庭周边必须形成一道防火墙。

  一种做法是将内庭周边的建筑墙体按防火墙设计,采用不燃性墙体材料防火门窗。火灾时关闭门窗后内庭的火焰不会向楼层室内蔓延。电视文化中心的内庭,就采用了这种防火设计,可惜这次火灾时尚在装修,防火门窗还没全部装上,火灾中没能起隔断火灾的作用。

  另一种做法是单独设置玻璃防火隔断。整个内庭由防火墙包封。北京电视中心、上海金茂大厦和广州珠江新城西塔等工程都采用这种防火措施

  2.阻断危险的竖向孔道

  电视文化中心金属幕墙的钛锌面板均作成竖向肋形线条,尺寸为500mm×500mm,这就在保温板上排满了160米高的通风管,保温板燃烧时源源不断提供充足的新鲜空气,助长了火势,使保温材料在锌板下有足够氧气充分燃烧,火灾不断扩大。

  当建筑设计存在这类危险的竖向通风孔道时,应每隔若干楼层予以封堵。深圳证卷交易中心大厦的柱子,外包夹胶玻璃面板,玻璃与混凝土之间有70mm的空隙,高达240m,火灾时会形成通风管道,所以每10层用防火玻璃封堵一次。

  3.可燃保温材料应划分防火分区

  这次电视文化中心保温层燃烧面积达十万平方米,无法控制,造成巨大的损失。其中一个原因是为了节能,消除冷桥,让保温连续铺设。这样一来,一旦起火,就火烧连营七百里,不可收拾。先前也有过南京科技中心、济南奥体中心金属屋面保温大面积火灾的教训。目前在建的工程许多保温面积达20万~30万平方米,如果连续铺设,一旦发生火灾,势必无限蔓延。

  因此,采用可燃性保温材料时,应划分面积不超过2000平方米的防火分区,分区的边界应采用不燃材料予以阻隔。一旦某一分区着火,火势也局限在个别分区内,不至于无限制到处蔓延,造成重大损失。

  四、扩大钢结构在幕墙中的应用

  铝的熔点约为700度,锌的熔点约为400度,都远低于钢的熔点1450度。这次电视文化中心火灾后,现场可见钛锌板和保温层全部烧失,惟有钢骨架和钢板虽然变形扭曲,但依然在位。许多幕墙火灾都出现过20分钟铝骨架熔化,面板失去支撑而掉下的现象。

  防火玻璃必须采用钢骨架,已经成为公认的做法。铝板幕墙和石材幕墙采用型钢骨架也越来越多。一般玻璃幕墙则仍然以铝型材为主,但是大型公共建筑的玻璃幕墙和玻璃采光顶已普遍采用钢结构支承。

  近年来冷成型薄壁型钢开始在玻璃幕墙中应用,并且相当成功。幕墙专用薄钢型材外观上已可与铝型材比美,壁厚也做到了1.5mm~2.5mm,断面形式多样,可以满足各种玻璃幕墙和玻璃采光顶的要求。

  目前许多高档玻璃幕墙工程采用了薄钢型材。北京奔驰汽车公司,此外还有鸟巢贵宾厅、上海通用汽车公司办公楼和展览馆等许多工程。

  五、不要让建筑变成火的牢笼

  没有绝对安全的玻璃,用玻璃就会有一定的风险。问题是合理使用,求得最大的安全。有些文件把钢化玻璃夹层玻璃定义为安全玻璃,其实是不妥当的。玻璃梁、玻璃柱和玻璃地板用单片钢化玻璃就极其危险。

  同样,夹层玻璃打不穿、不飞散,可谓安全。但是如果用得不当,就非常危险。

  在建筑的超高层部分,消防只能靠自身的内部消防系统,既不能靠外部水源灌救,室内人员也不可能破窗逃命。这种情况下幕墙全部采用夹层玻璃并不影响消防的安全性,因而是可以的。但是在低层部分和裙房,以及大量的公共建筑,有些没有设置内部消防系统,外部救援和破窗逃生是重要的求生手段;即使有内部消防设施,多一条生路就可以更多人获救。如果全部采用所谓安全玻璃的夹层玻璃,无疑就断了这条生路,使建筑成为火的牢笼。一旦起火,外无救援之通道,内无逃生的洞口,非常危险。

  这并不是杞人忧天,2004年北京京民大厦火灾,被困的人员就是从打破的窗口逃生的,如果这些玻璃都是夹层玻璃,打不破,砸不烂,那将会出现多么可怕的结果!

  2005年,北京华贸中心电焊作业引燃保温材料,发生火灾,烟雾太大,无法救火,最后打破幕墙玻璃,排除浓烟才救熄了大火。

  如果这幕墙全部是夹层玻璃那就麻烦了。

  小结

  火灾教育了我们,使我们在幕墙设计中更加重视防火问题。要合理选用防火的材料,按规范要求作好各部位的防火构造设计,尽力避免出现薄弱环节和安全漏洞,提高幕墙抵抗火灾的能力,并在万一发生火灾时也能尽量减少人员伤亡和财产损失。【完】

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