玻璃幕墙的防火保护

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1、圃咧玻璃幕墙的防火保护刘洪涛刘春涛刘祥众沈阳远大铝业工程有限公司篓篓叁丝摘要：本文主要对玻璃幕墙材料的火灾特性及玻璃幕墙的防火设计原理进行了阐述，并对玻璃幕墙层间防火及防火幕墙的设计重点进行了分析。关键词：材料火灾特性；防火保护；防火幕墙；层问防火1概论火创造了人类文明，推动了社会进步，但火灾也给人们的生命财产、自然资源带来了极大的危害。在美国“9．11”恐怖袭击事件中，正是由于熊熊燃烧的大火使高达423m的纽约世贸大楼瞬间倒塌。血的教训使我们更加深刻的认识到“高耐火度的结构构件和防火构造设计是确保建筑在火灾作用下不塌垮的关键所在”。随着玻璃幕墙在现代建筑中

2、具有装饰性和功能性而被广泛采用，其防火性能也越来越被人们所重视。1．1建筑火灾特点建筑火灾发展分三个阶段：火灾起始阶段，其延续时间根据具体条件约5rain～20min，此时燃烧是局部的，火势不稳定，室内平均温度约50℃～100。C；火灾发展到旺盛燃烧阶段，这阶段温度高，室内大部分物体都在猛烈燃烧，热分解显著，室内平均温度约150't2～270't2，最高温度3500C；第三个阶段为火灾熄灭阶段，此时室内可燃物质基本燃光，火灾自行熄灭。从火灾发生到旺盛燃烧阶段，室内平均温度达到3000C是需要一定时间的，最少需要30多分钟。1．2建筑设计防火规范及基本概念建筑

3、物耐火的等级是衡量建筑物耐火程度的分级，《建筑设计防火规范》中规定：我国根据建筑物的重要性和它在使用中的火灾危险性将耐火等级分为四级，绝大部分的工业与民用建筑属于二级或三级。《高层民用建筑设计防火规范》中规定：高层建筑的耐火等级分为一和二级。作为建筑物的外围护结构一玻璃幕墙是建筑的重要组成部分，也应符合《建筑设计防火规范》要求，所以防火是玻璃幕墙主要性能之一。《玻璃幕墙工程技术规范》中4．4．6条规定：玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准GB50016《建筑设计防火规范》的规定，《建筑设计防火规范》中规定：“建筑物非承重外墙、疏散走道两侧隔墙，二级采用非燃烧

4、体，耐火极限为一小时；三级采用非燃烧体，耐火极限为半小时。建筑物房间隔墙，二级采用非燃烧体；三级采用难燃烧体，耐火极限均为半小时”；高层建筑玻璃幕墙的防火设计还应符合现行国家标准GB50045(高层民用建筑设计防火规范》的有关规定，《高层民用建筑设计防火规范》中规定：“高层建筑物非承重外墙、疏散走道两侧隔墙，一、二级均采用非燃烧体，耐火极限为一小时”。因玻璃幕墙多用于建筑外墙或房间隔断，属于非燃烧体，所以其耐火极限满足一小时的防火设计要求也就不言而喻了。2玻璃幕墙材料火灾特性分析玻璃幕墙耐火等级，是由组成幕墙构件的燃烧性能和构件最低的耐火极限来决定的。我国根

5、据建筑材料的燃烧性能，将其分成四个级别：A——不燃性建筑材料；B。——难燃性建筑材料；B广可燃性建筑材料；B广易燃性建筑材料。《建筑设计防火规范》中规定：耐火等级为一级的建筑物，必须采用2010．11不燃材料制作的构件。与玻璃幕墙有着直接和间接联系的材料主要有钢材、铝合金、玻璃、胶及塑料、混凝土等五大类材料，其中绝大部分属于不燃性建筑材料。但在高温条件下，不燃材料会发生各种物理、化学变化，如钢材在550℃左右急剧软化，以至受火构件15min-30min突然倒塌；普通玻璃受火lmin后炸裂脱落，致使火焰穿出失去隔火作用；混凝土强度降低，变形增大，甚至可能爆裂等

6、。这说明材料不燃，制成的构件不一定耐火性好。因此，只有充分了解这些材料在火灾中的特性，才能有针对性地进行防火设计，提高幕墙整体耐火等级，最大限度地减少和限制火灾给人民生命财产安全带来的危害。2．1钢材的火灾特性钢材作为一种“轻质高强”的建筑材料，已成为幕墙重要的支撑构件，但就防火的角度而言，钢材对火的敏感性十分强，它又不是一种理想的耐火结构材料。由于钢材在高温作用下的物理特性直接影响着幕墙在火灾中的整体稳定性，所以对钢材在高温作用下的物理特性进行深入分析是十分必要的。2．1．1钢材在火灾中的高温力学性能钢材属不燃性建筑材料，但钢材在火灾高温作用下，强度损失很

7、快，钢材的耐火极限很低。a)钢材在高温作用下的强度钢的抗拉强度在100℃时有所降低，随后开始上升，在250。C升高到最大值，随后又开始下降，温度升高到5000C时，抗拉强度降低很大，只有常温时112，6000C时为常温的1，3，1000℃时降为零。钢材的延伸率、颈缩率在250℃左右为极小，称为蓝脆区，蓝脆性是由随着温度而变化的不同程度可溶性的元素碳和氢引起的；以后随温度上升而升高，说明高温时钢材的塑性变好。布氏硬度在300℃到达最高点，然后随温度升高而下降，630。C左右下降到原来的l，2。b)钢结构的临界温度承重钢构件失去承载能力的温度称钢结构的临界温度。

8、在实际使用时，静定梁的临界温度可以近似采用420℃；