防火系統(tǒng)-玻璃以及框架

MF,ChristOph Gressbach瑞士嚴實股份公司上海代表處

簡介:
　　當今的建筑大多很光鮮亮麗，但近年來國內不斷發(fā)生的建筑火災使人們開始重新審視審視建筑的安全問題或曰建筑的防火問題。
　　建筑的防火措施可分為主動防火和被動防火。主動防火即公共防火，指的是報警系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及消防部門的配置與組織。被動防火即結構性防火，指的是防火分區(qū),防火通道的設計及建筑材料的防火性能。
　　建筑防火主要職能是保障人員的生命安全，可以說建筑防火中的被動防火亦即材料的正確應用給建筑物里人員提供了第―道生命線。

玻璃幕墻
　　建筑越來越透明，玻璃的應用越來越廣泛，建筑用防火玻璃由于具有普通玻璃無可比擬的通透性與耐火性雙重功能而日益廣泛地運用在建筑工程中。防火功能的額外要求勢必對于玻璃幕墻的設計與建造提出了更高的要求。
　　然而，防火玻璃的應用不是孤立的，它需要與向光配套的結構構件，如框架，防火膠及五金件等，一起形成一套完整的防火系統(tǒng)，才能滿足防火設計及應對火災出現(xiàn)的要求。帶有防火玻璃的鋁框架結構只不過是個極其普通的幕墻系統(tǒng)而已。

1 防火玻璃與防火玻璃框架系統(tǒng)

　　防火玻璃（Fire-resistant glass )在國家技術標準中有明確的描述與規(guī)定，比如《建筑中防火玻璃標準》GB15863.1-2001。
　　在實際工程使用當中，防火玻璃總是由與之密切相關的構件框架系統(tǒng)（ Fire-resistant glazed frame system ），其檢測標準常用的有《鑲玻璃構件耐火試驗方法》GB/T12513-2006。
　　在2005年6月1日起實施的國標 GB15763.1-2001的1號修改單中還明確提出：在進行防火玻璃耐火性能試驗時，防火玻璃試樣應鑲在實際工程配套使用的框架系統(tǒng)內，且受火尺寸應選擇實際使用的最大尺寸。
　　此外，在2OO7年2月1日實施的《防火玻璃框架系統(tǒng)設計施工及驗收規(guī)范》DBJ11-624-2O06(北京市地方標準)更是將防火玻璃作為系統(tǒng)來應用進行了說明與規(guī)范。
　　在歐洲，防火玻璃框架系統(tǒng)的概念早已是行業(yè)基本準則。在出現(xiàn)火災的情形下，真正能提供防火保護的是一系列防火材料的集合，如防火玻璃結構框架，防火膠條，五金件，連接構件等。
　　對單一產(chǎn)品的防火檢測已被對整個系統(tǒng)的檢測所代替。即便是采用完全相同的材料組合，在兩次不同的防火檢測中，結果都可能大相徑庭。
　　通過建筑材料進行的防火措施屬于被動防火體系，防火的出發(fā)點是保護生命和財產(chǎn)。防火產(chǎn)品的安全度與成功率就成為產(chǎn)品優(yōu)劣的重要標準。在―個防火玻璃框架系統(tǒng)中，每一種材料甚至連接的螺釘都可能成為防火成敗的關鍵所在。
　　在防火檢測中，重要的不光是檢測的結果即耐火時間，還包括它的次數(shù)，如果同一個產(chǎn)品是在數(shù)次檢測當中僅取得了一次成功，那么，它在出現(xiàn)火災時提供的安全系數(shù)也就打折扣了。

防火玻璃框架系統(tǒng)室內應用范例

　　在國內防火玻璃有A，B，C三大分類(國標GB15763.1-2001)，而作為防火玻璃框架系統(tǒng)則沒有。基于玻璃是玻璃框架防火體系中的主體,我們建議對防火玻璃框架系統(tǒng)的分類也采用A，B，C三類分級，即與歐洲的E|，EW，E分類(歐標EN135O1-2C|assifications)相對應， 如ˉ下表:

　　鑒于歐洲標準的嚴謹性與普遍性，國內常以歐洲標準為參照，其中素以嚴謹全面稱著的德國標準(D丨N)―直是中國國家標準的主要參照依據(jù)。

2.防火玻璃系統(tǒng)的類別與應用

　　2.1 防火玻璃按其耐火性能可分為:
　　A類防火玻璃：同時滿足耐火完整性、耐火隔熱性要求
　　B類防火玻璃：同時滿足耐火完整性、熱輻射強度要求
　　C類防火玻璃：滿足耐火完整性要求
　　2.2 防火玻璃按其結構形式可分為：
　　復合防火玻璃：由兩層或兩層以上玻璃復合而成，即A，B兩類
　　單片防火玻璃：由單層玻璃組成，即C類
　　2.3 防火框架的類別可按其材質分為：
　　鋼框架結構：其中可分為斷熱鋼框架和非斷熱鋼框架，前者配以A，B類防火玻璃，后者配以C類防火玻璃
　　鋁復合材料：通常是鋁合金型材內襯鋼型材及隔熱填充料。型材斷面往往較大
　　木結構:支撐系統(tǒng)的基材為木質，極少采用
　　無框系統(tǒng)：即取消了立柱，用在玻璃跨度不大且防火要求不高的地方。
　　在所有防火玻璃系統(tǒng)中,鋼框架結構以其材料的耐火性和力學性能得到廣泛采用。不光耐火，也保證了建筑外觀的纖細精致，從而最大限度地發(fā)揮了防火玻璃通透美觀的特性。
　　2.4 防火玻璃框架系統(tǒng)的應用范圍及部位
　　在公共建筑領域，防火玻璃框架系統(tǒng)獲得了極大的運用，如：辦公樓，賓館酒店，購物中心，學校。機場車站，體育場館，博覽博物建筑,包栝工業(yè)建筑等。
　　而防火玻璃框架系統(tǒng)不光防火，還美觀適用，同時還承擔著更多“額外”的職能，譬如隔音，保溫乃至防盜的功能。
　　在建筑物里，防火玻璃框架系統(tǒng)根據(jù)其設防要求主要用于：疏散走道兩側的防火隔墻與防火門窗，樓梯間與前室的隔墻與防火門，防火分區(qū)內部的次級防火隔墻與防火門窗，非承重防火外墻如玻璃幕墻。室內中庭的非承重防火隔墻等部位。

　　值得―提的是，建筑中越來越多的部位(沒有疏散逃生功能的地方)采用了C類(即E類)防火玻璃隔墻與防火門。
　　德國甚至有專門的防煙門系統(tǒng)，即僅執(zhí)行阻擋嫗霧蔓延的功能，因為在火災發(fā)生時，引起死亡的原因大部分是煙氣導致的窒息，于是有效而全面地擋煙擋火就為C類（即E類）防火玻璃系統(tǒng)提供了廣泛的應用空間。
　　2OO9年1月1日開始實施的新的國家標準《防火火門》（GB12955~2OO8）及《防火窗》(GB16809-20O8)都將C類防火產(chǎn)品的應用增添了進來。

　　3.　防火玻璃框架的工程應用

應用類型列表:

　　3.1 具有防火完整性的玻璃防火門與隔墻

　　該結構以1.5 mm厚冷彎閉合鋼管為框架，配以內外兩層耐火密封膠條，與單片防火玻璃及玻璃壓條一起構成既防火又密封的C類（即E類）防火系統(tǒng)，能夠完全阻斷火勢和煙氣的蔓延，可滿足30，60，及90分鐘的耐火要求。

　　根據(jù)歐標EN1363，在90分鐘時火焰的溫度可達到1000攝氏度，所以這套框架系統(tǒng)包括玻璃在內必須具有極高的結構穩(wěn)定性和耐高溫性。在一些歐洲國家，當E類玻璃構件無法滿足要求時，也為EW類玻璃構件所替代。這樣能降低構件背火面的熱輻射。
　　在國內,這類具有防火完整性的防火玻璃隔墻(帶門或不帶門),已經(jīng)在工程應用當中凸顯了其擋火擋煙,質量高,價格合理的優(yōu)勢。

　　3.2 具有防火完整性及隔熱性的玻璃防火門與隔墻

　　此類系統(tǒng)由非常獨特的斷熱鋼框架構成，型材內部設有耐高溫的防火填充料（如圖所示），另有內外兩層EPDM防火膠條，再配以EI類（即A類）復合玻璃及相應的玻璃壓條。整個系統(tǒng)在發(fā)生火災時不光結構穩(wěn)定，還能保證背火面完溫度不超過平均140攝氏度。
　　在歐洲，常用的耐火等級為30，60，90分鐘。這類系統(tǒng)能在火災發(fā)生時提供安全疏散通道，也是在建筑中除了結構以外最為重要的安全構件之一。

　　3.3 具有防火完整性和隔熱性的防艾玻璃幕墻

　　該系統(tǒng)由2.5 - 2.75 mm厚的閉口冷彎鋼管為支撐系統(tǒng)（立柱與橫梁），與內外兩層防火密封膠條（同時也為排水密封條）及連接釘，玻璃支撐件及壓板構成，配以單片或單片中空玻璃防火玻璃（如圖所示），除了能滿足防火煙要求外，還能放風雨，保溫、隔熱、隔音。
　　尤其巧妙的是，它與普通幕墻在外觀上完全一致，是一個能滿足多種復雜要求的幕墻“系統(tǒng)工程”，被大量用于外墻及室內大跨度的中庭防火系統(tǒng)之中。

結束語
　　防火玻璃及其系統(tǒng)的發(fā)展離不開市場、技術與經(jīng)濟的支配。發(fā)達國家成熟的產(chǎn)品和技術值得我們的借鑒和研究。
　　中國在防火標準的制定、新型防火產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、應用和把關方面，正處于一條不斷完善的道路上。在業(yè)內同仁的共同努力下，人們逐漸認識到防火玻璃是防火系統(tǒng)中的一部分，而防火系統(tǒng)即為防火玻璃的觀念已經(jīng)被取代了。