摘要：玻璃幕墻作為一種新型的建筑構(gòu)件，以其自重輕、光亮、明快、挺拔、美觀、裝飾藝術(shù)效果好等優(yōu)點，自70-80年代以來，被大量地應(yīng)用在高層建筑之中。本文先后同通過對垂直和水平的防火封堵設(shè)計，以期降低建筑的火災(zāi)危險性。

　　關(guān)鍵詞: 玻璃幕墻,防火,設(shè)計

　　引言：玻璃幕墻是由金屬構(gòu)件和玻璃板組成的建筑外墻面圍護結(jié)構(gòu)，分明框、半明框和隱框玻璃幕墻三種。構(gòu)成玻璃幕墻的材料主要有：鋼、鋁合金、玻璃、不銹鋼和粘接密封劑。在實際的幕墻設(shè)計中，應(yīng)注意防火分區(qū)的設(shè)計。防火分區(qū)是指在設(shè)計中將建筑物的平面和空間以防火墻、防火門窗、防火卷簾及一定耐火極限的樓板等分成若干區(qū)。防火分區(qū)包括樓層的水平分區(qū)和垂直分區(qū)兩部分。在建筑物內(nèi)采取劃分防火分區(qū)這一措施，可以在建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)時，有效地把火勢控制在一定的范圍內(nèi)，阻止火勢蔓延擴大，減少火災(zāi)損失，同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。防火分區(qū)的重要性已在無數(shù)次火災(zāi)教訓(xùn)中得到驗證。

　　一、防火分區(qū)的概念及劃分類別

　　防火分區(qū)，按照防止火災(zāi)向防火分區(qū)以外擴大蔓延的功能可分為兩類：其一是豎向防火分區(qū)，用以防止多層或高層建筑物層與層之間豎向發(fā)生火災(zāi)蔓延。豎向防火分區(qū)是指用耐火性能較好的樓板及窗間墻(含窗下墻)，在建筑物的垂直方向?qū)γ總€樓層進行的防火分隔。

　　其二是水平防火分區(qū)，用以防止火災(zāi)在水平方向擴大蔓延。水平防火分區(qū)是指用防火墻或防火門、防火卷簾等防火分隔物將各樓層在水平方向分隔出的防火區(qū)域。它可以阻止火災(zāi)在樓層的水平方向蔓延。防火分區(qū)應(yīng)用防火墻分隔。如確有困難時，可采用防火卷簾加冷卻水幕或閉式噴水系統(tǒng)，或采用防火分隔水幕分隔。

　　從防火的角度看，防火分區(qū)劃分得越小，越有利于保證建筑物的防火安全。防火分區(qū)面積大小的確定應(yīng)考慮建筑物的使用性質(zhì)、重要性、火災(zāi)危險性、建筑物高度、消防撲救能力以及火災(zāi)蔓延的速度等因素。

　　二、豎直方向的防火封堵設(shè)計

　　豎直方向的防火封堵設(shè)計是幕墻防火設(shè)計的重中之重。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同,分以下幾種情況:

　　1、當(dāng)幕墻內(nèi)側(cè)有實體窗檻墻時(規(guī)范要求包括結(jié)構(gòu)梁板及上部泛水高度≥800 mm,根據(jù)躥火半徑,此高度宜為1 200 mm)。對該節(jié)點,設(shè)計應(yīng)注意以下幾點:

　　1.1正確劃分板塊

　　幕墻設(shè)計人員應(yīng)正確理解防火分區(qū)概念,樓面梁及實體窗檻墻是屬于上下防火分區(qū)的隔斷,因此對有窗檻墻的防火分區(qū)以樓面水平線劃分并不合理,而宜以樓面、樓面梁及實體窗檻墻的外沿線進行劃分確定。玻璃板塊并未穿越兩個防火分區(qū),與規(guī)范中的有關(guān)要求也并不矛盾,即使火災(zāi)中樓面玻璃板塊破壞,由于上道防火封堵并未受到破壞,防火封堵仍可以起到有效的阻隔作用。建議不宜采用板塊劃分模式。若由于建筑原因必須采用這種劃分模式時,建議樓面處的玻璃采用防火玻璃,并且立柱的伸縮縫宜稍向下設(shè)置,以錯開橫梁的角碼位置。或者在樓面上的第一根橫梁上方加做一道防火封堵,以保證即使樓面處的板塊破壞但由于上道防火封堵未受破壞,仍可有效起到防火保護作用。但這種結(jié)構(gòu)從室內(nèi)看由于窗臺高度過高明顯影響視覺效果。

　　1.2防火層宜盡量設(shè)置在梁底下緣與吊頂齊平(或與梁底齊平),并設(shè)置在幕墻橫梁的下方

　　其目的也是為了保護預(yù)埋件、鋼角碼等盡量不受火災(zāi)的影響(鋼材在300℃~400℃時承載力會降低,600℃時會失去承載力,鋁型材的耐火溫度更低)。如果在火災(zāi)中預(yù)埋件及鋼角碼等受到嚴(yán)重影響后承載力降低,甚至喪失,這時,當(dāng)整個幕墻骨架脫落時,其后果是極其嚴(yán)重的。

　　1.3窗檻墻上部與幕墻相交處宜增加一道防煙封堵

　　通常這種有窗檻墻的幕墻玻璃未采用防火玻璃,一旦該處玻璃破裂后,由于實體墻(包括梁與板等)的保護,通常明火火焰難以直接躥至上一樓層,但火災(zāi)中產(chǎn)生的大量有毒煙氣會隨著玻璃的破裂而進入到上一樓層。如果在窗檻墻的上部與幕墻的相交處再增加一道防煙封堵的話,此問題基本可以得到解決。

　　1.4采用此種結(jié)構(gòu)時,防火層通常用1. 5 mm厚的鋼板支撐內(nèi)部的防火礦棉

　　在設(shè)計時,應(yīng)注意鋼板不能直接與幕墻玻璃接觸,以避免在火災(zāi)時鋼板受熱膨脹頂碎玻璃。但鋼板又不能與幕墻玻璃距離太大,以免在負(fù)壓作用時(火災(zāi)時因室內(nèi)溫度升高室內(nèi)壓力大于室外,也相當(dāng)于幕墻承受到負(fù)壓作用),鋼板與幕墻玻璃之間被拉脫形成明縫,造成煙氣上升使防火層起不到應(yīng)有的防火效果。

　　2、當(dāng)樓層位置無窗檻墻(或梁板高度小于800 mm)時,從安全防范角度考慮不夠理想

　　由于構(gòu)造原因,上下防火分區(qū)通常有一板塊相連,而此板塊往往是支承在下一防火分區(qū)的橫梁上。當(dāng)下一防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時,此玻璃板塊極易被破壞(鋼化玻璃通常遇火5~8 min破裂)。一旦玻璃破裂,由于缺乏實體墻的保護,煙氣甚至明火就極易躥至上一防火分區(qū)。因此對這種結(jié)構(gòu)防火設(shè)計的關(guān)鍵是對此塊玻璃的處理方式。即連接上下防火分區(qū)的玻璃板塊用防火玻璃(此片玻璃的高度宜大于躥火半徑,若玻璃高度過大,則宜上下設(shè)置兩道防火玻璃)。若幕墻玻璃為非鍍膜玻璃,則用夾絲雙鋼化防火玻璃代替鋼板與礦棉或用單片防火銫鉀防火玻璃進行封堵,若幕墻玻璃為鍍膜玻璃,則水平封堵。另外采用此種結(jié)構(gòu)時樓面處的橫梁角碼固定也存在問題。其余與有窗檻墻的豎直封堵要求相同。

　　三、水平方向的防火封堵設(shè)計

　　水平方向的防火封堵設(shè)計與上述的豎直方向的防火封堵設(shè)計在實質(zhì)上是一致的,但在設(shè)計時又極易被忽視。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同,分為有無窗間墻兩種情況:

　　1、當(dāng)水平兩個防火分區(qū)之間有窗間墻時,幕墻通常與窗間墻齊平(幕墻在窗間墻外側(cè)的情況極少),此時防火主要依靠窗間墻來實現(xiàn)。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB 50045-95, 2001年版)》中的第5. 2. 2條要求,窗間墻的寬度宜大于2 m。若窗間墻寬度小于2 m,則兩個防火分區(qū)處也需設(shè)置防火玻璃。

　　2、當(dāng)水平方向兩個防火分區(qū)之間無窗間墻時,此防火封堵節(jié)點可參照樓層位置無窗檻墻時豎直方向的防火封堵設(shè)計。但此處立柱宜從兩個防火分區(qū)的隔斷處開始設(shè)置。立柱在兩個防火分區(qū)處均需設(shè)置防火封堵,并應(yīng)按室內(nèi)裝飾要求選取合適的封堵材料。要注意的是防火分區(qū)分隔處的兩塊幕墻玻璃均應(yīng)采用防火玻璃,而且此兩塊防火玻璃寬度之和不宜小于2 m。

　　3、為保證安全,建議不管是否有窗間墻,在防火封堵處理時,宜將兩個防火分區(qū)相鄰處的立柱用防火礦棉封堵在防火層內(nèi)(有窗間墻時為兩根立柱),以保證在火災(zāi)時另一防火分區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)不致受到大的影響。同時,用作防火封堵的防火板與幕墻玻璃的間隙要求同上述的豎直方向的防火板與玻璃的間隙要求。

　　四、其他幾點防火設(shè)計參考要點

　　1.低層建筑的管道井、電纜井應(yīng)每隔2-3層在樓板處用耐火極限不低于0.5h的不燃燒體封隔，其井壁應(yīng)采用耐火極限不低于1h的不燃燒體。井壁上的檢查門應(yīng)采用丙級防火門。

　　2.電梯井應(yīng)獨立設(shè)置，井內(nèi)嚴(yán)禁敷設(shè)可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管道，并不應(yīng)敷設(shè)與電梯無關(guān)的電纜、電線等。電梯井井壁除開設(shè)電梯門洞和通氣孔洞外，不應(yīng)開設(shè)其他洞口。電梯門不應(yīng)采用柵欄門。

　　3.高層建筑的電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管道井，應(yīng)分別獨立設(shè)置;其井壁應(yīng)為耐火等級不低于1h的不燃燒體;井壁上的檢查門應(yīng)采用丙級防火門。

　　4.建筑高度不超過100米的高層建筑，其電纜井、管道井應(yīng)每隔2--3層在樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔。

　　五、總結(jié)

　　綜上所述，我們在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)充分做好豎直與水平兩個防火分區(qū)的防火設(shè)計。明確自己的職責(zé)，按建設(shè)程序辦事，嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計和施工。降低玻璃幕墻火災(zāi)的危險性，充分服務(wù)于高層建筑的整個設(shè)計工程。

　　參考文獻：

　　【1】《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 139-2001

　　【2】《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》　JGJ 102-96

　　【3】《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》　GB50045-95