高强单片防火玻璃在建筑中的应用.doc

高强单片防火玻璃在建筑中的应用黄 庆 文（ 广东金刚玻璃科技股份有限公司 515063 ）【提要】 本文对现今困扰建筑师、幕墙工程师多年的有关玻璃与防火设计的矛盾问题 玻璃幕墙如何防火；室内防火玻璃隔断如何做到既保持玻璃晶莹透亮的特性又增加其防火性能；挡烟垂壁如何能最大限度地减少对视线的阻挡等提出了采用高强单片防火玻璃来达到既保持建筑立面的美观效果又满足建筑防火要求的方法。【关键词】 单片防火玻璃 玻璃幕墙防火设计1 前言在我国，近十几年来，玻璃幕墙以其透明的特性、精致的质感被越来越多的建筑师喜爱、广泛地应用于各类现代化的高楼大厦。但玻璃幕墙如何设计才能既符合现行国家标准高层民用建筑设计防火规范GB50045的规定，又不掘弃玻璃幕墙通透的特点；室内防火隔断如何既满足防火性能要求，又满足耐候性等要求。采用单片防火玻璃做挡烟垂壁可使美观与防烟功能很好地结合起来。本文就以上范畴的单片防火玻璃应用分别阐述，以其引起共鸣，为丰富建筑的表现手法提供一种全新的选择。2 玻璃幕墙防火设计普通玻璃幕墙当受到火烧或受热时，易破碎，浮法玻璃遇火1分钟炸裂，钢化玻璃遇火58分钟炸裂，造成火势迅速蔓延，酿成大火灾，出现“引火风道”。因此，国家有关工程设计防火规范对玻璃幕墙应采取的防火措施做了规定。根据现行国家标准高层民用建筑设计防火规范GB50045第3.0.8条，玻璃幕墙的设置应符合下列规定： （1）、窗间墙、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的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。 （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。 （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。按（2）条，其做法如图2-1所示：这样的构造处理可以有效地防止火灾在垂直方向上迅速蔓延，但其负面影响是高度达800mm的裙墙和防火岩棉等组成的层间隔断严重影响了玻璃幕墙的视觉效果，改变了设计玻璃幕墙的初衷，使得建筑风格不伦不类。新型高强单片防火玻璃的出现，为大家提供了一种切实可行的解决方法，使“防火与美观”两全其美。广东金刚玻璃科技股份有限公司研制成功的高强度单片铯钾防火玻璃于2001年8月31日通过国家防火建筑材料质量监督检验中心所做安全性能检验，符合GB15763.12001建筑用安全玻璃 防火玻璃规定的C类I级和B类I级耐火时间要求。国外也有同类产品问世多年。该类产品应用于玻璃幕墙上，可以起到如图2-1所示构造做法相同的效果。具体地，无窗间墙、窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿部分设置耐火完整性为、级的单片防火玻璃及其支承结构组成的裙墙，其高度不低于1m。玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用单片防火玻璃组成的夹层玻璃隔断。如图2-2所示： 图2-1 图2-2 具有特殊意义的重要建筑物的玻璃幕墙，要求整个幕墙均具备防火性能时，应全部采用单片防火玻璃及其支承结构组成的防火玻璃幕墙。如图2-3所示： 图2-3三种不同构造的幕墙当火灾发生时的情形： 图2-4 玻璃幕墙未设裙墙 图2-5 采用防火玻璃裙墙图2-6 采用防火玻璃幕墙 表1 单片防火玻璃与灌浆防火玻璃性能对比表指针品种高强度单片铯钾防火玻璃普通灌浆防火功能老化性能耐候性好，在室外光照射下，永久不变色耐候性差，在紫外光照射100h后，起泡，发黄，甚至失透可见光透射率透光率高，等同于单片玻璃5mm 86%6mm 84%8mm 82%10mm 81%12mm 78%15mm 76%19mm 72%小于单片玻璃，一般为70%以下强度是普通玻璃的6-12倍等同于普通玻璃使用场合可直接用于建筑外墙不能直接用于外墙，仅作室内隔断或小面积防火门深加工性能可作深加工处理，如再加工成夹层、中空、镀膜玻璃难于深加工安装难度轻便、厚度小，便于安装笨重、厚度大，难于安装，易碎安全性能受冲击破碎时，颗粒极小受冲击破碎时，板块状易伤人火灾超过耐火时间时，玻璃软化火灾超过耐火时间时，玻璃碎裂高强单片防火玻璃除具备卓越的防火性能外，在强度上更胜一筹，同样的厚度，它的强度是浮法玻璃的612倍，是钢化玻璃的1.53倍。表2 玻璃的弯曲强度设计值（N/mm2）类型浮法玻璃钢化玻璃单片铯钾防火玻璃厚度（）6-126-126-12强度设计值fg大面上的强度28.084.0126边缘强度19.558.888高强度单片铯钾防火玻璃与浮法玻璃、钢化玻璃、以15002000面积的10玻璃面板为例，支承形式为四点支承，计算结果如下：、高强度单片铯钾防火玻璃 、钢化玻璃 、浮法玻璃 高强单片防火玻璃由于采用新技术、新工艺、产业化生产，价格比普通钢化玻璃增加不多，完全可以为业主及建筑师接受。由于强度、耐候性等方面具备明显的优势，外墙用防火玻璃应采用单片防火玻璃。3 室内防火隔断及门窗用单片防火玻璃以往室内防火隔断多采用灌浆或夹层防火玻璃，由于其笨重，以致造成其支承结构浪费、安装困难，玻璃易碎。灌桨式防火玻璃由于耐候性差，时间久易变色，透明度下降，造成室内隔断视觉上的障碍，而且，由于强度较低，无法采用大板面，采用单片防火玻璃做为室内防火隔断材料，可以从根本上解决此类隐患及缺陷。做法如下图所示。与幕墙用防火玻璃一样，作为外墙门窗，若要求具备防火性能，应采用单片防火玻璃。4 防烟分区用单片防火玻璃现行国家标准高屋民用建筑设计防火规范GB50045-95规定：设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500，且防烟分区不应跨越防火分区。顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区的做法如图4-1 图4-1 图4-2这种采用梁突出顶棚的做法不大美观，可以采用从主体梁、板吊挂单片防火玻璃的做法来达到防烟分区的目的。而轻巧透明的防火玻璃取代笨重的钢筋混凝土梁，视觉效果非常好。如图4-2所示。5结论新型高强单片防火玻璃的出现，从根本上解决了玻璃幕墙及门窗的防火问题，为室内防火的隔断及防烟分区的设计提供了更佳的选择。新型高强单片防火玻璃由于其耐候性好、强度高、自重轻等优点，随着人们安全意识的逐步增强，将在建筑