1、建筑幕墙的种类及防火设计【摘 要】 幕墙是近代科学发展的产物，是现代主义高层建筑时代的显著特征。近年来，随着各国城市化进程的不断加速，许多著名的建筑都采用幕墙作为外部装修，但同时也给高层建筑防火带来了更大的考验因此高层建筑的各种安全预防设计极其重要，尤其是防火设计更是重中之重。本文探讨高层建筑组合幕墙的防火设计要点及相关注意事项。 /1/view-12287317.htm【关键词】 建筑幕墙；种类；防火设计引言随着我国建筑事业的发展，越来越多的城市高层建筑都采用幕墙作为外围护结构，不但能达到使用效果，同时还具有一定的艺术性，但是在实际使用过程中发现，玻璃幕墙建筑容易发生火灾，并且建筑物一旦发生
2、火灾，火势会迅速蔓延，加之高层建筑火灾扑救难度大，会产生很严重的危害，给人，民的生命财产带来严重的威胁，究其原因，主要是建筑防火设计不合理，玻璃幕墙材料防火性能差，因此，为了预防幕墙建筑火灾的发生，应该从幕墙建筑设计和材料使用中加以控制，不断减小损失。一、建筑幕墙概述由面板与支承结构体系（支承装置与支承结构）组成的、可相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙或装饰性结构。幕墙是建筑物的外墙护围，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为悬挂墙，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成，不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。二、
3、幕墙分类2.1按密闭形式分：封闭式和开放式。2.2按主要支承结构形式分：构件式，单元式，点支承，全玻，智能型呼吸式幕墙（双层幕墙）。构件式幕墙的立柱（或横梁）先安装在建筑主体结构上，再安装横梁（或立柱），立柱和横梁组成框格，面板材料在工厂内加工成单元组件，再固定在立柱和横梁组成的框格上。面板材料单元组件所承受的荷载要通过立柱（或横梁）传递给主体结构。2.2.1构件式幕墙构件式幕墙分类（1）明框幕墙：金属框架的构件显露于面板外表面的框支承幕墙。（2）隐框幕墙：金属框架的构件完全不显露于面板外表面的框支承幕墙。（2）半隐框幕墙：金属框架的竖向或横向构件显露于面板外表面的框支承幕墙。构件式幕墙特点（
4、1）施工手段灵活，工艺成熟，是采用较多的幕墙结构形式。（2）主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构影响。（3）采用密封胶进行材料密封，水密性、气密性好，具有较好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移能力。（4）面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保证。2.2.2单元式幕墙单元式幕墙，是符合当今世界潮流的高档建筑外维护系统。其以工厂化的组装生产，高标准化的技术，大量节约施工时间等综合优势，成为建筑幕墙领域最具普及价值和发展优势的幕墙形式。单元式幕墙主要特点（1）工业化生产，组装精度高，有效控制工程施工周期，经济效益和社会效益明显。（2）单元之间采用结构密封，适应主体结构位移能力强
5、，适用于超高层建筑和钢结构高层建筑。（3）不需要在现场填注密封胶，不受天气对打胶的影响。（4）具有优良的气密性、水密性、风压变形及平面变形能力，可达到较高的环保节能要求。2.2.3点支式幕墙点支式幕墙主要特点（1）支承结构形式多样，可满足不同建筑师及工程业主对建筑结构与外立面效果的需求。（2）结构稳固美观，构件精巧实用，可实现金属结构与玻璃的通透性能融为一体，建筑内外空间和谐统一。（3）玻璃与驳接爪件采用球铰连接，具有较强的吸收变形能力。2.2.4全玻幕墙全玻幕墙是一种全透明、全视野的玻璃幕墙，利用玻璃的透明性，追求建筑物内外空间的流通和融合，使人们可以透过玻璃清楚地看到玻璃的整个结构系统，使
6、结构系统由单纯的支承作用转向表现其可见性，从而表现出建筑装饰的艺术感、层次感和立体感。具有重量轻、选材简单、加工工厂化、施工快捷、维护维修方便、易于清洗等特点。其对于丰富建筑造型立面效果的功效是其他材料无可比拟的，是现代科技在建筑装饰上的体现。三、幕墙的防火设计3.1防火分隔建筑幕墙作为建筑的外围护结构，面积比较大，通常跨越所有楼层，但是在幕墙与楼板之间，常常会留下5-10mm的空隙，这个空隙是施工的薄弱环节，为了保证这个空隙不会出现渗漏现象，应该采取适当的施工措施，避免雨水从这些地方渗漏，同时要做好防火处理，常常是利用非燃烧材料进行嵌缝堵死，但是在实际施工中，这些地方是最容易被忽视的，施工人
7、员没有对这些地方进行处理，或者采用了橡胶、泡沫、夹板等材料进行嵌缝，与规范要求不相符，存在着质量隐患，对于这样的防火分区，不但起不到作用，在火灾来临的时候可能会助长火势的蔓延。为了保证在火灾来临时能够有效的将火灾控制在防火分区内，可以将家具等办公用品靠近幕墙摆放，这样可以增大空间。3.2防火封修的设计。由于幕墙安装的连接特点，幕墙与每层楼板（垂直方向）及房间隔墙（水平方向）之间缝隙相当大，有的甚至达到150300mm。这些间隙必须按照建筑物防火极限的要求进行防火封修设计。对防火有特别要求的建筑，更应该对每个防火分区的垂直、水平各方向上的封修进行构造节点设计。如防火层托板必须采用经过防腐处理且厚
8、度不小于1.5mm的钢板，而不得采用铝板；防火层密封材料应采用有法定检测机构防火检测报告的防火密封胶等。这样既可以阻止火灾的蔓延，又可以增强每个建筑空间之间的隔音效果，是幕墙防火设计不可忽略的部分。而防火封修层的厚度应根据防火材料的耐火极限来决定。3.3水喷淋保护系统一旦建筑中发生了火灾，慌乱中的人们会阻碍疏散的效果，被困人员会在楼道内被大火和烟气逼到建筑的边缘，这时新鲜空气被挡在了玻璃幕墙的边上，人们一旦靠近玻璃幕墙，就可能发生危险事故，这就需要在火灾发生后，能够有效的保护人员发生坠楼伤亡，同时需要为被困人员提供一个暂时可以停留的安全区域。经过长时间的试验证明如果采用水喷淋保护系统，可以有效
9、的降低幕墙建筑中的钢结构的温度，提高钢骨架的稳定性，这样就可以为受困人员提供短暂的保护措施，更重要的是水喷淋保护系统可以防止楼下的火灾向上蔓延的速度，起到降温排烟的作用，同时可以为受困人员提供疏散时间。3.4对幕墙材料使用加以限制建筑幕墙主要部分由框架、饰面、密封、保温和五金配件组成，那么这些单元件之间材料各有不同，在防火设计应注意可燃或难燃的区分。（1）框架材料主要以铝合金型材、钢型材或钢铝组合构造为主，有时采用木材或可燃或难燃的复合材料。（2）饰面材料使用的品种较多，难燃材料一般有石材、金属板材、玻璃、复合制品和人造板材等。其中复合制品和部分人造板材介于可燃或难燃材料之间，比如：复合铝板（
10、芯材为可燃或难燃材料），夹胶玻璃（PVB胶膜为可燃材料），高压热固化木纤维板、ETFE膜等。（3）密封材料在幕墙构造中是单元之间密封与粘合的主要材料，主要有胶条、密封胶、双面胶带、泡沫棒等，比例不高，对火灾直接蔓延不能起主导作用，可不作限制。（4）保温材料在建筑幕墙中使用面积大，使火灾载荷密度大大增加，火灾事故容易造成垂直蔓延。因此，防火设计时建议保温材料使用难燃材料，但是难燃材料在高温下易出现无火焰碳化，持续阴燃等现象。因此对保温材料的选用需谨慎。（5）五金配件主要由压铸金属件、加工金属件塑料附件组成，作为幕墙构造中连接单元间的构件，不会对火灾垂直蔓延产生影响。结束语综上所述，建筑幕墙的使用能大大增添城市的美观，但如果对防火处理不予重视，那就可能给人们的安全构成危险。所以在建筑工程设计中，重视与加强对幕墙工程的防火设计与节点处理，合理使用防火材料，对控制火灾发生与减少火灾发生时的蔓延速度等均能起到一定的作用。参考文献：1陈永坚.玻璃幕墙设计中的要点及其美学应用.建材发展导向，2009；2庄蕊.窗槛墙和防火挑檐对外墙火灾蔓延影响分析J.消防科学与技术，2011，30（8）：686-689.3 张忠军.浅谈玻璃幕墙建筑的防火设计与施工J.建材与装饰.2012（25）。
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