李岱
摘? ? 要:隨著人們生活水平的提高,對居住條件也提出了更為嚴格的要求。在現(xiàn)代建筑設計中,除注重建筑空間、建筑造型、功能組織、交通聯(lián)系等要素外,幕墻作為建筑的外衣,對建筑的圍護、保溫、通風、外觀形象等起著重要的作用,是建筑設計的重要組成部分。相對于傳統(tǒng)的外墻,幕墻具有自身構造單薄、材料耐火性能差等先天不足,使其成為建筑防火中的薄弱部分,如發(fā)生火災,火勢往往能沿外墻蔓延至整個建筑,尤其是高層建筑,問題更為嚴峻,近年國內(nèi)外發(fā)生的高層火災更是證明了這一點。因此,在幕墻設計中需要根據(jù)其構造特點,有針對性地增加防火構造措施是增強其防火性能、避免火勢擴大的有效辦法。
關鍵詞:建筑幕墻;防火設計問題;解決方案
1? 引言
在幕墻施工圖設計中,經(jīng)常出現(xiàn)防火玻璃幕墻設計不符合要求,不燃性實體墻高度不滿足規(guī)范要求,層間防火封堵不規(guī)范,沒有做幕墻與室內(nèi)隔墻處防火封堵或封堵不符合規(guī)范要求,消防救援窗的設置不符合規(guī)范要求,屋頂采光頂棚龍骨沒按規(guī)范要求做防火涂料處理等。與建筑幕墻防火有關的規(guī)范、標準等主要有:GB 50016—2014(2018年版)《建筑設計防火規(guī)范》、GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》、CECS:2003《建筑防火封堵應用技術規(guī)程》、GB 51249—2017《建筑鋼結構防火技術規(guī)范》、《鋼結構防火涂料》GB 14907—2002、“建筑高度≥250m民用建筑防火設計加強性要求”(公安部的公消[2018]57號文,2018年4月19日發(fā)布并實施)、GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》圖示13J811-1改、JGJ 133—2001《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》等。
2? 建筑幕墻防火設計常見的問題
2.1? 防火玻璃墻設計問題
(1)防火玻璃墻采用鋁合金龍骨;(2)在無設置自動噴水滅火系統(tǒng)進行保護的情況下,采用不具備隔熱功能的單片防火玻璃;(3)采用普通的化學錨栓作為后埋件錨固;(4)鋼立柱采用座立承壓受力模式,且沒有經(jīng)過受火驗算;(5)采用三元乙丙等普通膠條作為密封膠條,并采用普通密封膠進行密封。
2.2? 消防救援窗口設計問題
(1)消防救援窗口的凈尺寸不滿足規(guī)范要求;(2)消防救援窗口的室內(nèi)側有高于窗口下沿的護欄;(3)非透明幕墻與室內(nèi)墻的間隙較大。
3? 建筑幕墻防火設計問題的解決方案
3.1? 防火材料選擇
3.1.1? 防火玻璃
在規(guī)定的耐火實驗中,防火玻璃是能夠保證完整性和隔熱性特征的玻璃,根據(jù)耐火性能等級又可分為A類、B類和C類。A類玻璃的特點是其可以同時達到耐火完整性和耐火隔熱性要求,具備防火、隔聲、抗沖擊等性能,常使用在防火門、窗、隔斷墻及上梁等建筑組件中;B類玻璃的特點是同時達到耐火完整性和熱輻射強度要求,具備透光、防火及隔煙等特點,但多為復合防火玻璃;C類玻璃的特點是只需要達到耐火完整性要求,沒有隔熱要求。
3.1.2? 防火鋁塑板
防火鋁塑板主要由聚乙烯等阻燃塑料的芯材,其復合表面添加一定的保護層或者裝飾層的鋁板構成,是一種難燃的材料,其外觀美、重量輕、強度好、隔音好,已經(jīng)得到了廣泛的應用。
3.1.3? 防火密封膠
防火密封圈是一種輔助型的高分子塑料材料,主要用于幕墻防火結構的密封,必須滿足一定的抗位移變形和防火防煙能力。
3.1.4? 防火涂料
防火涂料分類很多,按照其特性分為水性和溶劑涂型材料;按照其使用基材又分為鋼結構和飾面型防火涂料。防火涂料添加到基材表面后,很好地提高了其耐火性能,主要體現(xiàn)于以下三個方面:隔斷可燃基材和空氣的接觸;釋放一定的惰性氣體抑制燃燒;通過使防火材料膨脹形成泡沫隔熱層。
3.2? 防火構造和封堵設計
(1)不燃燒實體裙墻的高度不能低于0.8m,位于樓板邊緣的混凝土梁板或鋼梁板的高度可以計入此高度。如果混凝土梁或鋼梁不與樓板邊緣平齊,但離樓板邊緣較近,可延長層間防火封堵構造至混凝土梁或鋼梁底處。如果混凝土梁或鋼梁離樓板邊緣較遠,應在樓板邊緣下部設置一段耐火極限不低于1.00h的實體墻,使不燃燒實體裙墻的高度不低于0.8m。參照GB 12955—2008《防火門》,實體墻室內(nèi)側可采用不低于0.8mm的鍍鋅鋼板作襯板,填充厚度不小于100mm,容重不低于100kg/m3的巖棉或礦棉板。
(2)對于點玻幕墻等通透的幕墻結構,不燃燒實體裙墻和防火封堵可采用耐火極限不低于1.00h的單片防火玻璃。但應注意采用這種防火構造,在火災發(fā)生時不具備耐火隔熱性,只適用于室內(nèi)火災載荷密度較低的場合。
(3)幕墻的防火封堵構造,應具有密封性和適應伸縮與變形的能力,在火災發(fā)生時,能在規(guī)定的耐火時限內(nèi)保持其完整性。
3.3? 防火玻璃墻設計
(1)采用有型式報告的鋼框架,采用預埋件或對穿螺栓等機械錨固件固定鋼立柱;(2)在無設置自動噴水滅火系統(tǒng)時,應采用具有耐火隔熱性和耐火完整性滿足規(guī)范要求,且具有型式報告的復合防火玻璃;(3)在有設置自動噴水滅火系統(tǒng)時,可采用僅有耐火完整性滿足規(guī)范要求,且具有型式報告的單片防火玻璃;d.應采用具有防火且遇火膨脹功能的防火密封膠條及防火密封膠。
3.4? 消防救援窗口設計常見問題的解決方案
(1)消防救援窗口的凈尺寸及下沿離地距離,應符合規(guī)范的要求;(2)消防救援窗口的室內(nèi)側有高于窗口下沿的護欄,應有合理的開關等設置,做到不影響消防人員的救援行動;(3)對在非透明外層幕墻上設置的消防救援窗口,且非透明外層幕墻與室內(nèi)墻的間隙較大,幕墻設計師在設計時,應把自己設想為消防救援人員,穿著消防制服,搭乘救援云梯上來時,怎么樣去打開外層非透明幕墻上的消防救援窗口,怎么樣進入消防救援洞口,怎么樣進入室內(nèi)。在設計時,外層非透明幕墻上的消防救援窗口應有把手且易于開啟,應考慮開啟方向,在開啟的時候,不會與云梯發(fā)生干涉,外墻與內(nèi)墻之間,應應設計成通道,具有防火防煙且隔熱功能,通道凈高度建議不小于1.8m,內(nèi)墻應有方便進出的門洞。如外層墻體與內(nèi)層墻體間沒有火源,則對防火防煙及隔熱的要求可以降低,外層墻體與內(nèi)層墻體間可僅設置行走馬道。
3.5? 消防排煙設計
a.在必須考慮自然排煙的房間,可利用幕墻的開啟扇作為自然排煙窗,但幕墻開啟扇位置、開啟方式及有效面積,應符合規(guī)范的要求;b.規(guī)范有規(guī)定懸窗可以作為自然排煙窗,按照理解,懸窗包括上懸外開窗、下懸外開窗、中懸外開窗,還有內(nèi)開懸窗。內(nèi)開懸窗不利于火災煙氣的排出,不宜作為自然排煙窗。上懸外開窗,是否可作為自然排煙窗?按照規(guī)范要求,當上懸外開窗開啟角度大于70[°],其自然排煙窗的面積按照窗的面積計算;當上懸外開窗的較小時,如小于45[°],因其開啟方式不利于火災煙氣的排出,如采用開啟角度較小的上懸外開窗作為自然排煙窗,應與當?shù)叵啦糠殖浞譁贤ê?,確認可以使用并確認自然排煙窗的有效面積計算方式后,再進行設計及施工。房間面積不大于200m2時,自然排煙窗(口)的開啟方向可不限,但仍建議慎用開啟角度較小的上懸外開窗作為自然排煙窗。
4? 結語
建筑防火設計關乎人們的生命財產(chǎn)安全,幕墻設計又是建筑設計的重要組成部分,因此在幕墻防火設計中,既要正確、合理地做好關鍵部位的防火節(jié)點構造設計,又要正確選擇防火材料,從硬件上將火災發(fā)生時帶來的危害和損失減少到最低限度。
參考文獻:
[1] GB 50016—2014建筑設計防火規(guī)范[S].
[2] JGJ 102—2003玻璃幕墻工程技術規(guī)范[S].
[3] JGJ 133—2001金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范[S].