防火系统 —玻璃以及框架

防火系统-玻璃以及框架

MF,ChristOph Gressbach瑞士严实股份公司上海代表处

简介:

　　当今的建筑大多很光鲜亮丽，但近年来国内不断发生的建筑火灾使人们开始重新审视审视建筑的安全问题或曰建筑的防火问题。

　　建筑的防火措施可分为主动防火和被动防火。主动防火即公共防火，指的是报警系统、供水系统及消防部门的配置与组织。被动防火即结构性防火，指的是防火分区,防火通道的设计及建筑材料的防火性能。

　　建筑防火主要职能是保障人员的生命安全，可以说建筑防火中的被动防火亦即材料的正确应用给建筑物里人员提供了第―道生命线。

玻璃幕墙
　　建筑越来越透明，玻璃的应用越来越广泛，建筑用防火玻璃由于具有普通玻璃无可比拟的通透性与耐火性双重功能而日益广泛地运用在建筑工程中。防火功能的额外要求势必对于玻璃幕墙的设计与建造提出了更高的要求。

　　然而，防火玻璃的应用不是孤立的，它需要与向光配套的结构构件，如框架，防火胶及五金件等，一起形成一套完整的防火系统，才能满足防火设计及应对火灾出现的要求。带有防火玻璃的铝框架结构只不过是个极其普通的幕墙系统而已。

1 防火玻璃与防火玻璃框架系统

　　防火玻璃（Fire-resistant glass )在国家技术标准中有明确的描述与规定，比如《建筑中防火玻璃标准》GB15863.1-2001。

　　在实际工程使用当中，防火玻璃总是由与之密切相关的构件框架系统（ Fire-resistant glazed frame system ），其检测标准常用的有《镶玻璃构件耐火试验方法》GB/T12513-2006。

　　在2005年6月1日起实施的国标 GB15763.1-2001的1号修改单中还明确提出：在进行防火玻璃耐火性能试验时，防火玻璃试样应镶在实际工程配套使用的框架系统内，且受火尺寸应选择实际使用的最大尺寸。

　　此外，在2OO7年2月1日实施的《防火玻璃框架系统设计施工及验收规范》DBJ11-624-2O06(北京市地方标准)更是将防火玻璃作为系统来应用进行了说明与规范。

　　在欧洲，防火玻璃框架系统的概念早已是行业基本准则。在出现火灾的情形下，真正能提供防火保护的是一系列防火材料的集合，如防火玻璃结构框架，防火胶条，五金件，连接构件等。

　　对单一产品的防火检测已被对整个系统的检测所代替。即便是采用完全相同的材料组合，在两次不同的防火检测中，结果都可能大相径庭。

　　通过建筑材料进行的防火措施属于被动防火体系，防火的出发点是保护生命和财产。防火产品的安全度与成功率就成为产品优劣的重要标准。在―个防火玻璃框架系统中，每一种材料甚至连接的螺钉都可能成为防火成败的关键所在。

　　在防火检测中，重要的不光是检测的结果即耐火时间，还包括它的次数，如果同一个产品是在数次检测当中仅取得了一次成功，那么，它在出现火灾时提供的安全系数也就打折扣了。

防火玻璃框架系统室内应用范例

　　在国内防火玻璃有A，B，C三大分类(国标GB15763.1-2001)，而作为防火玻璃框架系统则没有。基于玻璃是玻璃框架防火体系中的主体,我们建议对防火玻璃框架系统的分类也采用A，B，C三类分级，即与欧洲的E|，EW，E分类(欧标EN135O1-2C|assifications)相对应， 如ˉ下表:

　　鉴于欧洲标准的严谨性与普遍性，国内常以欧洲标准为参照，其中素以严谨全面称著的德国标准(D丨N)―直是中国国家标准的主要参照依据。

2.防火玻璃系统的类别与应用

　　2.1 防火玻璃按其耐火性能可分为:
　　A类防火玻璃：同时满足耐火完整性、耐火隔热性要求
　　B类防火玻璃：同时满足耐火完整性、热辐射强度要求
　　C类防火玻璃：满足耐火完整性要求
　　2.2 防火玻璃按其结构形式可分为：
　　复合防火玻璃：由两层或两层以上玻璃复合而成，即A，B两类
　　单片防火玻璃：由单层玻璃组成，即C类
　　2.3 防火框架的类别可按其材质分为：
　　钢框架结构：其中可分为断热钢框架和非断热钢框架，前者配以A，B类防火玻璃，后者配以C类防火玻璃
　　铝复合材料：通常是铝合金型材内衬钢型材及隔热填充料。型材断面往往较大
　　木结构:支撑系统的基材为木质，极少采用
　　无框系统：即取消了立柱，用在玻璃跨度不大且防火要求不高的地方。

　　在所有防火玻璃系统中,钢框架结构以其材料的耐火性和力学性能得到广泛采用。不光耐火，也保证了建筑外观的纤细精致，从而最大限度地发挥了防火玻璃通透美观的特性。

　　2.4 防火玻璃框架系统的应用范围及部位
　　在公共建筑领域，防火玻璃框架系统获得了极大的运用，如：办公楼，宾馆酒店，购物中心，学校。机场车站，体育场馆，博览博物建筑,包栝工业建筑等。

　　而防火玻璃框架系统不光防火，还美观适用，同时还承担着更多“额外”的职能，譬如隔音，保温乃至防盗的功能。

　　在建筑物里，防火玻璃框架系统根据其设防要求主要用于：疏散走道两侧的防火隔墙与防火门窗，楼梯间与前室的隔墙与防火门，防火分区内部的次级防火隔墙与防火门窗，非承重防火外墙如玻璃幕墙。室内中庭的非承重防火隔墙等部位。

　　值得―提的是，建筑中越来越多的部位(没有疏散逃生功能的地方)采用了C类(即E类)防火玻璃隔墙与防火门。

　　德国甚至有专门的防烟门系统，即仅执行阻挡妪雾蔓延的功能，因为在火灾发生时，引起死亡的原因大部分是烟气导致的窒息，于是有效而全面地挡烟挡火就为C类（即E类）防火玻璃系统提供了广泛的应用空间。

　　2OO9年1月1日开始实施的新的国家标准《防火火门》（GB12955~2OO8）及《防火窗》(GB16809-20O8)都将C类防火产品的应用增添了进来。

　　3.　防火玻璃框架的工程应用

应用类型列表:

　　3.1 具有防火完整性的玻璃防火门与隔墙

　　该结构以1.5 mm厚冷弯闭合钢管为框架，配以内外两层耐火密封胶条，与单片防火玻璃及玻璃压条一起构成既防火又密封的C类（即E类）防火系统，能够完全阻断火势和烟气的蔓延，可满足30，60，及90分钟的耐火要求。

　　根据欧标EN1363，在90分钟时火焰的温度可达到1000摄氏度，所以这套框架系统包括玻璃在内必须具有极高的结构稳定性和耐高温性。在一些欧洲国家，当E类玻璃构件无法满足要求时，也为EW类玻璃构件所替代。这样能降低构件背火面的热辐射。

　　在国内,这类具有防火完整性的防火玻璃隔墙(带门或不带门),已经在工程应用当中凸显了其挡火挡烟,质量高,价格合理的优势。

　　3.2 具有防火完整性及隔热性的玻璃防火门与隔墙

　　此类系统由非常独特的断热钢框架构成，型材内部设有耐高温的防火填充料（如图所示），另有内外两层EPDM防火胶条，再配以EI类（即A类）复合玻璃及相应的玻璃压条。整个系统在发生火灾时不光结构稳定，还能保证背火面完温度不超过平均140摄氏度。

　　在欧洲，常用的耐火等级为30，60，90分钟。这类系统能在火灾发生时提供安全疏散通道，也是在建筑中除了结构以外最为重要的安全构件之一。

　　3.3 具有防火完整性和隔热性的防艾玻璃幕墙

　　该系统由2.5 - 2.75 mm厚的闭口冷弯钢管为支撑系统（立柱与横梁），与内外两层防火密封胶条（同时也为排水密封条）及连接钉，玻璃支撑件及压板构成，配以单片或单片中空玻璃防火玻璃（如图所示），除了能满足防火烟要求外，还能放风雨，保温、隔热、隔音。

　　尤其巧妙的是，它与普通幕墙在外观上完全一致，是一个能满足多种复杂要求的幕墙“系统工程”，被大量用于外墙及室内大跨度的中庭防火系统之中。

结束语
　　防火玻璃及其系统的发展离不开市场、技术与经济的支配。发达国家成熟的产品和技术值得我们的借鉴和研究。

　　中国在防火标准的制定、新型防火产品的研发、生产、检测、应用和把关方面，正处于一条不断完善的道路上。在业内同仁的共同努力下，人们逐渐认识到防火玻璃是防火系统中的一部分，而防火系统即为防火玻璃的观念已经被取代了。