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国内外建筑幕墙的防火设计

来源:2014年会论文集  作者:梁曙光 黄秀峰 胡博  日期:2014-4-11
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  【摘要】本文从相关规范对防火的要求入手,提出了建筑幕墙防火设计的具体做法;同时对比了中国和美国在建筑幕墙的防火设计和用材上的异同处,提出了在幕墙防火设计中应当注意的问题。
  【关键词】幕墙防火;幕墙防火构造;消防逃生

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  对比中国的建筑幕墙防火构造设计,美国常用的幕墙防火隔断系统的功能尽管是一样的,但是组成方法却有差别,但无论是何种形式, 都是为了保证系统完整性以及尽可能多的提供逃生时间。首先应当说明的是,在美国规范中,楼板以及其延伸至外墙的区域具有相同的耐火 等级,并且对于层间防火封堵的最小高度也都有规定,只是如果有淋水装置存在的情况下,对层间防火封堵的最小高度允许有特殊情况存在 ,另外,层间防火封堵的材料和系统必须经过专业的试验检测,这些对于建筑幕墙层间防火封堵的规范都是强制性执行的,因此,无论在设 计上还是施工上,都应当尽量保证其功能性的实现。

  4.1美国常用的层间防火封堵构造设计

  防火和防烟在层间防火封堵构造设计中是密不可分的两个方面,常用的层间防火封堵准则是:

  1)将防火绝热垫层机械固定连接到幕墙面板上,并留有一定的隔热间隙;

  2)将防火绝热垫层机械固定连接到立柱上,保护好立柱;

  3)用Z型或其它类型的固定夹子将防火岩棉固定在层间位置;

  4)加固岩棉和楼板间的连接;

  5)在岩棉上方喷涂防烟封堵涂料

  4.2 美国防火封堵系统的试验

  和防火封堵系统相关的美国规范有ASTM E 119,该规范是建筑结构和材料防火试验的标准试验方法,对建筑材料的耐火极限,隔热性和 相应承载能力下的完整性有规定。此外还有ASTM E2307,这是使用中级的多层实验装置进行层间防火封堵材料的耐火性实验的规范,其中,实验装置如图5。

  在美国,一般由两个专业的实验室以ASTM E2307为依据进行防火封堵系统的效果检验,一个是UL(Underwriters Laboratories Inc.) 另外一个是OPL(Omega Point Laboratories )。根据ASTM E2307得出的测试结果,可以分为两种类型的等级:一种是F等级,按其阻止火 势蔓延的能力划分的等级(单位为小时);另外一种是T等级,按照材料在没有火势的一侧的表面温度划分的等级(单位为小时)。需要说 明的是,UL在使用相同实验装置的前提下,又提供了除这两种等级划分外的另外两种等级,即防火封堵系统整体完整性的等级和其隔热保温 的等级。

  4.3 中美建筑幕墙防火设计的比较

  由于选用的防火封堵材料的不同,中国和美国在幕墙防火的设计,尤其是层间防火封堵的设计上还是存在着一定的差异的。

  1)不管幕墙后面是否有实体墙,用于防火封堵的防火岩棉都是按照其纹理的走向被固定夹固定在层间位置的。这点和国内的用衬板承托岩棉 ,组成防火层用以防火封堵的方法的目的是一致的,只是做法不同。

  2)用防火绝热垫层机械固定到幕墙的面板和立柱上,并高出楼面大于900mm的高度,以防止铝材和幕墙面板遇火变形。这点和国内规范的 800mm的实体墙防火高度是有异曲同工之处的,因为美国楼面板大多是无梁楼盖,只是结构不同而做法上的差异。

  3)在层间防火岩棉上方喷涂防烟封堵涂料。国内的常见做法是拿镀锌钢板覆盖,在这点上,国内的做法有价格上的优势,但在实际的效 果上没有防烟封堵涂料的效果突出。

  5 结束语

  本文通过对国内有关建筑幕墙防火现行标准的分析,给出了一些具体的做法的措施;同时对比了美国的幕墙防火方面的措施,帮助设计师加深对现行规范的理解,试图解决困挠部分设计师的幕墙防火问题。不妥之处,敬请各位同行和专家斧正。

  参考文献:

  「1」《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》公通字[2009]46号

  「2」《建筑设计防火规范》GB50016-2006

  「3」《 高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)

  「4」《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154:2003

  「5」《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

  「6」《建筑构造及材料的耐火性能方法》ASTM E 119

  「7」《中间刻度多楼层测试仪器测定围护失火屏障系统的耐火性的试验方法》ASTM E2307-04

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