精品资料（2021-2022年收藏）幕墙防火设计教材1120

1、建筑幕墙的防火功能华南区域集团 郭正宏目 录一、概述1二、与建筑幕墙防火功能相关的主要技术标准、规范21.高层建筑设计防火规范GB50045-95（2005版）22.玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-200323.GB 238642009防火封堵材料44.幕墙防火试验标准规范4三、建筑幕墙火势向上蔓延的机理51.烟雾和有毒气体52.火势向上蔓延的方式6四、建筑幕墙防火措施及周边水平防火带9五、建筑幕墙防火材料的选择101.民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定102.建筑幕墙所用建筑材料及其制品燃烧性能分级113.常用防火、保温材料燃烧性能等级15六、幕墙防火设计、施工要点181.幕墙设计基

2、本准则182.不同类型建筑主体结构的幕墙防火设计要求193.各种类型幕墙防火设计的不同要求194.防火分区之间的防火设计215.楼层防火单元间的玻璃防火隔断236.幕墙施工防火23七、幕墙防火构造措施的分析举例241.幕墙预埋件262.玻璃263.单元式幕墙水平插口284.背衬金属板和防火保温棉的构造285.防火保温棉286.单元式立柱“十字”接缝防烟封堵307.承载连接件318.防烟层319.防火棉3110.五金件3211.立柱受压型幕墙单元32八、总结3339建筑幕墙的防火功能一、概述随着建筑业的发展，玻璃幕墙得到了广泛使用。建筑外墙做成玻璃幕墙，利用玻璃的反射功能，充分解释利用光与影转换

3、的机理，使得整个建筑物和周围环境达到情景交融，建筑立面更具有一种溢光流彩的美感。玻璃幕墙外表华贵而又不失庄重，选材优质考究也是一个建设单位经济实力雄厚的最佳象征，虽然造价昂贵，建设单位和建筑师还是乐意大量采用这种装饰形式。由于种种原因，我国城市建设中装饰工程目前还处于一种不规范的管理状态中，玻璃幕墙的设计和安装以及监督互相脱节，常常会因设计、安装人员对防火规范的理解不同甚至于缺乏安全方面的知识而在工程上遗留下许多问题，应得到建筑设计防火审核工作人员的充分注意，及早发现及时处理，以免留下后患。结合工程建设标准强制性条文和一些相关标准、规范，需要我们工程技术人员对建筑幕墙防火功能的实施方案、构造原

4、理、材料选用、工艺方法等进行学习和反思。二、与建筑幕墙防火功能相关的主要技术标准、规范1.高层建筑设计防火规范GB50045-95（2005版）标准条文：“3.0.8建筑幕墙的设置应符合下列规定：3.0.8.1窗槛墙、窗间墙的填充材料应采用不燃烧材料。当外墙采用耐火极限不低于1h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。3.0.8.2无窗槛墙或窗槛墙高度小于0.8米的建筑幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1h、高度不低于0.8米的不燃体裙墙或防火玻璃幕墙。3.0.8.3建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用防火封堵材料。”条文说明；“第3.0.8条.我国广州.福州.厦门.重庆.昆明

5、等市的高层民用建筑，采用玻璃幕墙既无窗间墙也无窗槛墙。这些高层民用建筑的玻璃幕墙与每层楼板.房间隔墙【水平方向上】之间的缝隙相当大，有的甚至大到15-20CM,一旦火灾发生就会成了“引货风道”。为此本规范规定玻璃幕墙每层楼板.隔墙处的缝隙必须用不燃烧材料严密填实，阻止火势蔓延。”2.玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003规范条文：“4.4.6玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB50016的有关规定；高层建筑玻璃幕墙的防火设计尚应符合现行国家标准高层建筑设计防火规范GB50045的有关规定。4.4.7玻璃幕墙与其周边防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙

6、面洞口边缘间的缝隙等，应进行防火封堵设计。4.4.8玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性；在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。4.4.9玻璃幕墙防火封堵构造系统的填充料及其保护性面层材料，应采用耐火极限符合设计要求的不燃烧材料或难燃烧材料。4.4.10无窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.0h、高度不低于0.8米的不燃体裙墙或防火玻璃裙墙。4.4.11玻璃幕墙与各层楼板、隔墙外沿间的缝隙，当采用岩棉或矿棉封堵时，其厚度不应小于100mm，并应填充密实；楼层间水平防烟带的岩棉或矿棉宜采用不小于1.5

7、mm的镀锌钢板承托；承托板与主体结构、幕墙结构及承托板之间的缝隙宜填充防火密封材料。当建筑要求防火分区间设置通透隔断时，可采用防火玻璃，其耐火极限应符合设计要求。4.4.12同一幕墙玻璃单元，不宜跨越建筑物的两个防火分区。”条文说明；“4.4.7虽然玻璃幕墙本身一般不具有防火性能，但是它作为建筑的外围护结构，是建筑整体中的一部分，在一些重要的部位应具有一定的耐火性，而且应与建筑的整体防火要求相适应。防火封堵是目前建筑中应用比较广泛的防火.隔烟方法，是通过在缝隙间填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统，以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。防火封堵材料或封堵系统应经过国家认可的专业机构进行测

8、试，合格后方可应用于实际幕墙工程。4.4.8耐久性.变形能力.稳定性是防火封堵材料或系统的基本要求，应根据缝隙的宽度、缝隙的性质【如是否发生伸缩变形等】、相邻构件材质、周边其他环境因素以及设计要求，综合考虑，合理选用。一般而言，缝隙的、伸缩率大、防火等级高，则对防火封堵材料或系统的要求越高。4.4.9玻璃幕墙的防火封堵构造系统有许多有效的做法，但无论何种方法，构成系统的材料都应具备设计规定的耐火性能。4.4.10本条文内容参照现行国家标准高层建筑设计防火规范GB50045,增加了有关防火玻璃裙墙的内容。计算实体裙墙的高度时，可计入钢筋混凝土楼板厚度或边梁高度。4.4.11本条内容参照现行国家标

9、准高层建筑设计防火规范GB50045,增加了一些具体的构造做法。幕墙用防火玻璃主要包括单片防火玻璃，以及由单片防火加工成的中空玻璃.夹层玻璃等。4.4.12为了避免两个防火分区因玻璃破碎而相通，造成火势迅速蔓延，规定同一玻璃块不宜跨越两个防火分区。”3.GB 238642009防火封堵材料对幕墙在防火封堵时使用的防火材料作了明确规定。4.幕墙防火试验标准规范建筑构件耐火实验方法GB/T9978-2008镶玻璃构件耐火实验方法GB/T12513-2006三、建筑幕墙火势向上蔓延的机理一般幕墙玻璃均不耐火，在250即会炸裂，而且垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起

10、时，浓烟即已通过该缝隙向上层扩散（图2.窜烟）；火焰可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层（图3.窜火）；当幕墙玻璃开裂掉落后，火焰可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜入上层室内（图4.卷火）。美国安第斯大楼火灾，大面积玻璃幕墙成为火势向上蔓延的主要途径。1988年洛杉矶第一洲银行大楼62层起火后，由于幕墙玻璃很快破裂，火焰沿外墙上卷延烧，造成十分惨重损失。1994年1月30日，上海沪西文化宫火灾，由于外墙面为玻璃幕墙无防火设施，10-15min时间，杆件熔化掉落，玻璃炸裂，二.三层全部受灾。图2.窜烟图3.窜火图4.卷火1.烟雾和有毒气体在建筑物防火措施中，防止烟雾扩散是非常重要的一环

11、。研究资料表明，高层建筑火灾造成的人员死亡，大多是由于烟雾所引起的。现代建筑装饰材料、家具和日用品含有大量易燃、有害化学物质，燃烧后分解产生可见和不可见烟雾，能短时间内造成人员昏迷和死亡。烟雾扩散的速度取决于空气流动、上浮效应、热气流膨胀和自然风。而且它的扩散速度会远远快于火焰向周围扩散的速度。幕墙系统本身也产生一些有毒气体。铝合金表面喷漆、密封橡胶条、泡沫棒等，并通过幕墙内部缝隙向上层扩散。目前在幕墙防火方面，国内外做了不少试验和研究，颁布了一些试验规程和规范。但在幕墙防烟方面还有许多工作要做。例如，如何控制烟和有害气体的渗透；如何测量以及应限制在怎样的一个范围内；另外如何能降低上层楼面铝合

12、金表面温度的升高，是否规定一个温度限值等等。2.火势向上蔓延的方式第一种火势向上蔓延的方式：当建筑物室内起火，燃烧产生火焰、热、气和烟雾。起初阶段热气流上升，形成温差和压差，使周围的空气源源不断地补充进来，燃烧温度不断提高，引燃附近可燃性物质，火势不断地扩大。这样的空气循环过程会不会由于室内氧气的耗尽而终止呢？理论上是这样，但现实中这样的情况很少发生。燃烧室内部各处的压差是不同的，且是动态变化的。室外和下面楼层的空气通过幕墙中的间隙和楼板缝隙（如管道、楼梯间等）吸进室内。气密性好的幕墙可以延缓这个阶段火势的扩大。随着室内温度的不断提高，室内外的压差也在不断增加。普通玻璃（非防火玻璃）在火焰的不

13、断冲击下，往往会在15分钟内破碎。大量的热量和烟雾瞬间冲出室外，导致图5.火势向上蔓延的方式 破碎窗口室内侧的温度下降几百度。同时大量的空气进入室内参与燃烧，通过缺口常常将燃烧引到室外，形成对玻璃幕墙的内外夹攻。层间非可视玻璃及上层可视玻璃直接暴露在火焰中，增加了火势向上蔓延的可能性。如果由于窗间墙处防火材料或构造上的缺陷造成防火系统提早失效，就有可能形成所谓的焰卷效应。根据美国对高层幕墙建筑火灾的研究统计资料，约有百分之十的火势是通过室外侧向上蔓延的。这是第一种火势向上蔓延的方式。第二种火势向上蔓延的方式：混凝土楼板一般用于分隔防火分区， 它应该具有一定的防火级别。根据高层民用建筑设计防火规

14、范 GB 50045 表3.0.2 中规定，耐火等级为一级的建筑物楼板耐火时间为1.5 个小时，耐火等级为二级的建筑物楼板耐火时间为1.0 个小时。在混凝土楼板外侧与幕墙内侧之间存在一个空隙。空隙的大小既与建筑设计和幕墙铝合金系统的大小有关，也与混凝土结构尺寸误差、幕墙构造及制作安装误差等因素有关。大部分建筑物其实际范围在几十毫米到200毫米之间。这个空隙也用来补偿由于温度、载荷、地震等引起的建筑物变形。这个空隙应该视为混凝土楼板的延伸，防火设计中它应该可靠地填满防火棉，设计合理的周边水平防火带必须能够经受住防火规范GB 50045所要求的耐火时间。在实际失火状态下，这个空隙有可能进一步被扩大

15、。主要是由于铝合金构件和镀锌铁板背板的变形，五金连接件、承重支撑构件的松动。如果防火棉、防烟层不能有效地补偿这个变位。火焰和高温气流就会通过这些间隙、裂缝直接进入上层楼面。第三种火势向上蔓延的方式是通过热量传递方式进行的。热量传递的方式有传导、对流和辐射。幕墙系统的铝合金立柱是非常好的传热载体，而且立柱往往是跨越二个不同防火分区，火源层的热量能通过立柱向上层传递。幕墙的这种构造形式决定了它很难被界定为具有等级概念的“防火幕墙”。在短时间内上层楼面铝合金表面的温度会高于纸张的自燃点。对流是由于空气流动传递热量。开启窗或玻璃破碎虽然对排烟有好处，但增加了空气的流动，也增加了氧气的供给。辐射是温度较

16、高的物体以能量波的方式向温度较低的物体传热的一种方式。在火源层，当温度升高达到了某个临界点，“轰燃现象”使得在短时间内火势由局部扩散到整个空间。火源层的热量通过楼板、金属幕墙及周边水平防火带向上层传递。如果上一层楼面的温度升高达到了某个临界点，也可能会发生轰燃现象，火势就以这样的方式向上发展。四、建筑幕墙防火措施及周边水平防火带幕墙系统主要由抗燃性不强的铝型材、硅胶、玻璃等材料组成。与传统意义上具有防火等级的防火墙相比，并不具有等级概念的防火性能。合理设计幕墙及建筑物周边水平防火带，会大大抑制火势向上蔓延。高层建筑防火有效措施是三位一体：报警系统、围堵（Containment）和遏制（Supp

17、ression）措施。围堵手段属于被动防火类（Passive Fire Protection）, 指的是利用适当的建筑材料和建筑构造将火势控制在局部，延缓火势蔓延。幕墙系统的防火设计就是采用被动防火理念，将具有防火等级的建筑物楼板与没有防火等级的幕墙系统，中间用与建筑物楼板相同防火等级的水平防火带结合在一起，形成一个完整的防火体系，共同抵御火势、烟雾和有毒气体的扩散。即采用围堵手段来加强建筑物结构和人员的防火安全。遏制措施属于主动防火类（Active Fire Protection）。自动喷淋系统是最常用且有效的一种手段。它通过增加湿度、降低温度、防止轰燃（Flash-over）现象来控制火势

18、的蔓延。然而建筑防火不能仅仅依靠自动喷淋系统，也就是说不能忽视和削弱建筑物及幕墙系统的防火围堵设计。一旦自动喷淋系统由于机械、电力或供水出现问题而不能正常工作，具有较高可靠性的防火围堵构造成为抑制火势的关键。同样，尽可能将火势围堵在小范围内，自动喷淋系统才能更好地发挥作用。所以，只有二者有机结合才是最佳防火措施。幕墙建筑物周边水平防火带（Building Perimeter Fire Barrier）指的是在幕墙内侧与建筑物楼板之间的空隙中，建立与建筑物楼板具有相同防火等级的水平防火带，以切断层间通道，阻止火势上窜蔓延。设计水平防火带，除了考虑风载、地震、温差等因素引起的变位，还要考虑到起火情

19、况下周围材料的破碎、脱落、支撑强度降低及巨大变形等。同时还必须同幕墙内部结构和防火材料相结合，一起抵抗来自建筑物内部和外部的火势攻击，将火势控制在最小范围内。幕墙系统窗间墙部分须具备一定的防火和阻燃性能，它在防止焰卷效应(Leap Frog Effect)、保证水平防火带有效工作方面起着关键作用。根据规范要求，窗间墙高度不低于0.8米，耐火极限不低于1.0小时。被视为实体裙墙，其主要防火构件-防火保温棉的选择和固定，镀锌铁板背板的防变形能力设计，应能最大限度地保护幕墙铝合金主结构及承重支撑构件不过早失效，特别对高层建筑是至关重要的。防火的同时还必须考虑到防烟，组成一条完整的防火防烟带，争取更多

20、的时间，挽救更多的生命。五、建筑幕墙防火材料的选择1.民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定公安部、住房和城乡建设部共同于2009 年9月25 日，以公安部公通字200946 号文件，下发了“关于印发民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定的通知”，对建筑幕墙选用的防火材料做如下强制性的规定：1) 建筑高度大于等于24m 时，保温材料的燃烧性能应为A 级。2) 建筑高度小于24m 时，保温材料的燃烧性能应为A 级或B1 级。其中，当采用B1 级保温材料时，每层应设置水平防火隔离带。3) 保温材料应采用不燃材料作防护层。防护层应将保温材料完全覆盖。防护层厚度不应小于3mm。4) 采用金属、石材

21、等非透明幕墙结构的建筑，应设置基层墙体，其耐火极限应符合现行防火规范关于外墙耐火极限的有关规定； 玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙、裙墙的耐火极限和防火构造应符合现行防火规范关于建筑幕墙的有关规定。5) 基层墙体内部空腔及建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间，应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。6) 按本规定需要设置防火隔离带时， 应沿楼板位置设置宽度不小于300mm 的A 级保温材料。防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。7) 建筑外墙的装饰层，除采用涂料外，应采用不燃材料。当建筑外墙采用可燃保温材料时，不宜采用着火后易脱落的瓷砖等材料。2.建筑幕墙所用建筑材料及其制品燃烧性能分级1) 国

22、家新旧标准对建筑材料及其制品燃烧性能分级对照新国家标准GB 86242006 建筑材料及其制品燃烧性能分级将建筑材料及制品（铺地材料除外）燃烧性能分为：A1、A2、B、C、D、E、F 七个等级。旧标准GB 86241997 建筑材料燃烧性能分级方法分为A级的不燃材料，B1 级(氧指数32)的难燃材料，B2 级（氧指数27）的可燃材料和B3级的易燃材料四个等级。为了保证新旧标准的连续性，公安部“关于实施国家标准GB 86242006 建筑材料及制品燃烧性能分级若干问题的通知”（ 2007182）号对两个标准分级对比关系作了说明：(1) 按GB 86242006 为A1、A2 的对应于相关标准和G

23、B86241997 的A 级；(2) 按GB 86242006 为B 级、C 级的对应于相关标准和GB 86241997 的B1 级；(3) 按GB 86242006 为D 级、E 级的对应于相关标准和GB 86241997 的B2 级。2) GB 86242006建筑材料及其制品燃烧性能分级规定当燃烧性能为某一等级的制品被认为满足低于该等级的任一等级的全部要求，除铺地材料以外的建筑制品的燃烧性能等级和其燃烧性能见表1。表1 建筑材料及制品（铺地材料除外）燃烧性能分级等级试验标准分级判据附加分级0697A1AGB/T5464a且T30，且m50%，且tf =0（无持续燃烧）GB/T14402P

24、CS2.0MJ/kga且PCS2.0MJ/kgb且PCS1.4MJ/m2c且PCS2.0MJ/kgdA2AGB/T 5464a 或且T50 ，且m50% ，且tf =20sGB/T 14402PCS3.0MJ/kga 且PCS4.0MJ/kgb且PCS4.0MJ/m2c 且PCS3.0MJ/kgdGB/T 20284 且FIGRA120W/s 且LFS试样边缘且THR600s7.5MJ产烟量e 且燃烧滴落物/微粒fGB/T 20285产烟毒性iBB1GB/T 20284 且FIGRA120W/s 且LFS试样边缘且THR600s7.5MJ产烟量e 且燃烧滴落物/微粒fGB/T 8626h 点火

25、时间=30s 且60s 内Fs 150mmGB/T 20285产烟毒性iCB1GB/T 20284 且FIGRA250W/s 且LFS试样边缘且THR600s15MJ产烟量e 且燃烧滴落物/微粒fGB/T 8626h 点火时间=30s 且60s 内Fs150mmGB/T 20285产烟毒性iDB2GB/T 20284 且FIGRA750W/s产烟量e 和燃烧滴落物/微粒fGB/T 8626h 且点火时间=30s60s 内Fs150mmEB2GB/T 8626h 且点火时间=15s20s 内Fs150mm燃烧滴落物/微粒gF无性能要求a. 匀质制品和非匀质制品的主要成分；b. 非匀质制品的外部次

26、要组份；另一个可选择的判据是: 对PCS2.0MJ/m2 的外部次要组份, 则要求满足FIGRA20W/s、LFS试样边缘、THR600s4.0MJ、s1 和d0；c. 非匀质制品的任一内部次要组份； d. 整体制品；e. 在试验程序的最后阶段,需对烟气测量系统进行调整, 烟气测量系统的影响需进一步研究,由此导致评价烟量的参数或极限值的调整. sl=SMOGRA30m2/s2 且TSP600s50 m2；s2= SMOGRA180m2/s2 且TSP600s200 m2 ; s3=未达到sl 或s2 ; f. d0=按GB/T 20284 规定,600s 内无燃烧滴落物/微粒；d1=按GB/T

27、 20284 规定，600s 内燃烧滴落物/微粒持续时间不超过10s；d2=未达到d0 或d1，按照GB/T 8626 规定,过滤纸被引燃,则该制品为d2 级;g. 通过=过滤纸未被引燃;未通过=过滤纸被引燃(d2 级);h. 火焰轰击制品的表面和(如果适合该制品的最终应用)边缘；i t0=按GB/T 20285 规定的试验方法,达到ZA1 级; t1=按GB/T 20285 规定的试验方法,达到ZA3 级; t2=未达到t0 或t1.3) GB 86242006建筑材料及其制品燃烧性能分级的试验方法(1) GB/T 5464 建筑材料不燃性试验方法本试验用于确定不会燃烧或不会明显燃烧的建筑制

28、品，而不论这些制品的最终应用形态。该试验用于燃烧性能等级A1、A1f1、A1L 和（或）A2、A2L、A2f1。(2) GB/T 14402 建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定本试验测定制品完全燃烧后的最大热释放总量，而不论这些制品的最终应用形态。测定总热值（PCS）和净热值（PCI），该试验用于燃烧性能等级A1、A1f1、A1L 和（或）A2、A2f1、和A2L。(3) GB/T 20284 建筑材料或制品的单体燃烧试验本试验评价在房间角落处,模拟制品附近有单个燃烧体火源的火灾场景下，制品本身对火灾的影响。该试验用于燃烧性能等级A2、B、C、D、A2L、BL、CL 和DL。在某些规定条件

29、下本试验也可用于A1 级。(4) GB/ T8626 建筑材料可燃性试验方法本试验评价在与小火焰接触时制品的着火性。该试验用于燃烧性能等级B、C、D、E、Bf1、Cf1、Df1、Ef1、BL、CL、DL 和EL。(5) GB/T 20285 材料产烟毒性危险分级的材料产烟毒性试验本试验测定材料充分产烟时无火焰烟气的毒性。本试验适用于A2、B、C 、A2f1 、Bf1、Cf1 、A2L、BL 和CL 等的附加级别。4) 燃烧等级分级标识燃烧性能为A2 级、产烟附加等级为2 级、燃烧滴落物附加等级为1 级、烟气毒性附加等级为0 级的普通材料表示为：A2-s2,d1,t0;燃烧性能为B 级、产烟附加

30、等级为1 级、烟气毒性附加等级为0 级的铺地材料表示为：BfL-s1,t0;燃烧性能为C 级、产烟附加等级为2 级、燃烧滴落物附加等级为0 级、烟气毒性附加等级为1 级的管状隔热材料表示为：CL-s2,d0,t1建筑材料的燃烧性能一般用氧指数来衡量。氧指数又叫临界氧浓度或极限氧浓度。氧指数大于50的为不燃材料，氧指数在3050（不小于32）之间的为难燃材料，氧指数在2030（不小于27）之间的为可燃材料，氧指数小于或等于20 的为易燃材料。3.常用防火、保温材料燃烧性能等级1) GB/T 118352007绝热用岩棉、矿渣棉及其制品规定：板带制品燃烧性能为不燃材料。2) GB/T 209742

31、007绝热用硬质酚醛泡沫制品（PF）规定：制品燃烧性能应不低于GB 86241997中B1 级材料的要求。3) GB/T 215582007建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料规定：产品按燃烧性能根据GB 86242006的规定分为B、C、D、E、F 级。4) GB/T 196862005建筑用岩棉、矿渣棉制品规定： 制品基材的燃烧性能应达到GB 86241997标准中4.1A 级均质材料不燃性的要求。表2 聚苯乙烯泡沫塑料板主要技术性能指标项目单位指标项目单位指标密度最大kg/m3 18.0 火焰扩散指数25 最小kg/m3 20.0 烟密度指数450 导热系数W/（m·K） 0.042

32、板长×宽mm 1200×600 抗压强度kPa 69 体积吸水率% 2.5 抗拉强度kPa 103 养护天数自然养护d 42 抗弯强度kPa 172 蒸汽养护d（60） 5 剪切模量kPa 2758 溶结性断裂弯曲负荷N 15 尺寸稳定数% 2.0 弯曲变形mm 20 氧指数/B2 % 30 -5) GB/T 133502008 绝热用玻璃棉及其制品规定：棉、板、带、毯、毡的基材的燃烧性能为不燃材料。6) GB/T 177952008 建筑绝热用玻璃棉制品规定：对于无外覆层的玻璃棉制品，其燃烧性能应不低于GB 86242006 中的A2级； 对于带有外覆层的玻璃棉制品， 其

33、燃烧性能应视其使用部位，由供需双方商定。7) JGJ 1292000 既有采暖居住建筑节能改造技术规程规定：保温板应采用自熄型高效保温、耐久性好的材料，并应符合防火要求。当采用聚苯乙烯泡沫塑料板（以下简称聚苯板）时，其主要技术性能指标应符合表2 规定。8) 部分典型材料按GB 86242006 标准， 其试验结果见表3：表3材料名称防火等级材料名称防火等级1066 无机防火隔板A2铝箔面聚氨酯硬泡沫板（PIR）C10446 石膏纤维板A2复合铝箔玻璃棉板B10328 玻镁平板A1外墙铝塑复合板B10103 硅酸钙板A2内墙铝塑复合板B10102 硅酸钙板A1挤塑聚苯乙烯泡沫板C10245 无机

34、复合防火板A1酚醛泡沫保温板B10865FT 轻质墙板A15mm 阻燃层板B10604 石膏纤维板A15mm 普通层板E9) 热固性有机泡沫材料的选用：聚氨酯板和聚苯板都是热熔性材料，80就熔滴， 加快火灾的蔓延。现在已经开始生产的酚醛泡沫保温板作为热固性材料，这种材料原来是用作返回式卫星和返回舱穿过大气层时的隔热保护，可耐3000高温。这种材料不燃烧，高温烧烤下无火焰，不冒烟，不熔化，只是变成黑色的固体碳，属于国标规定的B 级难燃材料。其厚度为30mm50mm，表面附有保护膜。酚醛泡沫保温板的主要性能为：热系数：0.028W/(m·K)0.035W/(m·K)；氧指数：大

35、于38；防火等级：难燃B 级( GB 86242006)；烟密度等级：4 级；抗压强度：200N/mm2400N/mm2；抗弯强度：1.5N/mm21.8N/mm2。图5 泡沫酚醛保温板高温烧烤后仅变色，无火焰无熔滴六、幕墙防火设计、施工要点1.幕墙设计基本准则幕墙防火设计一是建筑幕墙本身的防火（不燃性）；二是建筑幕墙作为建筑构件，如何防止火灾在建筑中蔓延，这就要求幕墙在防火构造设计中首先防烟，而且要防卷火。必须要注意以下六点基本准则：1) 幕墙与主体结构的连接构件要在防火保护范围之内（转接件尽量封在两道防火层内侧，防火封修尽量在横框部位，尽量避免一块玻璃跨两个区间）；2) 防火节点1h 不透

36、烟、不蹿火；3) 防火节点要做到压风时不挤碎玻璃，风吸时不产生缝隙；4) 防火层以上玻璃只能裂，不能因掉落而形成空洞；为防止火窜入空洞后向上蔓延应在窗台处设置第二道防火层；5) 防火层浸水1h 仍保持原性能；6) 对于高层建筑，除了在每层楼板处作层间封修外，还应根据需要每隔四或五层作防火隔离带。考虑到经济因素层间封修是局部防火设计，而隔离带部位的玻璃幕墙应进行防火玻璃、防火胶、防火混凝土、防火螺栓等全方位的防火设计。2.不同类型建筑主体结构的幕墙防火设计要求全部为墙面（仅墙面有窗洞口）：墙面有规定的耐火极限，要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵，达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。局部高度

37、有墙面：有墙面高度部分要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵，无墙面高度部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。全高无墙面：防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。要在楼层部位进行防火封堵，隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。3.各种类型幕墙防火设计的不同要求玻璃幕墙：窗下墙部分在上部设防火层（防火玻璃防火层），窗间墙部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m 防火封堵。金属面

38、板幕墙：不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m 防火封堵。敞缝：防火层外表面上要设防水层；填缝：防火层外表面上可不设防水层。石材（陶板、瓷板）幕墙：不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m 防火封堵。敞缝：防火层外表面上要设防水层；填缝：防火层外表面上可不设防水

39、层。人造板幕墙：不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火封堵。敞缝：在防火层外表面上要设防水层；填缝：防火层外表面上可不设防水层。全玻璃幕墙：窗下墙部分设防火玻璃防火层，隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m 防火玻璃防火层。双层幕墙：热通道每层（开间）不能窜通，窗下墙部分设防火层（防火玻璃防火层），每开间隔墙外设宽度不小于1.2m 防火层（防火玻璃防火层）。采用聚苯板或挤塑板外保温的幕墙：应按垂直方向每一层楼在楼板处设一道

40、水平阻燃防火隔离带并做防火封堵和沿水平方向每20m 或3 个开间的窗间墙或框架柱处设一道竖向阻燃防火隔离带。在保温材料外采用不燃材料作厚度不应小于3mm的防护层，将保温材料完全覆盖。4.防火分区之间的防火设计多层建筑的每一个楼层是一个防火分区；同一个楼层面积大于2000时，要用防火墙划分为若干个面积不大于2000的防火分区。这些防火分区之间的部位要有相应的防火设施。层间不燃烧墙体：楼层之间在楼板边缘应有高度不小于800 的不燃烧墙体，防止下一楼层的火焰卷入上一个楼层。可以计入这个高度的有：不燃烧的实体墙（混凝土墙、砖墙等）；位于楼板边缘的混凝土梁板、有防火保护的钢梁和组合楼板；由防火材料组成的

41、防火墙（如硅镁防火板夹120mm 厚的防火岩棉等）；单片防火铯钾玻璃及其制成的中空玻璃、夹层玻璃。防火墙左右侧的不燃烧墙体：防火分区之间的防火墙到了楼板边缘，其左右两侧各1.0m 范围内必须为不燃烧墙体。实体墙、由不燃烧材料组成的墙体、单片防火玻璃及其制品等均可计入其宽度。图2为防火材料组成的防火墙，高度大于800毫米，满足要求。图3 的梁离楼板边很远，必须在楼板边缘设置防火墙，图中仅设保温岩棉是不满足防火要求的。图4 防火分区两侧的铯钾防火玻璃墙5楼层间的隔烟层为了防止下部楼层的烟雾穿过幕墙与楼板间的空隙进入上部楼层，两个楼层间幕墙与楼板间的空隙应设一道或两道防烟隔断。隔烟层可以采用多种材料

42、，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（图2）。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。正确的做法如图6 ，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。图5 保温板一旦烧掉就出现空档，隔烟层失效图6 保温板在防烟层之上，即使烧掉也不会漏烟有些消防和监理部门要求用防烟材料填满窗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

43、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30mm50mm。6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。7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。 图9 南宁国际会展中心玻璃防火墙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。6.

44、幕墙施工防火防火的施工是防火有效的关键和保证。应做到：1) 幕墙施工应根据设计要求提出有关施工安装的技术要求并对幕墙材料、幕墙结构设计和加工制作部件等的工程质量负责；2) 幕墙施工必须严格按照经有资质的审核单位审定的设计文件和施工图进行施工，不得擅自修改；3) 防火材料的安装应有固定措施，确保安装牢固，做到不松懈不遗漏，拼缝不留缝隙。防火棉厚度不能少于60mm,铺设要饱满均匀无遗漏，且不能与玻璃有直接接触；4) 防火材料不得与幕墙玻璃直接接触，防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖；5) 双面胶带、泡沫棒硅酮密封胶的填充棒、钛锌板、复合铝板、聚苯板等保温材料，在实际的工程应用中，要有一定的防火措施

45、；6) 在施工过程中，幕墙防火构造、防火节点应作隐蔽验收。防火材料应有产品合格证或材料耐火检验报告；7) 施工完毕，必须检查所有的防火节点、防火隔断是否都密封严密，各层间防火隔断是否都按要求用防潮材料将矿棉等不燃烧材料包裹进行填塞，其防火隔断能否满足防火规范要求。其检验手段一般采用观察和触摸方法，必要时可在防火节点处用火苗试试是否漏气、串烟，是否真正达到既防火又防烟的作用。8) 有些工程消防部门和监理部门要求用防烟材料填满窗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

46、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30mm50mm。七、幕墙防火构造措施的分析举例图6 是某工程的框架式幕墙层间封修节点：图6图7 是某工程的单元式幕墙层间封修节点：图7通过对此幕墙防火构造的详细分析，希望广大设计人员能够从中掌握幕墙系统防火构造的设计要领。1.幕墙预埋件在国外绝大部分建筑物幕墙预埋件安排在楼层表面部分，而国内大部分安排在梁或楼板的侧面。先不说前者对幕墙安装、调节、定位等带来很多好处与方便。从防火角度看，幕墙与主体结构的承载连接件安排在靠近楼面位置，便于防火棉和防烟层的施工，有利于防火棉更有效地保护这个连接件，使它不过早失效。2

47、.玻璃上层可视玻璃的完整性对防止火焰上窜很重要。而窗间墙非可视玻璃采用中空玻璃背衬金属板和防火保温棉的构造，能够延缓和防止上层可视玻璃破碎。幕墙层间封修节点设计要考虑防止玻璃升温过快、过高的措施，背衬金属板和防火保温棉的构造就是起这个作用。目前随着对节能要求的提高，越来越多的窗间墙非可视部分采用中空玻璃，这对延缓玻璃破碎是有利的。 3.单元式幕墙水平插口这里是上下二个单元的结合点，单元式构造的特点使上下二个单元金属不直接接触，延缓了上面单元的升温，降低了窗台板温度升高速度。这一点比框架式幕墙系统要优越。4.背衬金属板和防火保温棉的构造这里的防火保温棉厚度根据建筑物和幕墙系统具体情况具体设计，能

48、够保证50mm以上最好，至少要有25mm。5.防火保温棉工程上我们常用保温棉、防火棉、防火保温棉等名词，这样的表达是以材料用途和功能来划分的，与材料本身的组成和成分无关。在幕墙工程中有时这三者采用的是相同材料。例如防火墙外侧保温棉，可以用岩棉或玻璃棉；无混凝土窗间墙的幕墙，中间的保温棉须起到防火作用，可选用岩棉、矿渣棉，称之为防火保温棉；防火棉同样采用岩棉和矿渣棉，只不过使用中并不关心其保温功能而已。不少人在谈到岩棉、矿棉等材料时，到底有什么关系不是很清楚。比较权威的机构北美保温棉制造协会（NAIMA）是这样定义的：岩棉（Rock Wool）和矿渣棉（Slag Wool）基本上是用相同的原材料

49、，相同的生产过程制成的，不同的是其原材料组成成分的比例不同。一般而言，岩棉中至少有70%75%是天然岩石，如玄武岩（Basalt）或辉绿岩（Diabase），剩下的是矿渣（铁矿石矿渣）；而矿渣棉中采用70%左右矿渣，其它的是天然岩石。它们都是采用高温熔炉吹丝加压法制作而成。中间可以采用粘合剂，也可以不用粘合剂，依产品而定。粘合剂有无机、有机二种，有机粘合剂无论在防火、防霉、防菌方面都不如无机粘合剂。粘合剂一般在温度超过250°C时气化失效，但并不影响岩棉和矿渣棉制品的完整性，这归功于材料的内聚性和其特殊的层状构造。只要此时没有任何载荷使它变形，它就不会脱落。以相同生产过程制成的岩棉和

50、矿渣棉制品，它们所具有的各方面性能是非常相似的。ISO 9229 (Thermal Insulation) 和GB4132 绝热材料名词术语中，矿棉（Mineral Wool）包括岩棉、矿渣棉、玻璃棉等。由于玻璃棉熔点过低，目前许多国家不鼓励或禁止幕墙上使用玻璃棉。目前市场上用于幕墙最物美价廉的防火保温棉，当属采用玄武岩和矿渣制成的岩棉和矿渣棉。这些制品加工成不同的密度，最常用的有密度为64 Kg/m3，这也是不少工程的最低要求。幕墙会采用价格低、密度低的防火保温棉，尽管产品包装标志有传热阻R值或传热系数K值，而业主和建筑师往往担心低密度保温棉的保温性能，要求采用密度更高的保温棉，如96 Kg

51、/m3 、128 Kg/m3等。实际上，这种担心是没必要的，即使在-35°C低温，低密度保温棉也没有发现对流热损失。采用无机粘合剂的岩棉和矿渣棉具有良好的防火、防锈、防霉、防菌、不吸水和排水性强等功能。它们在受潮以后保温性能有所下降，但是由于其非常低的吸湿率（<0.1%），当水分挥发以后，保温性能又能复原。并且这种循环过程一般不会破坏保温棉的完整性。保温棉中没有有机物质，就不易生霉和生菌。现代工程中绝大部分将保温棉直接暴露在窗间墙玻璃内侧与室外相通的环境中，很少用贴箔保温棉（主要是价格问题），就是由于上述优点。保温棉切割和安装质量控制很重要。保温棉四周间隙过大，保温棉之间对接不

52、紧密，保温棉切割角度偏差太大，都直接影响到幕墙整体保温性能。保温棉厚度根据环境、规范要求通过传热分析计算而定。保温棉厚度越大，保温性能和防火性能越好。例如在严寒地区，保温棉厚度一般在100mm-150mm之间。防火保温棉的可靠固定是防火关键之一。火灾时，铝合金骨架被熔化，玻璃熔化或破裂，如果防火保温棉能经受住室外侧火势的攻击而不塌落下来，就能保护幕墙与主结构的承载连接件免受高温的影响，就能保护上层的铝合金和玻璃。防火保温棉必须采用机械式固定方式牢牢地固定在镀锌钢板背板上。不推荐采用粘结岩棉钉固定方式，粘结岩棉钉火灾中可能脱落，整片防火保温棉也很快随之脱落。安装完防火保温棉，要用吸尘器将保温棉碎屑吸干净，以免堵塞通气孔和排水孔。保证防火保温棉与玻璃之间至少有25mm以上的空间用于保温通气之用。6.单元式立柱“十字”接缝防烟封堵在结构楼面以上部分，可以采用密封胶将这个接缝封住，减少幕墙内部的烟雾进入上层楼面。7.承载连接件将幕墙系统连接到主结构上，是主要承载构件。无论它的材料是钢材还是铝合金，随着温度的升高，在远远低于材料的熔点温度下，其承载能力已大大降低。所以保护承载连接件的承载能力是防火的主要措施之一。8.防烟层防烟层必须布置在背