幕墙的火灾特点与防火措施

幕墙的火灾特点与防火措施通过对玻璃幕墙火灾危害的剖析，阐明了防火设计的重要性。标签：玻璃幕墙;防火;安全建筑幕墙是现代建筑的主要表现特征，在新世纪的现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外，还有大量的驳接式幕墙等等。幕墙作为建筑物的外围护结构，是建筑的重要组成部分。建筑幕墙是由金属构架与板材组成，不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好，尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕墙墙面面积的百分之十五，且开启部分适宜采用上悬结构，开启角度不宜大于45度。所以，以建筑幕墙为外围护结构的建筑物基本上是属于封闭性建筑物。防火设计应遵循预防为主、消防结合的工作方针，采取可靠的防火措施立足自防自救，幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统相结合。本文仅对玻璃幕墙围护结构的火灾特点及防火措施进行浅谈。一、玻璃幕墙的火灾特点玻璃幕墙的种类较多，按骨架形式可分为：金属型材骨架玻璃幕墙、无金属骨架玻璃幕墙。玻璃幕墙所选用的玻璃一般为钢化中空玻璃、单层钢化玻璃等。因为玻璃是脆性材料，其抗火性差，温度达到一定高温时玻璃即会炸裂。一般的玻璃幕墙不耐火，当受热或遇火灼烧时容易变形、破碎、毁坏而造成幕墙大面积掉落，火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内。由于玻璃幕墙的施工方法，火灾发生后有以下特点：1、 火势易于蔓延：玻璃幕墙与建筑墙体之间有10cm左右的间隙，这一间隙的存在提供了火势蔓延和途径。浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫，造成人员窒息，而火苗则通过缝隙往上层窜。这些缝隙就成了引火通道，串烟串火，酿成更大的火灾。2、 扑救难度大：建筑物发生火灾后，因玻璃幕墙的整体密封性能好，从室外无法准确判断起火部位和火势大小，无法使用消防车辆从室外直接灭火，增加了火灾扑救难度。3、 高空坠物易于造成人员伤亡：由于高温作用，玻璃内部变形不均匀导致玻璃破碎;骨架与玻璃的热膨胀系数不一致，因机械原因造成玻璃破碎;铝框、粘结剂等在高温作用下极易熔化，使玻璃脱落，造成人员伤亡。4、 对于无窗槛墙的玻璃幕墙，其垂直方向的防火分区难以形成：由于玻璃幕墙有较好的围护作用，有些建筑为节约资金、减轻结构自重，往往把窗槛墙取消。取消窗槛墙的同时，也增加了玻璃幕墙的美观。这样情况下，火灾发生后，由于玻璃幕墙的存在，上下层之间又没有窗槛相隔，火势非常容易向上层蔓延，以至于主要靠楼板来形成的垂直方向防火分区被破坏，造成大的损失。二、玻璃幕墙的防火措施对于玻璃幕墙的火灾特点，可以采取以下的措施，以减少建筑物发生火灾后造成的危害。1、 框架式玻璃幕墙的层间防火设计：（1） 当建筑主体结构有窗槛墙时，玻璃幕墙的水平防烟带应设在窗槛墙上端与幕墙结构之间，楼面外缘要有耐火时间不低于1.0小时、高度不小于800mm的水平耐火带。水平耐火带的位置可在楼面标高之上、跨越楼面标高或在楼面标高之下。可以计入这个耐火带高度的部件有：不燃烧的实体裙墙;楼面边缘的钢筋混凝土梁板;由耐火材料组成的防火裙墙;防火玻璃板。（2） 当建筑主体结构没有窗槛墙时，玻璃幕墙的水平防烟带应设在结构梁上端与幕墙结构之间。并在楼板外沿设置耐火极限不低于1.0小时、高度不低于800mm的不燃烧实体裙墙。以上两种形式都是将水平防烟带设置在与幕墙相邻的主体结构上端。当一层建筑着火时必然导致同层的幕墙玻璃全部破坏。考虑卷焰效应相邻上层玻璃也将损坏，将水平防烟带设置在结构上端才能保证有害气体不会在短时间内窜入上一层建筑。对于没有窗槛墙的建筑主体结构，在楼板外沿设置耐火极限不低于1.0小时、高度不低于800mm的不燃烧实体裙墙，是出于卷焰效应的考虑。由于普通建筑层间结构约为600mm小于一般民用建筑遇火的卷焰半径（1.2m）。增加800mm的不燃烧实体裙墙后这一距离约为1.4m，大于卷焰半径。如果不设置800mm的不燃烧实体裙墙，在建筑遇火时玻璃会在短时间内破坏。有害气体将从玻璃的破损处窜入上一层建筑。（3） 竖向耐火带室内防火隔墙（防火隔断）到楼面边缘处与幕墙相交，两侧应有耐火极限不低于1.0小时，宽度不小于1.0m的竖向耐火带。可计入这竖向耐火带宽度的部件有：实体混凝土墙或砌体墙;玻璃幕墙的防火玻璃面板等。2、 点式玻璃幕墙与层间防火点式幕墙的玻璃多采用钢化白玻，玻璃透光率较高;而其支撑杆件较为复杂。不易设置水平防烟带，即便设置了水平防烟带也会对幕墙的外视效果产生极大的破坏。因此不建议使用跨越防火分区的点式玻璃幕墙，或屑间隔烟防火层可采用单片铯钾防火玻璃3、 当幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间采用防火岩棉破坏整体外视效果时，层间隔烟防火层可采用单片铯钾防火玻璃。4、 实体墙面上的防烟封堵连续多层的实体墙面本身不透烟，因此不要求层间必须布置水平耐火带。不设水平的层间耐火带时，门窗洞口的边缘四周应进行防烟封堵，防止烟雾从门窗四周侧面窜入室内。5、 幕墙防火设计注意事项：（1） 承包幕墙施工的单位必须具备相应的资质。建筑幕墙工程施工企业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。（2） 避免一块玻璃跨越两个防火分区，减少因玻璃爆裂、火灾殃及邻层造成大面积火灾的机会。（3） 幕墙和主体结构的连接件用防火涂料进行保护。（4） 玻璃幕墙处于层间封修位置的分格处，如果上下两层处于不同的防火分区则采用上下两面用1.5mm厚镀锌钢板，内填充100mm防火岩棉（其密度最小为60kg/m3），面层涂防火漆;并保证与另一块岩棉的连接良好使之无间隙。这样可隔断各层之间火灾的蔓延，将火灾控制在最小范围内。（5） 设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致，避免交叉。一般地，幕墙立挺与柱要重合，幕墙横梁与建筑物楼板或主框梁、防火墙裙要吻合，这样幕墙的主杆件才可以与建筑物主体可靠连接，防火区才得以封闭。（6） 窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于lh的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。（7） 玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用不燃烧材料严密填实，楼板和隔墙处形成水平或垂直防火带。（8） 防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。防火层的板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板，不得采用铝板。防火层的密封材料应采用防火密封胶，防火密封胶应有法定检机构的防火检验报告。（9） 幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃材料，其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到规范要求，其表面应有防潮措施。装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料，当材料的防火等级不明确时，应取样进行检测。6、 严禁采用