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高层建筑玻璃幕墙层间缝防火封堵技术

2015/2/9 12:50:01
文章来源:网络

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  玻璃幕墙以其气派的外表、良好的采光性、精致的质感等优点备受建筑设计师的青睐,广泛应用于各类建筑中,成为了一道亮丽的都市风景。但是,复杂美观的建筑幕墙设计,也会为消防安全带来负面影响。

  防火封堵,属于被动消防的范畴,对应于现在比较普遍的主动消防(包括喷淋、探测器等),是指通过用防火封堵材料(产品)对建筑、尤其是高层建筑的防火墙、管道井、强弱电桥架等,在火灾时需要具有一定防火时效的孔洞或容易形成类似烟囱的缝隙(包括幕墙的层间缝或防火墙墙头缝等)进行封堵,从而隔断火源不穿往其他防火分区或其他楼层,以达到控制火势、减少火灾损失的目的。一般而言,包括各种贯穿物穿墙、穿楼板的细部构造和各种结构缝的处理。

  如何提高幕墙的耐火极限,延长幕墙抵御火灾的时间,尽量减少火灾带来的损失,是幕墙设计应用中必须考虑的问题。但是对于哪一种构造方案比较合理,能够达到多长时间的防火时效,并非主观臆断可以估计或测算得到的。必须依据相关试验检测得出的相关数据来进行设计。

  一、STI玻璃幕墙层间缝防火封堵工法

  STI(SpecifiedTechnologiesInc.)一直关注并投身于防火封堵技术的发展,在同行业中处于领先地位,其提出并通过UL测试的防火封堵工法(方案)高达1700多个,可以解决建筑物内部所有贯穿物防火封堵,尤其是针对玻璃幕墙层间缝的构造方案是业界最多的。

  STI关于玻璃幕墙层间缝的防火封堵工法主要通过挤压矿棉填塞缝隙和打喷胶覆盖矿棉形成烟密性和阻火性较高的系统。其阻火性能的表现在于:

  1.以最小密度为64kg/m3的总宽度为缝隙宽125%~150%的若干条矿棉条紧密填塞,这样缝隙中的矿棉有足够的预压力,一方面以抵消火灾时矿棉受热膨胀引起松动脱落的外扩力,另一方面,挤压填塞使矿棉本身更加密实;对于较大的缝隙(≥250mm),可以通过添加角钢或紧固件来提高矿棉与楼板的紧密性;

  2.特殊配方的喷胶在火灾中碳化成细小的颗粒,铺盖在矿棉上,填充了矿棉表面细小的孔洞,这样喷胶碳化层与矿棉形成隔烟阻火带;这与传统的镀锌钢板做承托板的做法的封堵原理完全不一样,而且传统镀锌钢板受火后会膨胀,引起更多的开口,造成烟气扩散;

  3.相关工法的分隔带通过设置锚钉(ImpalingPin)固定在与幕墙结构独立的背衬板或角钢上,所以即使下幕墙框架熔断,分隔带依然可以保持完整性,避免火势的上窜。

  二、工程实例

  郑州某超高层建筑地上56层,地下2层,高280米,幕墙结构原始设计方案中,其幕墙结构与楼板的层间缝构造与传统的设计方案一致,通过镀锌钢板承托矿棉,但是,由于该建筑为郑州市新地标,结构外围形状独特,施工质量要求较高,所有幕墙层间缝所用的镀锌钢板需根据设计图纸由工厂预制,大大增加了施工单位的成本,而且,如前文所述,传统设计方案的防火性能并不能得到保证,故STI相关工程技术人员对其原方案提出防火封堵修改建议,通过填塞矿棉及喷胶的方法,大大减少每层楼层间缝防火封堵的工程造价,经业主、咨询公司及幕墙施工单位的同意,根据该工程实际进度已于近日对其15与16层楼面进行了STI幕墙层间缝防火封堵示范层的施工,并通过了当地消防和质检部门的检查。

  三、探讨

  随着我国“十二五”规划的铺开,全国大概有135个城市要跻身国际都市的行列,各个地区的CBD都在规划中或已经初具规模,作为CBD标志的超高层建筑必然在未来5年里不断涌现,幕墙结构是这些高层建筑的首选,随之而来的消防安全问题应该得到业界关注,尤其是幕墙层间缝的防火封堵措施如何得到合理落实,值得我们共同去探讨。有鉴于此,笔者有以下3点想法:

  1.认真学习国外先进技术。既然国外对于填塞矿棉和喷胶的方法已得到广泛应用,而且被试验和实际火灾案例所证实其防火性能良好,能够有效控制火灾蔓延,那么,我们在今后的幕墙设计和施工中应该考虑对传统方案作出调整,或者综合两种方案的优点;

  2.相关规范应适时作出调整。包括现行的消防产品相关检测依据,对于防火封堵这一方面,仍然与实际工程发展的需要有所滞后。总不能再有重大的火灾发生,才让我们切实地考虑传统设计方案的不足。

  3.消防检查验收要进一步加强对于建筑内防火封堵施工质量的监控,并应参考其他国家或地区的做法,要求防火封堵相关施工单位提供施工报告。

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