浅谈玻璃幕墙防火设计.docx

浅谈玻璃幕墙防火设计-1--5-浅谈玻璃幕墙防火设计随着社会的发展我市的高层建筑逐年增加据2022年2月统计高层建筑多达975栋。大多数高层公共建筑为了美化建筑立面采用玻璃幕墙。玻璃幕墙在外墙装饰上具备明显的优越感并且可以减轻建筑物的结构荷载同时玻璃幕墙结合了建筑学、美学结构设计把玻璃的多种功能也完美体现出来。诸如玻璃幕墙的通透性透过玻璃视线达到最佳视野达到最大使建筑物内外环境相通、相融等使建筑立面更具备一种溢光流彩的美感。一、玻璃幕墙二、玻璃幕墙是由金属构件和玻璃板组成的建筑外墙维护结构因结构型式不同而分为四种：有框式（也叫明框式）玻璃幕墙、隐框式玻璃幕墙、有骨架玻璃幕墙和无骨架玻璃幕墙。骨架材料有钢材、铝合金等。现在采用比较广泛的是铝合金型材骨架隐框玻璃幕墙。二、玻璃幕墙的火灾特点玻璃幕墙的设置对防火安全带来了诸多不利因素由于玻璃幕墙的耐火性能较差一旦建筑物发生火灾火灾蔓延快速、扑救难度大、危害性大。1.火灾蔓延快装设玻璃幕墙的建筑一旦失火后火焰和烟雾会沿着玻璃幕墙与楼板、隔墙的缝隙蔓延同时玻璃在250℃左右炸裂而引起火焰快速沿外墙上卷延烧。2.火灾中“冷桥”现象突出玻璃幕墙的钢材和铝合金型材的耐火性能都比较差钢型材在300℃～400℃高温下强度下降600℃时失去承载能力而铝合金结构型材的耐火性能更差受热条件下极易发生结构变形250℃～300℃左右既失去承载能力。目前的玻璃幕墙结构设计中虽然考虑了玻璃和铝合金在温度骤变情况下因变形伸缩不一致而发生的“冷桥”现象玻璃和铝框中间采用橡胶、聚乙烯泡沫材料相隔但是能承受的温度变化范围仅在－40℃～＋50℃之间。建筑物内发生火灾辐射热、高温烟气都使结构温度变化范围远远大于＋50℃结构受热膨胀变形过大造成玻璃破碎、脱落。3.影响人员疏散火灾情况下当铝合金受热超过耐火极限就会受热变形失去承载能力发生玻璃脱落现象使大楼的立面围护结构部分或全部丧失。火灾发生后常常等不到人员从建筑物内疏散完毕玻璃幕墙结构已达到耐火极限发生结构破坏向下掉落各种碎片影响人员疏散。三、玻璃幕墙的防火措施1.相关规范要求《高层民用建筑设计防火规范》第3.0.8条建筑幕墙的设置应当符合下述规定：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1.00h的不燃烧体时其墙内填充材料可采用难燃烧材料；无窗槛墙或窗槛墙高度小于0.80m的建筑幕墙应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧体裙墙或防火玻璃裙墙；建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵。《建筑设计防火规范》第7.2.7条建筑幕墙的防火设计应当符合下述规定：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1.00h的不燃烧体时其墙内填充材料可采用难燃材料。2无窗槛墙或窗槛墙的幕墙应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧实体裙墙。3幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵。《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》这两条规定都是强制性条文必须要严格执行。2.技术规程《建筑防火封堵应用技术规程》第4.2.4建筑幕墙与楼板、窗间墙或窗槛墙之间的建筑缝隙应采用具备伸缩能力的防火封堵材料进行封堵。《玻璃幕墙工程技术规程》第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、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等应进行防火封堵设计。第4.4.8条玻璃幕墙的防火封堵构造系统在正常使用条件下应具备伸缩变形能力、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。上海市消防局制定了《双层玻璃幕墙防火设计规程（暂行）》的通知（〔2008〕146号）从灭火救援、建筑防火、消防设施三个方面细化了双层玻璃幕墙防火设计管理。四、玻璃幕墙防火设计中的几个实际问题1.疏散出入口的防火挑檐《高层建筑设计防火规范》第6.1.17条规定：建筑物直通室外的安全出口上方应当设置宽度不小于1米的防火挑檐。其含义是为了防止在通向建筑物的出入口处由于发生火灾期间从高处落下的窗扇、玻璃碎片等对疏散人员造成的次生灾害。很多玻璃幕墙设计、施工中都没有考虑设置挑檐。此外非火灾原因和胶体老化也会导致出现玻璃脱落伤人事故设计一个防护挑檐将是多方面安全因素的需要。2.玻璃幕墙内侧构造设计中需要注意的问题玻璃幕墙内侧构造设计需要注意的是大面积的玻璃幕墙多跨越数层甚至几十层楼。数个防火分区因玻璃幕墙的结构形式在幕墙与楼板、幕墙与防火墙之间留下5～10cm的空隙应将这些空隙进行防火封堵。经检查许多楼宇玻璃幕墙与其它结构部分的空隙没有进行封堵。目前建筑玻璃幕墙防火产品主要有幕墙用密封胶和幕墙用防火封堵漆普