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非隔热防火玻璃幕墙的相关要点
只有耐火完整性要求,没有耐火隔热性要求的防火玻璃幕墙系统,一般采用钢制明框支撑的结构形式,其钢立柱采用垂吊受拉式。一般采用单片防火玻璃、以及采用单片防火玻璃与钢化玻璃组合的夹胶防火玻璃或中空防火玻璃等。
对采用单片防火玻璃或由其组成的夹胶或中空玻璃的只有耐火完整性要求的防火幕墙,其钢龙骨不应采用防火涂料。在火情时,玻璃受火面温度急剧升高,玻璃受热而热胀,玻璃向受火侧鼓起,玻璃很快形成大肚子。这时,没有防火涂料的钢型材,因受火侧的温度急剧升高,钢材在受火一侧也受热而热胀,并向受火侧鼓起,钢架也将形成大肚子,从而达到了变形的协调。
当火情到了一定的时间,受火侧和背火侧的温度相近时,玻璃和钢型材因内外的热应力达到平衡,他们的大肚子又慢慢收回去,进而达到了新的变形协调,且钢立柱处于垂吊受拉状态,钢立柱不会失稳,从而达到了整幅防火幕墙的耐火完整性的效果。
如果钢材涂刷了防火涂料,玻璃要向受火侧鼓起,而钢材却因有防火涂料而巍然不动,无法达到变形的协调性,防火玻璃无法自由变形,防火玻璃很快就破。
所以,对没有隔热要求的防火玻璃幕墙,即采用铯钾防火玻璃的防火玻璃幕墙,其钢龙骨不应采用防火涂料。
防火玻璃幕墙发展趋势:
1、从笨重性走向更轻型的板材和结构(石材厚度25毫米,新型材料较薄达到1毫米)。
2、品种少逐步走向多类型的板材及更丰富的色彩(目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤维丝板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、陶保板、金属板等近60种板材应用在外墙)。
3、更高的安全性能。
4、更灵活方便快捷的施工技术。
5、更高的防水性能,延长了幕墙的寿命(从封闭式幕墙发展到开放式幕墙)。
6、环保节能(现今建筑市场比较常用的为金属装饰保温板,由经过彩色烤漆的铝锌合花饰面、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成;兼顾装饰和保温节能功能,面漆10-15年无褪色,整体使用寿命达到45年)
防火玻璃幕墙常用名词解释:
为了使读者更好的理解本文,本文首先对和防火有关的一些名词做了一些简单的归纳和解释。
**防火:耐火隔热性和耐火完整性均大于1.5小时。(参照《防火窗》GB16809—2008、《防火门》GB12955-2008);
隔热性:在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内背火面温度不**过规定限值的能力。(《建筑构件耐火试验方法*1部分:通用要求》GB/T9978.1-2008)(图1);
完整性:在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内阻止火焰和热气穿透或在背火面出现火焰的能力。(《建筑构件耐火试验方法*1部分:通用要求》GB/T9978.1-2008)(图2);
90分钟防火:这一概念经常被提到,但这一描述本身并不准确,它只提到了防火的时间长度,没有提到防火的类别。准确的提法应该是90分钟隔热性防火(即**防火)或者90分钟完整性防火。很多人把它同**防火混淆应用。
建筑幕墙由于其结构特点和选材特点,无法有效预防监测火灾的发生,且一般选用的材料防火性能较差,一旦发生火灾,不仅无法有效保护建筑物,而且幕墙受热后还会发生变形脱落的事故,威胁较大.设计人员应该根据建筑幕墙的防火性要求,合理选择原材料,比如说防火玻璃、防火铝塑板、防火密封胶以及防火涂料,加强幕墙结构设计,严格按照幕墙安装质量标准进行施工,确保防火材料牢牢固定在建筑墙体上,幕墙间无明显间隙,确保内外墙面接缝严密.
坐立承压式立柱的防火玻璃幕墙的注意要点:
对具有耐火隔热性和耐火完整性要求的防火玻璃幕墙系统,因其复合玻璃在受火面一侧受热膨胀鼓肚子的程度较细微,所以,其钢立柱可以采用坐立承压式的受力模式,但钢立柱必须采用防火涂料处理。至于钢立柱在火情时的承载力,应按《建筑钢结构防火技术规范》CECS200-2006的相关条文规定进行验算。
采用铯钾防火玻璃的防火玻璃幕墙的钢立柱,尽量不要让钢立柱处于受压力的状态,因火灾时钢立柱处于变形状态,存在钢立柱结构失稳整体坍塌风险。若钢立柱刷防火涂料保护,铯钾防火玻璃会在火情初期,在受火面一侧受热膨胀变形鼓肚子,钢框架若不随之同步变形,防火玻璃将会处于局部受压而炸裂破。
因此在设计防火幕墙分格及结构布置时须注意以上风险,尽量做到立面外观及防火功能同时兼顾。
具有耐火隔热性和耐火完整性要求的防火玻璃幕墙系统,根据G016-2014条款规定选用具有耐火完整性的非隔热防火玻璃幕墙代替时,应设置自动喷水灭火系统进行保护。自动喷水灭火系统一般安装在幕墙的室内侧。
如有传热系数和遮阳要求,可以把防火玻璃和钢化玻璃组成中空合片,防火玻璃一般放在中空合片的内片,可在外片钢化玻璃的内侧设置Low-E膜。在非严寒且有节能要求的地区,一般不建议把铯钾玻璃放在中空玻璃合片的外片位置,因为在该类地区,一般会把Low-E膜设在外片玻璃的内侧,则该片玻璃既是铯钾防火玻璃,又设置Low-E膜,制作工艺复杂,成本高昂,供货周期长,存在较多的不利因素。
防火玻璃嵌在C型槽钢内,在玻璃与C型槽钢的内外侧的其中一侧设置阻燃的、遇热膨胀的密封胶条,另一侧可用普通的阻燃密封胶条,或采用阻燃的的、遇热膨胀的密封胶条,这样可以达到防烟的目的。
如采用半隐框的支承形式,则隐框边处的压板应设置于中空玻璃合片的前后片之间,压板应采用不锈钢。该种防火玻璃合片的玻璃设置方式,存在其不足之处,在火情时,中空玻璃的空气层,空气受高温膨胀,且热量外传,进而*导致外片破碎,如果该防火玻璃位于较高的位置,将导致二次伤害。
但因国家38号文要求,较多的建筑部位禁止全隐框玻璃幕墙,因而全隐框防火玻璃幕墙形式基本不被使用。若确实因玻璃幕墙外观因素,需采用全隐框防火幕墙时,须与相关部门及厂家进行技术沟通、论证、试验。