建筑雙層玻璃幕墻火災(zāi)行為特性研究

安偉平

摘? ? 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目逐漸增多。玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑的一項(xiàng)新技術(shù)是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。玻璃幕墻可以增加建筑物的美觀程度，同時(shí)減輕了建筑物的自重，又能縮短建設(shè)周期，同時(shí)因?yàn)楹牟慕?jīng)濟(jì)實(shí)惠使得玻璃幕墻被廣泛應(yīng)用于建筑工程，特別是在全框架高層建筑中。這類建筑的出現(xiàn)無(wú)疑是建筑行業(yè)的一次突破膽同時(shí)也給消防部門帶來(lái)了新的問題和挑戰(zhàn)。本文就建筑雙層玻璃幕墻火災(zāi)行為特性展開探討。

關(guān)鍵詞：消防;雙層玻璃幕墻;火災(zāi)特性;對(duì)策

1? 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，玻璃幕墻作為一種新穎、前衛(wèi)的墻體裝飾方法，被各類建筑普遍采用。但發(fā)生建筑火災(zāi)，玻璃幕墻燃燒、爆裂以及火焰、煙氣迅速蔓延的問題顯著暴漏，嚴(yán)重威脅著救援官兵、周邊群眾的生命安全。

2? 雙層玻璃幕墻火災(zāi)特性

2.1? 撲救困難

當(dāng)雙層幕墻建筑發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，在高溫的作用下，幕墻上的不銹鋼和鋼材等結(jié)構(gòu)就會(huì)很快變形、軟化，而玻璃與框架受到熱力作用不斷膨脹，發(fā)生炸裂，掉落形成玻璃雨。這些物件不僅容易造成人員的傷亡，掉落的玻璃雨會(huì)割破消防水帶等滅火器材，也影響消防救援人員行動(dòng)，給滅火救援帶來(lái)困難。且由于雙層玻璃的存在，不利于消防隊(duì)員從窗戶進(jìn)入建筑物滅火，給消防隊(duì)員在外部滅火、降溫和搶救人員等方面都帶來(lái)了困難。

2.2? 火勢(shì)蔓延速度快、途徑多

幕墻的組成基本是由鋁合金、鋼材、玻璃等輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，而這些材料容易在受熱時(shí)失去穩(wěn)定性沮玻璃一般會(huì)在火災(zāi)初起時(shí)破裂使大量空氣卷入建筑物內(nèi)形成轟燃。在玻璃碎裂后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)就只剩下普通鋼構(gòu)架導(dǎo)致上下左右都成為火勢(shì)蔓延的捷徑，形成煙囪效應(yīng)溫度達(dá)到1000。c的高溫?zé)煔鈯A著火焰竄出，炙烤相鄰玻璃結(jié)構(gòu)在高溫中變軟、熔化形成立體式燃燒導(dǎo)致火災(zāi)在空間上失去控制。

2.3? 排煙困難，人員疏散難

毒氣和煙霧，一直被消防界稱為“火災(zāi)頭號(hào)殺手”。在我國(guó)以往火災(zāi)中，近八成的人員傷亡是因人員吸入有毒氣體和濃煙所致。而雙層幕墻建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，受到兩層幕墻的阻隔，煙氣很難快速有效的排出建筑體外。隨著火災(zāi)的發(fā)展，建筑物內(nèi)部的火勢(shì)不斷擴(kuò)大，建筑物內(nèi)部煙霧彌漫，能見度非常低，人員不易辨別方向，找不到安全出口，行動(dòng)疏散困難。

3? 玻璃幕墻的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）玻璃幕墻的定義和分類。玻璃幕墻是一種特殊的外墻裝飾結(jié)構(gòu)，它由支承結(jié)構(gòu)體系和與建筑主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)承受力的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成。玻璃幕墻根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為框支承玻璃幕墻、點(diǎn)支承玻璃幕墻、全玻璃幕墻以及斜玻璃幕墻。現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛的是框支承玻璃幕墻，其又可以分為明框玻璃幕墻和隱框玻璃幕墻。（2）玻璃幕墻基本功能和應(yīng)用的場(chǎng)所。玻璃幕墻賦予建筑的最大特點(diǎn)是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，它充分的迎合了現(xiàn)代人群時(shí)尚、前衛(wèi)的審美觀點(diǎn)，是當(dāng)代的一種新型墻體。而高層建筑玻璃幕墻普遍采用中空玻璃，它由鏡面玻璃和鋼化玻璃組成，隔層充入干燥空氣的，具有防結(jié)霜、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大、隔音、防潮、隔熱等優(yōu)點(diǎn)。

4? 雙層玻璃幕墻防滅火措施

4.1? 玻璃幕墻選材應(yīng)防火與安全并重

防火玻璃與其支撐框架對(duì)玻璃幕墻類建筑防火性能影響較大。特別是采用了耐火極限達(dá)不到要求的支撐框架，火災(zāi)初期即出現(xiàn)框架燒垮的現(xiàn)象，引起整個(gè)防火分隔的失效。因此在材料選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇防火玻璃以及防火性能優(yōu)秀的粘連膠劑，同時(shí)在玻璃幕墻的框架結(jié)構(gòu)的選擇方面也要注重抗高溫的性能。

4.2? 嚴(yán)格幕墻及建筑防火設(shè)計(jì)

目前國(guó)家對(duì)雙層幕墻設(shè)計(jì)還沒有出臺(tái)相應(yīng)的防火規(guī)定，建筑主管部門要加強(qiáng)調(diào)研，認(rèn)真研究，制定標(biāo)準(zhǔn)。（1）限制整體式雙層玻璃幕墻的高度整體式雙層玻璃幕墻存在較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，要限制整體式雙層玻璃幕墻的高度，不大于50m為宜，并符合以下要求：①當(dāng)內(nèi)外層幕墻之間的距離不小于2.00m且每層均設(shè)有寬度不小于0.50m、耐火極限不低于1.00h不燃燒體防火挑檐時(shí)，其總高度不應(yīng)大于50m。②當(dāng)內(nèi)外層幕墻之間的距離小于2.00m或每層沒有設(shè)置防火挑檐時(shí)，其總高度不應(yīng)大于24m。（2）整體式雙層玻璃幕墻的內(nèi)層玻璃幕墻應(yīng)有防火分隔措施：①在每層設(shè)窗間墻、窗檻墻，在縫隙處采用非燃燒的填充材料。②對(duì)于幕墻與基層墻體之間的空腔或縫隙，要在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。（3）豎向防火分隔措施。對(duì)于隔斷式雙層玻璃幕墻，要在豎向每層設(shè)置耐火極限不低于1.00h的不燃燒體的約束隔板進(jìn)行防火分隔。確應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)需要的，可每2～3層設(shè)置約束隔板，但應(yīng)在無(wú)約束隔板的樓層設(shè)置寬度不小于0.50m、耐火極限不低于1.00h的不燃燒體防火挑檐。（4）玻璃幕墻上設(shè)置易破拆點(diǎn)。玻璃幕墻由于防火、抗爆的要求多采用鋼化玻璃、夾層玻璃。由于玻璃過于堅(jiān)硬，對(duì)火災(zāi)初期的救人、滅火以及排煙戰(zhàn)術(shù)影響較大，不利于破拆以及被困人員的逃生。因此在保證玻璃幕墻防火性能的基礎(chǔ)上，設(shè)置固定的易破拆點(diǎn)，便于救援人員順利進(jìn)入樓層開展滅火搜救。其具體方法可以在玻璃幕墻建筑的每一層設(shè)置一兩扇強(qiáng)度較弱的玻璃面板并設(shè)置明顯標(biāo)記，有利于救援人員破拆、排煙。（5）玻璃幕墻上設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)?；馂?zāi)情況下，玻璃幕墻破碎，是火災(zāi)蔓延的首要通道，而合理設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)可以有效地保護(hù)玻璃幕墻，防止樓層之間火勢(shì)蔓延。因此，在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)分散設(shè)置自動(dòng)溫感或煙感噴頭，當(dāng)建筑內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，隨著溫度的升高，感應(yīng)噴頭自動(dòng)對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行滅火降溫，即可以保護(hù)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)防止發(fā)生破裂、墜落，又可以阻擋煙氣、火焰通過玻璃幕墻夾層蔓延。

4.3? 璃的防火處理

玻璃在火災(zāi)中容易碎裂形成立體燃燒途徑，一般玻璃遇高溫明火極易碎裂，耐火極限低和玻璃幕墻防火隔離要求還有較大差距在玻璃幕墻結(jié)構(gòu)選型上應(yīng)盡量選用有防火處理的玻璃。

4.4? 滅火救援措施

（1）滅火救援窗。在雙層玻璃幕墻建筑中，要加強(qiáng)滅火救援措施的設(shè)置。①雙層玻璃幕墻不宜設(shè)在高層建筑的消防登高面?zhèn)韧鈮?。②確需在消防登高面?zhèn)韧鈮υO(shè)置雙層玻璃幕墻的，應(yīng)在外層幕墻上設(shè)滅火救援窗。窗口的凈高度和凈寬度不應(yīng)小于0.80m和1.0m，下沿距室內(nèi)地面不宜大于1.2m，滅火救援窗的間距不宜大于20m且每個(gè)防火分區(qū)不少于2個(gè)。在滅火救援窗口處設(shè)置易于識(shí)別的標(biāo)志。（2）連接通道。消防登高面?zhèn)葍?nèi)外層玻璃幕墻之間每層應(yīng)設(shè)供消防人員通行的設(shè)施，內(nèi)層玻璃幕墻和基墻在對(duì)應(yīng)外層幕墻滅火救援窗位置設(shè)可開啟門。（3）防墜落設(shè)施。消防登高面?zhèn)炔Ａ粔?yīng)在首層設(shè)挑檐等防玻璃、鋼等碎片擊傷措施。

5? 結(jié)語(yǔ)

由于玻璃幕墻發(fā)生火災(zāi)容易形成立體火災(zāi)、蔓延十分迅速影響人員疏散和火災(zāi)撲救所以玻璃幕墻的防火處理顯得尤為重要。我們應(yīng)該嚴(yán)格遵照玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，盡量避免各種不安全的隱患使得人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全得到保證。

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