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建筑防火新规时代!安全玻璃的应用

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建筑防火新规时代!安全玻璃的应用

发布日期:2018-04-21 作者: 点击:

建筑防火新规时代!安全玻璃的应用


  1 概述

  随着经济高速发展,生活水平的不断提高,人们日 益意识到建筑安全、环保的重要性,建筑规 范也越来越完善。绿色、环保、安全成 为新的建筑标签。人们迫 切需要对建筑规范进行修订。

  2 GB50016-2014建筑防火规范简述

  新版国家标准《建规》GB50016-2014是由原《建规》GB50016-2006和《高层民用建筑

  设计防火规范》GB50045-97(2005年版)(以下简称《高规》)整合修订而成。原《建规》、《高规》自颁布实施以来,对于保 障建筑消防安全,服务国 家经济社会发展,保护人身财产安全,引导相 关防火规范的制修订都发挥了极其重要的作用。

  但是,随着我 国经济社会和城市建设的快速发展,两部规 范也面临许多挑战:一是各类用火、用电、用油、用气场所大量增加,引发火灾,导致火 灾蔓延扩大的不安全因素越来越多,各类建 筑火灾事故相继发生,在对这 些火灾事故进行多层面的分析研究中发现,火灾防 范和灭火救援等技术对策还有待进一步完善或加强,而修订 完善防火规范则是在工程建设中落实这些对策措施的重要途径;二是各 类高层超高层建筑、大规模大体量建筑、结构功能复杂建筑、地下建筑、大型石 化生产储存等工程建设项目大量涌现,新技术、新产品、新材料不断研发应用,原有规 范已涵盖不了新的发展情况,急需补 充完善相关内容,使规范适应新情况、新技术的发展需要;三是近 年来建筑防火领域开展了大量科学试验研究,对建筑火灾规律、火灾防 控理念和对策措施的认识有了进一步提升,取得了一批科研成果,原有规 范也需要通过调整不相适应的内容,使这些新成果、新理念 能够在工程建设中得到推广应用;四是原《建规》《高规》之间以 及两部规范与其他防火设计规范之间在工程实践中还反映中一些不协调、不明确的问题,需要通 过修订规范加以解决。新版《建规》集中体 现了建筑火灾防控领域的实践经验和理论成果,将两部规范合二为一,实现了 建筑防火领域基础性、通用性要求的统一,这在我 国建筑防火标准发展史上具有里程碑式的意义。新版《建规》的发布 实施对于提升建筑物抗御火灾的能力,从源头 上消除火灾隐患,预防和 减少火灾事故具有十分重要的意义。

  3 新规范 对墙耐火完整性的要求

  3.1 中庭防 火玻璃墙及建筑外墙上门、窗耐火完整性的要求

  新规范的5.3.2中要求,与周围 连通空间应进行防火分隔:采用防火隔墙时,其耐火极限不应低于1.00h;采用防火玻璃墙时,其耐火 隔热性和耐火完整性不应低于1.00h,采用耐 火完整性不低于1.00h的非隔 热性防火玻璃墙时,应设置 自动喷水灭火系统进行保护;采用防火卷帘时,其耐火极限不应低于3.00h,并应符合本规范第6.5.3条的规定;与中庭相连通的门、窗,应采用 火灾时能自行关闭的甲级防火门、窗;

  3.2 有顶棚 的步行街耐火完整性的要求

  新规范的5.3.6中要求,餐饮、商店等 商业设施通过有顶棚的步行街连接,且步行 街两侧的建筑需利用步行街进行安全疏散时,应符合下列规定:

  步行街 两侧建筑的商铺,其面向 步行街一侧的围护构件的耐火极限不应低于1.00h,宜采用实体墙,其门、窗应采用乙级防火门、窗;当采用防火玻璃墙(包括门、窗)时,其耐火 隔热性和耐火完整性不应低于1.00h;当采用耐 火完整性不低于1.00h的非隔 热性防火玻璃墙(包括门窗)时,应设置 闭式自动喷水灭火系统进行保护。相邻商 铺之间面向步行街一侧应设置宽度不小于1.0m、耐火极限不低于1.00h的实体墙。

  3.3 挑檐耐 火完整性的要求

  新规范的6.2.5中要求,当上、下层开 口之间设置实体墙确有困难时,可设置防火玻璃墙,但高层 建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于1.00h,单、多层建 筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于0.50h。外窗的 耐火完整性不应低于防火玻璃墙的耐火完整性要求。

  3.4 建筑外墙上门、窗的耐 火完整性的要求

  新规范的6.7.7中要求,除本规范第6.7.3条规定的情况外,当建筑 的外墙外保温系统按本规范第6.7节规定 采用燃烧性能为B1、B2级的保温材料时,应符合下列规定:

  3.4.1除采用B1级保温 材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1级保温 材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外,建筑外墙上门、窗的耐 火完整性不应低于0.50h;

  3.4.2建筑高度大于54m的住宅建筑,每户应 有一间房间符合下列规定:内、外墙体 的耐火极限不应低于1.00h,该房间 的门应具有防烟性能,其耐火 完整性不宜低于1.00h,窗的耐 火完整性不宜低于1.00h。

  3.5 小结

  新规范 无论是对防火玻璃墙还是对建筑上门、窗的耐 火完整性都提出了更高的要求,这要求 防火玻璃的耐火完整性不低于1.00h。

  4 防火玻璃及其分类

  4.1 防火玻璃定义

  防火玻 璃属于安全玻璃的一种,是采用 物理与化学方法对浮法玻璃进行处理而得到的,在火灾情况下,能在一 定时间内保持玻璃的耐火完整性和隔热性。因具有透光性好、强度高、能阻挡和控制热辐射、烟雾及 防止火灾火焰蔓延等特点,被大量 用于各类高层建筑、大空间建筑的幕墙、防火隔墙、防火隔断、防火窗、防火门等方面。

  4.2 防火玻璃分类

  根据GB15763.1-2001《建筑用 安全玻璃防火玻璃》的规定,建筑用 防火玻璃可按照产品结构分类:

  (1)单片防火玻璃(DFB):由单层玻璃构成,并满足 相应耐火等级要求的特种玻璃。市场上 常见产品有硼硅酸盐防火玻璃、铝硅酸盐防火玻璃、微晶防火玻璃、单片铯钾防火玻璃、低辐射 镀膜防火玻璃等。

  (2)复合防火玻璃(FFB):由2层或2层以上 玻璃复合而成或由1层玻璃 和有机材料复合而成,并满足 相应耐火等级要求的特种玻璃。主要有 复合型防火玻璃、灌注型防火玻璃、夹丝防火玻璃、中空防火玻璃等。

  按照耐火性能分类:

  (1)A类防火玻璃:能同时 满足耐火完整性和耐火隔热性要求的玻璃,其耐火等级分为四级,即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级,对应的 耐火时间分别为90min、60min、45min、30min;

  (2)B类防火玻璃:能同时 满足耐火完整性和耐热辐射强度要求的玻璃,其耐火等级分为四级,即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级,对应的 耐火时间分别为90min、60min、45min、30min;

  (3)C类防火玻璃:能满足 耐火完整性要求的玻璃,其耐火 等级可分为四级,即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级,对应的 耐火时间分别为90min、60min、45min、30min。

  4.3 贵州防 火玻璃厂各类防火玻璃性能比较

  近年来 国内厂家较多地关注单片防火玻璃,其耐候性好,美观、轻便等特点,却忽略 了复合防火玻璃优异的隔热性能,火灾发 生时能避免热辐射灼伤人体,保证背 火面人员的安全逃生。而目前 的复合防火玻璃复合型(干法)防火玻 璃由于工艺配方陈旧,导致夹 层材料耐候性差,使产品 在使用一段时间后透明性降低,产品应用受限;而灌浆 型防火玻璃多以聚丙烯酰胺作为夹层材料,此类凝 胶材料除自身具有易起泡、长期使 用后会发黄甚至失透等缺点外,夹层中 残留的丙烯酰胺单体还易在防火玻璃的制造和使用过程中对人体和环境造成伤害。

  因此,提升复 合防火玻璃的耐候性及降低复合防火玻璃自重,开发满足GB50016-2014建筑防 火规范的新型隔 热复合防火玻璃势在必行。

  5 新型隔 热复合防火玻璃

  通过对 防火玻璃防火胶的成份进行调整,分别采用干法和湿法开发新型隔 热复合防火玻璃。

  5.1 干法隔 热复合防火玻璃

  采用干法生产5mm+1mm防火胶+3mm浮法玻璃+9A+5mm钢化玻 璃组成的铝合金耐火窗经国家建筑工程质量监督检验中心根据GB/T12513-2006检验,由的耐火完整性:≥61min。

  5.1.1 距试件背火面1米处热 流计测得的试验数据


  5.1.2 温升曲 线及距试件背火面1米处热 通量曲线及炉顶压力


图1温升曲 线及热通量曲线图          图2压力曲线图

  5.1.3 试件照片


图3试验前向火面图4试验前背火面


图5试验30min背火面图6试验61min背火面


图7试验后向火面

  上述结果表明,新型干 法生产的复合防火玻璃满足耐火完整性1.00h的要求,符合GB50016-2014建筑防火规范。

  5.2 湿法隔 热复合防火玻璃

  新型湿 法隔热防火玻璃由两层玻璃原片(特殊需 要也可用三层玻璃原片),四周以 特制阻燃胶条密封,中间灌 注单层或多层新型防火硅,经固化 后为透明胶冻状与玻璃粘接成一体。单层防 火硅制成的隔热防火玻璃耐火完整性可达1.00h,双层或 多层防火硅制成的隔热防火玻璃的耐火完整可达1.50h。

  5.2.1 单层防 火硅隔热复合防火玻璃

  该单层防 火硅隔热复合防火玻璃采用6mm钢化单片玻璃+10mm防火硅+6mm钢化单片玻璃,该产品 经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验,耐火试验进行到60min时,未丧失完整性:试件背 火面最高平均温升63.7oC,最高单点温升70.1oC,未丧失隔热性。

  耐火隔热性大于1.00h;

  耐火完整性大于1.00h。


图9试验前(0min)图10试验后(60min)图11样品实物

  5.2.2 双层防 火硅隔热复合防火玻璃

  该双层防 火硅隔热复合防火玻璃采用5mm钢化单片玻璃+7mm防火硅+5mm钢化单片玻璃+7mm防火硅+5mm钢化单片玻璃,该产品 经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验,耐火试验进行到90min时,未丧失完整性:试件背 火面最高平均温升64.7oC,最高单点温升80.1oC,未丧失隔热性。

  耐火隔热性大于1.50h;

  耐火完整性大于1.50h。


 图12试验前(0min)图13试验后(90min)图14样品实物

  6 小结

  近年来 国内厂家较多地关注单片防火玻璃耐候性好,美观、轻便等特点,却忽略 了复合防火玻璃优异的隔热性能,火灾发 生时能避免热辐射灼伤人体,保证背 火面人员的安全逃生。尤其是新规范GB50016-2014建筑防火规范的实施,对耐火 完整性及耐热完整性提出了更高的要求,贵州防火玻璃厂新型隔 热复合防火玻璃将大有所为。


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