玻璃幕牆防火分區的注意事項

來源:神安玻璃 作者:雷人
玻璃幕牆是由金屬構件和玻璃板組成的建築外牆面圍護結構,分明框、半明框和隱框玻璃幕牆三種。構成玻璃幕牆的材料主要有:鋼、鋁合金、玻璃、不鏽鋼和粘接密封劑。在實際的幕牆設計中,應注意防火分區的設計。防火分區是指在設計中將建築物的平面和空間以防火牆、防火門窗、防火捲簾及一定耐火極限的樓板等分成若干區。防火分區包括樓層的水平分區和垂直分區兩部分。在建築物內採取劃分防火分區這一措施,可以在建築物一旦發生火災時,有效地把火勢控制在一定的範圍內,阻止火勢蔓延擴大,減少火災損失,同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。防火分區的重要性已在無數次火災教訓中得到驗証。
  
  一、防火分區的概念及劃分類別
  
  防火分區,按照防止火災向防火分區以外擴大蔓延的功能可分為兩類:其一是豎向防火分區,用以防止多層或高層建築物層與層之間豎向發生火災蔓延。豎向防火分區是指用耐火性能較好的樓板及窗間牆(含窗下牆),在建築物的垂直方向對每個樓層進行的防火分隔。
  
  其二是水平防火分區,用以防止火災在水平方向擴大蔓延。水平防火分區是指用防火牆或防火門、防火捲簾等防火分隔物將各樓層在水平方向分隔出的防火區域。它可以阻止火災在樓層的水平方向蔓延。防火分區應用防火牆分隔。如確有困難時,可採用防火捲簾加冷卻水幕或閉式噴水系統,或採用防火分隔水幕分隔。
  
  從防火的角度看,防火分區劃分得越小,越有利於保証建築物的防火安全。防火分區面積大小的確定應考慮建築物的使用性質、重要性、火災危險性、建築物高度、消防撲救能力以及火災蔓延的速度等因素。
  
  二、豎直方向的防火封堵設計
  
  豎直方向的防火封堵設計是幕牆防火設計的重中之重。根據建築結構的不同,分以下幾種情況:
  
  1、當幕牆內側有實體窗檻牆時(規範要求包括結構梁板及上部氾水高度≥800mm,根據躥火半徑,此高度宜為1200mm)。對該節點,設計應注意以下幾點:
  
  1.1正確劃分板塊
  
  幕牆設計人員應正確理解防火分區概念,樓面梁及實體窗檻牆是屬於上下防火分區的隔斷,因此對有窗檻牆的防火分區以樓面水平線劃分並不合理,而宜以樓面、樓面梁及實體窗檻牆的外沿線進行劃分確定。玻璃板塊並未穿越兩個防火分區,與規範中的有關要求也並不矛盾,即使火災中樓面玻璃板塊破坏,由於上道防火封堵並未受到破坏,防火封堵仍可以起到有效的阻隔作用。建議不宜採用板塊劃分模式。若由於建築原因必須採用這種劃分模式時,建議樓面處的玻璃採用防火玻璃,並且立柱的伸縮縫宜稍向下設置,以錯開橫梁的角碼位置。或者在樓面上的 根橫樑上方加做一道防火封堵,以保証即使樓面處的板塊破坏但由於上道防火封堵未受破坏,仍可有效起到防火保護作用。但這種結構從室內看由於窗台高度過高明顯影響視覺效果。
  
  1.2防火層宜儘量設置在梁底下緣與吊頂齊平(或與梁底齊平),並設置在幕牆橫梁的下方
  
  其目的也是為了保護預埋件、鋼角碼等儘量不受火災的影響(鋼材在300℃-400℃時承載力會降低,600℃時會失去承載力,鋁型材的耐火溫度更低)。如果在火災中預埋件及鋼角碼等受到嚴重影響后承載力降低,甚至喪失,這時,當整個幕牆骨架脫落時,其後果是極其嚴重的。
  
  1.3窗檻牆上部與幕牆相交處宜增加一道防煙封堵
  
  通常這種有窗檻牆的幕牆玻璃未採用防火玻璃,一旦該處玻璃破裂后,由於實體牆(包括梁與板等)的保護,通常明火火焰難以直接躥至上一樓層,但火災中產生的大量有毒煙氣會隨着玻璃的破裂而進入到上一樓層。如果在窗檻牆的上部與幕牆的相交處再增加一道防煙封堵的話,此問題基本可以得到解決。
  
  1.4採用此種結構時,防火層通常用1.5mm厚的鋼板支撐內部的防火礦棉
  
  在設計時,應注意鋼板不能直接與幕牆玻璃接觸,以避免在火災時鋼板受熱膨脹頂碎玻璃。但鋼板又不能與幕牆玻璃距離太大,以免在負壓作用時(火災時因室內溫度升高室內壓力大於室外,也相當于幕牆承受到負壓作用),鋼板與幕牆玻璃之間被拉脫形成明縫,造成煙氣上升使防火層起不到應有的防火效果。
  
  2、當樓層位置無窗檻牆(或梁板高度小於800mm)時,從安全防範角度考慮不夠理想
  
  由於構造原因,上下防火分區通常有一板塊相連,而此板塊往往是支承在下一防火分區的橫樑上。當下一防火分區發生火災時,此玻璃板塊極易被破坏(鋼化玻璃通常遇火5-8min破裂)。一旦玻璃破裂,由於缺乏實體牆的保護,煙氣甚至明火就極易躥至上一防火分區。因此對這種結構防火設計的關鍵是對此塊玻璃的處理方式。即連接上下防火分區的玻璃板塊用防火玻璃(此片玻璃的高度宜大於躥火半徑,若玻璃高度過大,則宜上下設置兩道防火玻璃)。若幕牆玻璃為非鍍膜玻璃,則用夾絲雙鋼化防火玻璃代替鋼板與礦