采用建筑幕墙（含装饰性幕墙）的建筑设计防火问题(大纲)
采用建筑幕墙（含装饰性幕墙）的建筑设计防火问题(大纲)
（采用干挂饰面板作外饰面的建筑设计防火问题）(大纲)
一.采用建筑幕墙（含装饰性幕墙）的建筑设计防火问题的两个方面：
1. 建筑幕墙本身的防火（不燃性）；
2. 建筑幕墙作为建筑构件，如何防止火灾在建筑中蔓延。
由于垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起时，浓烟即已通过该缝隙向上层扩散（如图1）；火焰可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层（图2）；当幕墙玻璃开裂掉落后，火焰可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜入上层室内（图3~4）。美国安底斯大楼火灾，大面积玻璃幕墙成为火势向上蔓延的主要途径。1988年洛杉矶第一洲际银行大楼（62层）起火后，由于幕墙玻璃很快破裂，火焰沿外墙上卷延烧，造成十分惨重损失。1994年1月30日，上海沪西文化宫二楼火灾，由于外墙面为玻璃幕墙无防火设施，10~15min时间，杆件熔化掉落，玻璃炸裂，二、三层全部受灾。
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图1 窜烟 图2 窜火 图3 卷火（一）
图4 卷火（二）
建筑幕墙作为建筑的外围护结构，是建筑整体中的一部分，在一些重要的部位应具有一定的耐火性，而且应与建筑的整体防火要求相适应，建筑幕墙与其周边防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等，应进行防火封堵设计（图5）。防火封堵是目前建筑设计中应用比较广泛的防火、隔烟方法，是通过在缝隙部填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统，以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。防火封堵材料或封堵系统应经过国家认可的专业机构进行测试，合格后方可应用于实际幕墙工程。
图5 防火封堵
防火封堵可以阻止火向上一层蔓延（即图2的窜火）。但对窜烟（图1）、卷火（图3~4）的问题还不能解决。根据调查，已建成采用幕墙的建筑大部份未设置80cm高防火裙墙，这是由于建筑师（业主）认为防火裙墙影响幕墙艺术效果，于是有人根据卷火直径约为1.2m的原理，提出在楼层上设30cm高的踏脚线，在圈梁底向下设约500mm硷档火板，这样加上圈梁(约400mm)高度，则总高度约为120cm，在踏脚线顶部和挡火板底部各用40mm厚硅酸铝（钙）板（耐火极限＞1h）封闭，在板与幕墙杆件（玻璃）间用防火密封胶密封，达到防止浓烟上窜，120cm高实体硷板可防止卷火，即使卷火使120cm范围内玻璃开裂再次进入幕墙与硷墙板之间，也被踏脚线顶部防火层挡住不能窜入上一层房间（图6）。
图6 防火节点
二. 建筑幕墙（含装饰性幕墙）用于不同类型主体结构的建筑设计防火的不同要求。
1.全部为墙面（仅墙面有窗洞口）
墙面有规定的耐火极限，要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵，达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。
2.局部高度有墙面；
有墙面高度部分要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵，无墙面高度部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。
3. 全高无墙面
防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。要在楼层部位进行防火封堵，隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。
三.各种类型幕墙防火设计的不同要求。
1.玻璃幕墙
窗下墙部分按图6设防火层（防火玻璃防火层），窗间墙部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火封堵。
2.金属面板幕墙，不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火封堵。
A.敞缝 防火层外表面上要设防水层；
B.填缝 防火层外表面上可不设防水层。
3.石材（陶板、瓷板）幕墙，不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火封堵。
A.敞缝 防火层外表面上要设防水层；
B.填缝 防火层外表面上可不设防水层。
4.人造板幕墙，不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火封堵。
A.敞缝 防火层外表面上要设防水层；
B.填缝 防火层外表面上可不设防水层。
5.全玻璃幕墙，窗下墙部分按图6设防火玻璃防火层，隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火玻璃防火层。
6.双层幕墙，热通道每层（开间）不能窜通，窗下墙部分按图6设防火层（防火玻璃防火层），每开间隔墙外设宽度不小于1.2m防火层（防火玻璃防火层）。
四. 建筑幕墙与消防给水和自动灭火系统同步建设。
五GB8624-2006《建筑材料及其制品燃烧性能分级》
3 燃烧性能等级
制品燃烧性能等级和其燃烧性能的对应关系在下列表格中列出：
表1是关于除铺地材料以外的建筑制品的燃烧性能等级和其燃烧性能的对应关系；
燃烧性能为某一等级的制品被认为满足低于该等级的任一等级的全部要求。
表1 建筑材料及制品（铺地材料除外）燃烧性能分级
|
等级 |
试验标准 |
分级判据 |
附加分级 | |
|
A1 |
GB/T 5464a 且 |
ΔT≤300C ，且
Δm≤50% ，且
t f =0（无持续燃烧） |
| |
|
GB/T 14402 |
PCS≤2.0 M J /kg a 且
PCS≤2.0 M J /kg b 且
PCS≤1.4 M J/m2 c 且
PCS≤2.0 M J/kg d |
| ||
|
A2 |
GB/T5464a 或 |
且 |
ΔT≤500C ，且
Δm≤50% ，且
t f =20S |
|
|
GB/T14402 |
PCS≤3.0 M J /kg a 且
PCS≤4.0 M J /kg b 且
PCS≤4.0 M J/m2 c 且
PCS≤3.0 M J/kg d |
| ||
|
GB/T20284 且 |
FIGRA≤120W/s 且
LFS＜试样边缘 且
THR600s≤7.5M J |
产烟量e且
燃烧滴落物/微粒f | ||
|
GB/T20285 |
|
产烟毒性i | ||
|
B |
GB/T20284 且 |
FIGRA≤120W/s 且
LFS＜试样边缘 且
THR600s≤7.5M J |
产烟量e且
燃烧滴落物/微粒f | |
|
GB/T8626h
点火时间=30s 且 |
60s内Fs ≤150mm | |||
|
GB/T20285 |
|
产烟毒性i | ||
|
C |
GB/T20284 且 |
FIGRA≤250W/s 且
LFS＜试样边缘 且
THR600s≤15M J |
产烟量e且
燃烧滴落物/微粒f | |
|
GB/T8626 h
点火时间=30s 且 |
60s内Fs ≤150mm | |||
|
GB/T20285 |
|
产烟毒性i | ||
|
D |
GB/T20284 且 |
FIGRA≤750W/s |
产烟量e和
燃烧滴落物/微粒f | |
|
GB/T8626 h 且
点火时间=30s |
60s内Fs ≤150mm | |||
|
E |
GB/T8626 h
点火时间=15s |
20s内Fs ≤150mm |
燃烧滴落物/微粒g | |
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F |
无性能要求 | |||
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a 匀质制品和非匀质制品的主要成分.
b ① 非匀质制品的外部次要组份;
② 另一个可选择的判据是:对PCS≤2.0M J/m2的外部次要组份,则要求满足FIGRA≤20W/s、LFS＜试样边缘、THR600s≤4.0M J、sl和d0；
c 非匀质制品的任一内部次要组份;
d 整体制品;
e 在试验程序的最后阶段,需对烟气测量系统进行调整, 烟气测量系统的影响需进一步研究,由此导致评价烟量的参数或极限值的调整. sl=SMOGRA≤30m2/s2 且 TSP600s≤50 m2 ; s2= SMOGRA≤180m2/s2 且 TSP600s≤200 m2 ;
s3=未达到sl或 s2 ;
f d0=按GB/T20284规定,600s内无燃烧滴落物 / ;微粒
d1=按GB/T20284规定,600s内燃烧滴落物 / 微粒持续时间不超过10s;
d2=未达到d0或 d1 ;
按照GB/T8626规定,过滤纸被引燃,则该制品为d2级;
g 通过=过滤纸未被引燃;
未通过=过滤纸被引燃(d2级);
h 火焰轰击制品的表面和(如果适合该制品的最终应用)边缘.
i ——t0=按GB/T20285规定的试验方法,达到ZA1级;
——t1=按GB/T20285规定的试验方法,达到ZA3级;
——t2=未达到t0或t1. | ||||
六. 建筑设计防火规范
1.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)
2.4.1.1 强制性条文及条文说明
3.0.8玻璃幕墙的设置应符合下列规定：
3.0.8.1 窗间墙和窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1.00h不燃体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
3.0.8.2. 无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙。
3.0.8.3 .玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用不燃烧材料严密填实。
3. JASS14-96 2.2 耐火性能
