玻璃幕墻的防火保護(hù)

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1、圃咧玻璃幕墻的防火保護(hù)劉洪濤劉春濤劉祥眾沈陽遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司簍簍叁絲摘要：本文主要對(duì)玻璃幕墻材料的火災(zāi)特性及玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了闡述，并對(duì)玻璃幕墻層間防火及防火幕墻的設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：材料火災(zāi)特性；防火保護(hù)；防火幕墻；層問防火1概論火創(chuàng)造了人類文明，推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步，但火災(zāi)也給人們的生命財(cái)產(chǎn)、自然資源帶來了極大的危害。在美國(guó)“9．11”恐怖襲擊事件中，正是由于熊熊燃燒的大火使高達(dá)423m的紐約世貿(mào)大樓瞬間倒塌。血的教訓(xùn)使我們更加深刻的認(rèn)識(shí)到“高耐火度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和防火構(gòu)造設(shè)計(jì)是確保建筑在火災(zāi)作用下不塌垮的關(guān)鍵所在”。隨著玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中

2、具有裝飾性和功能性而被廣泛采用，其防火性能也越來越被人們所重視。1．1建筑火災(zāi)特點(diǎn)建筑火災(zāi)發(fā)展分三個(gè)階段：火災(zāi)起始階段，其延續(xù)時(shí)間根據(jù)具體條件約5rain～20min，此時(shí)燃燒是局部的，火勢(shì)不穩(wěn)定，室內(nèi)平均溫度約50℃～100。C；火災(zāi)發(fā)展到旺盛燃燒階段，這階段溫度高，室內(nèi)大部分物體都在猛烈燃燒，熱分解顯著，室內(nèi)平均溫度約150't2～270't2，最高溫度3500C；第三個(gè)階段為火災(zāi)熄滅階段，此時(shí)室內(nèi)可燃物質(zhì)基本燃光，火災(zāi)自行熄滅。從火災(zāi)發(fā)生到旺盛燃燒階段，室內(nèi)平均溫度達(dá)到3000C是需要一定時(shí)間的，最少需要30多分鐘。1．2建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及基本概念建筑

3、物耐火的等級(jí)是衡量建筑物耐火程度的分級(jí)，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：我國(guó)根據(jù)建筑物的重要性和它在使用中的火災(zāi)危險(xiǎn)性將耐火等級(jí)分為四級(jí)，絕大部分的工業(yè)與民用建筑屬于二級(jí)或三級(jí)?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：高層建筑的耐火等級(jí)分為一和二級(jí)。作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)一玻璃幕墻是建筑的重要組成部分，也應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，所以防火是玻璃幕墻主要性能之一。《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中4．4．6條規(guī)定：玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：“建筑物非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻，二級(jí)采用非燃燒

4、體，耐火極限為一小時(shí)；三級(jí)采用非燃燒體，耐火極限為半小時(shí)。建筑物房間隔墻，二級(jí)采用非燃燒體；三級(jí)采用難燃燒體，耐火極限均為半小時(shí)”；高層建筑玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50045(高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：“高層建筑物非承重外墻、疏散走道兩側(cè)隔墻，一、二級(jí)均采用非燃燒體，耐火極限為一小時(shí)”。因玻璃幕墻多用于建筑外墻或房間隔斷，屬于非燃燒體，所以其耐火極限滿足一小時(shí)的防火設(shè)計(jì)要求也就不言而喻了。2玻璃幕墻材料火災(zāi)特性分析玻璃幕墻耐火等級(jí)，是由組成幕墻構(gòu)件的燃燒性能和構(gòu)件最低的耐火極限來決定的。我國(guó)根

5、據(jù)建筑材料的燃燒性能，將其分成四個(gè)級(jí)別：A——不燃性建筑材料；B?！y燃性建筑材料；B廣可燃性建筑材料；B廣易燃性建筑材料?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：耐火等級(jí)為一級(jí)的建筑物，必須采用2010．11不燃材料制作的構(gòu)件。與玻璃幕墻有著直接和間接聯(lián)系的材料主要有鋼材、鋁合金、玻璃、膠及塑料、混凝土等五大類材料，其中絕大部分屬于不燃性建筑材料。但在高溫條件下，不燃材料會(huì)發(fā)生各種物理、化學(xué)變化，如鋼材在550℃左右急劇軟化，以至受火構(gòu)件15min-30min突然倒塌；普通玻璃受火lmin后炸裂脫落，致使火焰穿出失去隔火作用；混凝土強(qiáng)度降低，變形增大，甚至可能爆裂等

6、。這說明材料不燃，制成的構(gòu)件不一定耐火性好。因此，只有充分了解這些材料在火災(zāi)中的特性，才能有針對(duì)性地進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，提高幕墻整體耐火等級(jí)，最大限度地減少和限制火災(zāi)給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來的危害。2．1鋼材的火災(zāi)特性鋼材作為一種“輕質(zhì)高強(qiáng)”的建筑材料，已成為幕墻重要的支撐構(gòu)件，但就防火的角度而言，鋼材對(duì)火的敏感性十分強(qiáng)，它又不是一種理想的耐火結(jié)構(gòu)材料。由于鋼材在高溫作用下的物理特性直接影響著幕墻在火災(zāi)中的整體穩(wěn)定性，所以對(duì)鋼材在高溫作用下的物理特性進(jìn)行深入分析是十分必要的。2．1．1鋼材在火災(zāi)中的高溫力學(xué)性能鋼材屬不燃性建筑材料，但鋼材在火災(zāi)高溫作用下，強(qiáng)度損失很

7、快，鋼材的耐火極限很低。a)鋼材在高溫作用下的強(qiáng)度鋼的抗拉強(qiáng)度在100℃時(shí)有所降低，隨后開始上升，在250。C升高到最大值，隨后又開始下降，溫度升高到5000C時(shí)，抗拉強(qiáng)度降低很大，只有常溫時(shí)112，6000C時(shí)為常溫的1，3，1000℃時(shí)降為零。鋼材的延伸率、頸縮率在250℃左右為極小，稱為藍(lán)脆區(qū)，藍(lán)脆性是由隨著溫度而變化的不同程度可溶性的元素碳和氫引起的；以后隨溫度上升而升高，說明高溫時(shí)鋼材的塑性變好。布氏硬度在300℃到達(dá)最高點(diǎn)，然后隨溫度升高而下降，630。C左右下降到原來的l，2。b)鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度承重鋼構(gòu)件失去承載能力的溫度稱鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度。

8、在實(shí)際使用時(shí)，靜定梁的臨界溫度可以近似采用420℃；