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1、建筑幕墻的種類及防火設計【摘 要】 幕墻是近代科學發展的產物，是現代主義高層建筑時代的顯著特征。近年來，隨著各國城市化進程的不斷加速，許多著名的建筑都采用幕墻作為外部裝修，但同時也給高層建筑防火帶來了更大的考驗因此高層建筑的各種安全預防設計極其重要，尤其是防火設計更是重中之重。本文探討高層建筑組合幕墻的防火設計要點及相關注意事項。 /1/view-12287317.htm【關鍵詞】 建筑幕墻；種類；防火設計引言隨著我國建筑事業的發展，越來越多的城市高層建筑都采用幕墻作為外圍護結構，不但能達到使用效果，同時還具有一定的藝術性，但是在實際使用過程中發現，玻璃幕墻建筑容易發生火災，并且建筑物一旦發生2、火災，火勢會迅速蔓延，加之高層建筑火災撲救難度大，會產生很嚴重的危害，給人，民的生命財產帶來嚴重的威脅，究其原因，主要是建筑防火設計不合理，玻璃幕墻材料防火性能差，因此，為了預防幕墻建筑火災的發生，應該從幕墻建筑設計和材料使用中加以控制，不斷減小損失。一、建筑幕墻概述由面板與支承結構體系（支承裝置與支承結構）組成的、可相對主體有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔主體結構所受作用的建筑外圍護墻或裝飾性結構。幕墻是建筑物的外墻護圍，不承重，像幕布一樣掛上去，故又稱為懸掛墻，是現代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻體。由結構框架與鑲嵌板材組成，不承擔主體結構載荷與作用的建筑圍護結構。二、3、幕墻分類2.1按密閉形式分：封閉式和開放式。2.2按主要支承結構形式分：構件式，單元式，點支承，全玻，智能型呼吸式幕墻（雙層幕墻）。構件式幕墻的立柱（或橫梁）先安裝在建筑主體結構上，再安裝橫梁（或立柱），立柱和橫梁組成框格，面板材料在工廠內加工成單元組件，再固定在立柱和橫梁組成的框格上。面板材料單元組件所承受的荷載要通過立柱（或橫梁）傳遞給主體結構。2.2.1構件式幕墻構件式幕墻分類（1）明框幕墻：金屬框架的構件顯露于面板外表面的框支承幕墻。（2）隱框幕墻：金屬框架的構件完全不顯露于面板外表面的框支承幕墻。（2）半隱框幕墻：金屬框架的豎向或橫向構件顯露于面板外表面的框支承幕墻。構件式幕墻特點（4、1）施工手段靈活，工藝成熟，是采用較多的幕墻結構形式。（2）主體結構適應能力強，安裝順序基本不受主體結構影響。（3）采用密封膠進行材料密封，水密性、氣密性好，具有較好的保溫、隔聲降噪能力，具有一定的抗層間位移能力。（4）面板材料單元組件工廠制作，結構膠使用性能有保證。2.2.2單元式幕墻單元式幕墻，是符合當今世界潮流的高檔建筑外維護系統。其以工廠化的組裝生產，高標準化的技術，大量節約施工時間等綜合優勢，成為建筑幕墻領域最具普及價值和發展優勢的幕墻形式。單元式幕墻主要特點（1）工業化生產，組裝精度高，有效控制工程施工周期，經濟效益和社會效益明顯。（2）單元之間采用結構密封，適應主體結構位移能力強5、，適用于超高層建筑和鋼結構高層建筑。（3）不需要在現場填注密封膠，不受天氣對打膠的影響。（4）具有優良的氣密性、水密性、風壓變形及平面變形能力，可達到較高的環保節能要求。2.2.3點支式幕墻點支式幕墻主要特點（1）支承結構形式多樣，可滿足不同建筑師及工程業主對建筑結構與外立面效果的需求。（2）結構穩固美觀，構件精巧實用，可實現金屬結構與玻璃的通透性能融為一體，建筑內外空間和諧統一。（3）玻璃與駁接爪件采用球鉸連接，具有較強的吸收變形能力。2.2.4全玻幕墻全玻幕墻是一種全透明、全視野的玻璃幕墻，利用玻璃的透明性，追求建筑物內外空間的流通和融合，使人們可以透過玻璃清楚地看到玻璃的整個結構系統，使6、結構系統由單純的支承作用轉向表現其可見性，從而表現出建筑裝飾的藝術感、層次感和立體感。具有重量輕、選材簡單、加工工廠化、施工快捷、維護維修方便、易于清洗等特點。其對于豐富建筑造型立面效果的功效是其他材料無可比擬的，是現代科技在建筑裝飾上的體現。三、幕墻的防火設計3.1防火分隔建筑幕墻作為建筑的外圍護結構，面積比較大，通常跨越所有樓層，但是在幕墻與樓板之間，常常會留下5-10mm的空隙，這個空隙是施工的薄弱環節，為了保證這個空隙不會出現滲漏現象，應該采取適當的施工措施，避免雨水從這些地方滲漏，同時要做好防火處理，常常是利用非燃燒材料進行嵌縫堵死，但是在實際施工中，這些地方是最容易被忽視的，施工人7、員沒有對這些地方進行處理，或者采用了橡膠、泡沫、夾板等材料進行嵌縫，與規范要求不相符，存在著質量隱患，對于這樣的防火分區，不但起不到作用，在火災來臨的時候可能會助長火勢的蔓延。為了保證在火災來臨時能夠有效的將火災控制在防火分區內，可以將家具等辦公用品靠近幕墻擺放，這樣可以增大空間。3.2防火封修的設計。由于幕墻安裝的連接特點，幕墻與每層樓板（垂直方向）及房間隔墻（水平方向）之間縫隙相當大，有的甚至達到150300mm。這些間隙必須按照建筑物防火極限的要求進行防火封修設計。對防火有特別要求的建筑，更應該對每個防火分區的垂直、水平各方向上的封修進行構造節點設計。如防火層托板必須采用經過防腐處理且厚8、度不小于1.5mm的鋼板，而不得采用鋁板；防火層密封材料應采用有法定檢測機構防火檢測報告的防火密封膠等。這樣既可以阻止火災的蔓延，又可以增強每個建筑空間之間的隔音效果，是幕墻防火設計不可忽略的部分。而防火封修層的厚度應根據防火材料的耐火極限來決定。3.3水噴淋保護系統一旦建筑中發生了火災，慌亂中的人們會阻礙疏散的效果，被困人員會在樓道內被大火和煙氣逼到建筑的邊緣，這時新鮮空氣被擋在了玻璃幕墻的邊上，人們一旦靠近玻璃幕墻，就可能發生危險事故，這就需要在火災發生后，能夠有效的保護人員發生墜樓傷亡，同時需要為被困人員提供一個暫時可以停留的安全區域。經過長時間的試驗證明如果采用水噴淋保護系統，可以有效9、的降低幕墻建筑中的鋼結構的溫度，提高鋼骨架的穩定性，這樣就可以為受困人員提供短暫的保護措施，更重要的是水噴淋保護系統可以防止樓下的火災向上蔓延的速度，起到降溫排煙的作用，同時可以為受困人員提供疏散時間。3.4對幕墻材料使用加以限制建筑幕墻主要部分由框架、飾面、密封、保溫和五金配件組成，那么這些單元件之間材料各有不同，在防火設計應注意可燃或難燃的區分。（1）框架材料主要以鋁合金型材、鋼型材或鋼鋁組合構造為主，有時采用木材或可燃或難燃的復合材料。（2）飾面材料使用的品種較多，難燃材料一般有石材、金屬板材、玻璃、復合制品和人造板材等。其中復合制品和部分人造板材介于可燃或難燃材料之間，比如：復合鋁板（10、芯材為可燃或難燃材料），夾膠玻璃（PVB膠膜為可燃材料），高壓熱固化木纖維板、ETFE膜等。（3）密封材料在幕墻構造中是單元之間密封與粘合的主要材料，主要有膠條、密封膠、雙面膠帶、泡沫棒等，比例不高，對火災直接蔓延不能起主導作用，可不作限制。（4）保溫材料在建筑幕墻中使用面積大，使火災載荷密度大大增加，火災事故容易造成垂直蔓延。因此，防火設計時建議保溫材料使用難燃材料，但是難燃材料在高溫下易出現無火焰碳化，持續陰燃等現象。因此對保溫材料的選用需謹慎。（5）五金配件主要由壓鑄金屬件、加工金屬件塑料附件組成，作為幕墻構造中連接單元間的構件，不會對火災垂直蔓延產生影響。結束語綜上所述，建筑幕墻的使用能大大增添城市的美觀，但如果對防火處理不予重視，那就可能給人們的安全構成危險。所以在建筑工程設計中，重視與加強對幕墻工程的防火設計與節點處理，合理使用防火材料，對控制火災發生與減少火災發生時的蔓延速度等均能起到一定的作用。參考文獻：1陳永堅.玻璃幕墻設計中的要點及其美學應用.建材發展導向，2009；2莊蕊.窗檻墻和防火挑檐對外墻火災蔓延影響分析J.消防科學與技術，2011，30（8）：686-689.3 張忠軍.淺談玻璃幕墻建筑的防火設計與施工J.建材與裝飾.2012（25）。