建筑幕墻防火封堵構(gòu)造設(shè)計(jì)與研究

　　從圖中可見，在燃燒時(shí)間約為300秒時(shí)（5分鐘），在幕墻層間防火封堵構(gòu)造和鋁塑復(fù)合板幕墻的阻隔下，通道內(nèi)的溫度基本保持在1800C以內(nèi)，此時(shí)幕墻外側(cè)的最高溫度已達(dá)到7000C以上。當(dāng)燃燒時(shí)間約為500秒（9分鐘）后，由于鋁塑復(fù)合板被燒穿，火焰直接作用于通道內(nèi)，此時(shí)通道內(nèi)溫度逐漸升高，但趨勢較緩慢，溫度保持在3000C以下。當(dāng)燃燒時(shí)間達(dá)到約700秒（約12分鐘）以后，由于外保溫系統(tǒng)的保護(hù)層遭到擊破，引燃了保溫材料，使得通道內(nèi)溫度產(chǎn)生跳躍式的急劇上升，此時(shí)溫度達(dá)到5000C以上。當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)生轟燃效應(yīng)時(shí)，通道內(nèi)最高溫度已接近10000C，外保溫和幕墻系統(tǒng)已基本燒毀。同時(shí)，由于熱熔性保溫材料燃燒時(shí)產(chǎn)生下趟的特點(diǎn)，更加是幕墻式建筑火災(zāi)產(chǎn)生向下蔓延的怪相�？傊�，外墻外保溫系統(tǒng)所采用的易燃且具有極高熱值的保溫材料，及其對建筑的包裸程度和熱熔性，加上空腔的作用，以及幕墻外層遮擋等因素，使得近年來的火災(zāi)發(fā)展及其迅猛、燃燒及其猛烈、撲救相當(dāng)困難，形成了幕墻式建筑火災(zāi)所具有的獨(dú)特特點(diǎn)。

　　1.2火災(zāi)的危害及應(yīng)對措施
　　火災(zāi)發(fā)生時(shí)，它對建筑物和人體產(chǎn)生的危害是眾所周知的。從我國近年來連續(xù)所發(fā)生的火災(zāi)，如2005年的上海世貿(mào)廣場和南京青少年活動中心、2006年的烏魯木齊城市大酒店、2007年的上海環(huán)球金融中心大廈、2008年的濟(jì)南奧體中心、2009年的央視大廈、2010年的上海膠州路高層公寓及2011年的沈陽皇朝萬鑫國際大廈等，均造成了重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害，同時(shí)帶來了極大的社會負(fù)面影響。

　　在考慮防止和降低火災(zāi)危害時(shí)，我們首先要了解火災(zāi)危害產(chǎn)生的途徑，特別是它對人體產(chǎn)生危害的主要途徑。 從“美國消防協(xié)會NFPA”的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，因吸入過量煙毒氣體導(dǎo)致人體窒息傷亡比例為75%；直接火災(zāi)傷亡比例為20%，火災(zāi)致使建筑結(jié)構(gòu)破壞而致傷亡比例為5%。根據(jù)這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我們可以看出，火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙毒氣，是造成火災(zāi)時(shí)人員損失的最直接因素。作為幕墻式建筑，當(dāng)其發(fā)生火災(zāi)時(shí)，除了火勢燃燒迅猛和激烈外，大量濃煙和有毒氣的產(chǎn)生，對人體產(chǎn)生直接的危害。針對這一現(xiàn)象，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，為減緩火災(zāi)的發(fā)展，降低火災(zāi)的傷害和損失，除了在保溫系統(tǒng)和幕墻的材料中選用耐火性能好的材料外，最有效的被動防火措施就是在建筑物中構(gòu)建有效的排煙和防火構(gòu)造等措施，來達(dá)到最大程度的減少人員傷亡，同時(shí)有效的起到減緩和阻止火焰蔓延的作用。

　　1.3建筑幕墻防火封堵的作用
　　建筑幕墻防火封堵作為建筑防火構(gòu)造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在以往的幕墻設(shè)計(jì)中，特別是在玻璃幕墻的層間防火封堵構(gòu)造設(shè)計(jì)中已廣泛采用。其首要的作用就是起到阻斷煙氣擴(kuò)散的途徑，最大效果的達(dá)到拯救人員生命的目的；其二就是要有效的阻斷和減緩火焰的蔓延，防止火焰對人體和建筑構(gòu)件的直接傷害。

　　2　建筑幕墻防火封堵構(gòu)造技術(shù)規(guī)范及發(fā)展
　　針對建筑幕墻防火封堵構(gòu)造的設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)規(guī)范中都作了相應(yīng)的規(guī)定，如《高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005版）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2006、《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003、《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS 154:2003等。

　　然而，現(xiàn)有的這些規(guī)定由于實(shí)施的年限較早，基本適用于不具有外墻外保溫系統(tǒng)的建筑幕墻。在面對幕墻式建筑時(shí)，其有關(guān)建筑幕墻防火封堵構(gòu)造的規(guī)定已滿足不了實(shí)際情況的需要。 為此，公安消防部門出臺了相關(guān)管理文件，與之關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)范也正在作進(jìn)一步的修編和完善中。

　　1）在公通字[2009]46號《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》第五條中規(guī)定，“幕墻式建筑當(dāng)建筑高度小于24m時(shí)，保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級或B1級。其中，當(dāng)采用B1級保溫材料時(shí)，每層應(yīng)設(shè)置水平防火隔離帶；采用金屬、石材等非透明幕墻結(jié)構(gòu)的建筑，應(yīng)設(shè)置基層墻體，其耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行防火規(guī)范關(guān)于外墻耐火極限的有關(guān)規(guī)定；玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻、裙墻的耐火極限和防火構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行防火規(guī)范關(guān)于建筑幕墻的有關(guān)規(guī)定；基層墻體內(nèi)部空腔及建筑幕墻與基層墻體、窗間墻、窗檻墻及裙墻之間的空間，應(yīng)在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。”。

　　2）住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司2012年8月20日對在編《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2012的(報(bào)批稿)發(fā)出征求意見通知。在此報(bào)批稿中，第6.2.10條作為強(qiáng)制性條文規(guī)定“建筑幕墻應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于 1.00h、高度不低于 0.8m 的不燃性實(shí)心墻或防火玻璃墻。幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應(yīng)采用防火封堵材料封堵。當(dāng)建筑未設(shè)置符合本規(guī)范規(guī)定的外墻體時(shí)，雙層幕墻（詞條“雙層幕墻”由行業(yè)大百科提供）中靠室內(nèi)側(cè)的幕墻耐火極限不應(yīng)低于 1.00h，可開啟外窗應(yīng)采用乙級防火窗（詞條“防火窗”由行業(yè)大百科提供）或耐火極限不低于 1.00h 的 C 類防火窗。”在第6.7.7條中，也根據(jù)公通字[2009]46號規(guī)定，對幕墻式建筑的外墻外保溫系統(tǒng)作出了類似的規(guī)定。

　　3）正在修編的《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102和《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133，在原有規(guī)定的基礎(chǔ)上，對相關(guān)內(nèi)容作了更詳細(xì)的要求。如對玻璃幕墻的防火封堵構(gòu)造設(shè)計(jì)，提出沿窗檻墻或防火裙墻的上部和下部宜各設(shè)一道樓層間水平防火封堵；明確提出當(dāng)采用一道防火封堵構(gòu)造時(shí)，防火封堵構(gòu)造宜設(shè)于窗檻墻或防火裙墻的下部；對防火封堵縫隙寬度不大于200mm時(shí)，上層水平防火封堵構(gòu)造可采用巖棉或礦棉壓實(shí)封堵縫隙后，上覆防火密封漆的構(gòu)造做法。

　　4）新編制的《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（報(bào)批稿）規(guī)定,采用人造板材幕墻結(jié)構(gòu)的建筑，應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于1.00h的不燃燒實(shí)體墻，該實(shí)體墻上沿至層間水平防火封堵構(gòu)造上沿的高度應(yīng)不低于0.8 m；人造板材（詞條“板材”由行業(yè)大百科提供）幕墻與每層樓板、防火分區(qū)隔墻處的建筑縫隙應(yīng)采用防火封堵材料封堵，其耐火性能應(yīng)不低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016對相鄰的樓板、防火間隔墻的耐火性能要求；幕墻的防火封堵構(gòu)造系統(tǒng)，應(yīng)具有伸縮能力、密封性和耐久性；遇火時(shí)，在規(guī)定的耐火極限內(nèi)應(yīng)保持完整性、隔熱性和穩(wěn)定性。防火封堵系統(tǒng)所使用的材料應(yīng)滿足《防火封堵材料》GB 23864有關(guān)縫隙封堵材料的要求；幕墻與樓板、防火分區(qū)隔墻間的縫隙采用巖棉或礦渣棉封堵時(shí)，其填充厚度不應(yīng)小于100 mm；其支撐材料應(yīng)采用厚度不低于1.5 mm的鍍鋅鋼板或其它符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《不燃無機(jī)復(fù)合板》GB 25970中規(guī)定的、且名義密度ρ不小于1.5g/cm3、厚度不小于10 mm的不燃無機(jī)復(fù)合板；承托板與幕墻結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)以及承托板之間的縫隙，應(yīng)采用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《防火封堵材料》GB 23864規(guī)定的縫隙封堵材料、防火密封膠或《建筑用阻燃密封膠》GB/T 24267規(guī)定的建筑用阻燃密封膠進(jìn)行有效的密封。

　　5）在2010年9月1日實(shí)行的《擠塑聚苯乙烯泡沫（詞條“擠塑聚苯乙烯泡沫”由行業(yè)大百科提供）塑料板保溫系統(tǒng)建筑構(gòu)造》10CJ16國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參考圖中，也已根據(jù)公通字[2009]46號文的規(guī)定，增加了防火隔離帶相關(guān)材料的技術(shù)性能要求和相關(guān)構(gòu)造，對幕墻式外墻外保溫系統(tǒng)的防火隔離帶作了明確規(guī)定。

　　3　建筑幕墻防火封堵構(gòu)造設(shè)計(jì)
　　3.1現(xiàn)有常見建筑幕墻防火封堵構(gòu)造和問題

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