基于建筑幕墻防火材料的選擇及防火重點

鐘歷

摘 要：隨著高層建筑的逐步增多，越來越多的建筑幕墻出現在城市中的各個角落。雖然建筑幕墻越來越新潮且樣式越來越多，但是防火性能卻難以保證，如何提高幕墻防火性能并達到控制火災和減少火災的目的，成為建筑行業全新探討的主題。基于這種現狀，將著重分析和思考建筑幕墻防火材料的選擇及防火重點，以供參考。

關鍵詞：建筑幕墻;防火材料;材料選擇;防火重點

中圖分類號： TU545 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）05-0126-03

當前，建筑幕墻的美觀性能已經基本達標，下一步需要加強幕墻防火性能，旨在減少不安全因素，切實為高層建筑中的人們提供安全保障。最直接、最有效的方式是選用防火材料去建設幕墻，需要結合建筑基本情況選擇合適的防火材料，更要對防火重點加以把握，如此才可確保防火材料牢牢固定在建筑墻體上并發揮應有作用，還可間接避免因受熱而導致的幕墻脫落。

1 建筑幕墻概述

1.1 建筑幕墻材料及優缺點

當前市面中的建筑幕墻主要有干掛石材材料、干掛金屬材料、干掛木板材料和干掛PVC板材料、玻璃材料幾種。

干掛石材料主要指價位高昂的大理石和花崗巖，一般會將其加工為大尺寸的塊材，干掛在金屬骨架上。優點是美觀大方、易清潔，可配合保溫隔熱構造，施工效率高。缺點是有色差且難以控制、有放射性、成本較高。市場中的這類幕墻造價在500～800 元/m2，也有些石材造價高達2 000 元/m2，造價高昂。

干掛金屬材料多指鋁板、鋁塑板、彩鋼板外墻，在我國公共建筑中較為盛行。優點是施工效率高、效果統一并且對溫度適應性強，可出于建筑安全考量而靈活構造，同時易加工、材質均勻、可機械化加工，在市場中較為普遍。缺點是材質效果單一、質感豐富度不夠、不耐腐蝕、使用壽命有限、防火性能不佳、造價高昂。

干掛木板材料和干掛PVC板材料多用于復合墻體構造的建筑，優點是施工便利、造價低、批疊方法使用。缺點是防火性能差、耐候性差，需做好防火和防白蟻等措施，維護成本稍高。

玻璃材料在現代化建筑中較為常見，使用玻璃幕墻可以增強美感，讓室內視野通透，可滿足不同幕墻結構。缺點是存在光污染問題、耗能高問題、造價高問題，其中，造價高問題主要在滿足節能要求前提下產生[1]。

1.2 建筑幕墻火災的危害

火災是現代社會中常見的一類災難，釀成火災的原因多種多樣，但是都會對人身安全造成嚴重威脅，也會一定程度上造成經濟損失，是受到人們強烈關注的社會事故，預防火災人人有責。

就建筑幕墻火災這一類型來說，危害可主要囊括為3點：石材、玻璃等耐火較差的脆性材料構成的幕墻建筑，一旦發生火災將因為材料無法承受高溫而碎裂，亦或是炸裂或脫落，容易傷及行人，也會進一步阻礙消防人員消滅火災、開展救援;在易燃的幕墻建筑中，若火災發生并達到一定溫度狀況下，火勢也會順著幕墻材料蔓延至其他樓層，從而擴大受災面積、威脅更多人生命安全;使用較強保溫隔熱材料的幕墻建筑發生火災后，這些材料會增大火勢，導致火勢無法輕易撲滅。加上幕墻的阻隔，會導致火焰和濃煙會通過沒有墻體的縫隙向上擴散，給更多人員帶去危害。

1.3 影響建筑幕墻防火性能的影響因素

就當前發生的幕墻防火風險來看，可將影響幕墻防火性能的因素歸納為兩點：

一是防火材料選擇和運用不當。這是幕墻防火性能拉開較大差距的關鍵所在，拋開不同材料的耐熱點差異，相同材料運用的不當或管理不到位皆會增大火災風險，可參考2017年6月14日英國倫敦西區發生的“格蘭菲爾塔”火災事故，這場事故造成了79人死亡的嚴重后果，造成事故的原因便是幕墻使用聚乙烯—鋁塑復合板外墻貼面，15 min就已從2層火災燒到了24層。所以材料的選擇和運用分外重要，使用材料期間也要加強管護，避免在運輸、裝卸或存放期間出現損壞和變質問題，如此便可較好防御火災。二是防火設計與施工不合理。有些建筑工程將建設重心更多的放在了現場監管、安全防護等方面，而極大地忽視了幕墻防火在設計與施工中的體現，導致幕墻防火性難以達到理想狀態，如沈陽市皇朝大廈發生的火災，由于使用的幕墻設計與施工不夠嚴謹和科學，造成的財產損失高達9 384萬元，這類狀況比比皆是，與建筑施工周期較短存在一定聯系，再加上相關人員幕墻防火意識差，便會為今后發生火災埋下隱患，這一影響因素也需要重點關注。

2 建筑幕墻防火材料的選擇策略

2.1 嚴格按照國家標準選材

我國曾在2009年下達有關于建筑幕墻防火材料的規定，即《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》，結合當前建筑行業幕墻建設和幕墻材料市場情況，對幕墻材料使用做出具體規定，需要建筑行業嚴格遵守，該規定的出臺，為建筑行業在幕墻工程中的施工提供了指導和強制性管控。

建筑高度在24 m及以上時，所選用的保溫材料性能需要達到A級，性能達不到A級說明材料不合格。建筑高度在24 m以下時，所選用的保溫材料燃燒性能不得低于B1，若材料性能為B1，則需要在施工過程中認真設置防火隔離帶，為幕墻防火提供保障。保溫材料需要認真篩選，其自身保護層不具備燃燒特性，即燃點過低，防護層將保溫材料全面包裹且厚度不低于3 mm。非透明幕墻要額外添置基層墻體，耐火等級要符合相關規定，確保具有防火、避火功能;透明幕墻的建筑在施工中也要嚴格遵守相關規定選材和施工。墻體內部空腔和建筑幕墻、基層墻體、窗間墻中存在的空隙，需要采用防火材料進一步填補。防火隔離帶設置過程中，確保寬度不低于300 mm，防火性能要過關，施工工藝要精湛。外墻裝飾時，使用的涂料不具有可燃性，使用到可燃保溫材料時，要首選火后不易脫落的材料，將火災危害降到最低[2]。

2.2 科學對各種幕墻材料進行選擇

2.2.1 選擇玻璃材料

現代建筑很多選擇玻璃材質的幕墻，這會使得幕墻美觀、大方且透光性好，但是不同玻璃材料在防火性能上有較大差異，因此，需要建筑施工團隊謹慎選擇玻璃材質。多選擇隔熱性能好、耐火性能高的玻璃材質，復合式防火玻璃中的FB18型號就很不錯，厚度為18 mm，耐火等級為甲級，只是造價較為高昂，其隔音效果也十分突出，結合工程預算做合適選擇[3]。

2.2.2 選擇鋁塑板材料

鋁塑板具備阻燃性的芯材，鋁板存在防火保護層，燃點較高，且隔音效果令人滿意。有些建筑單位考量到玻璃幕墻帶來的光污染問題、造價高昂問題，會酌情選用鋁塑板材料，規避光污染之余，提升幕墻及建筑整體的美感和藝術感。此外，鋁塑板材料較輕，硬度可達到設計標準和工程要求，因此得到較多建筑單位認可，在選用這類材料時，要盡可能選擇正規廠家，若有條件可對這類材料的防火性能進行實驗，確保材料規格與品質達標，再酌情使用[4]。

2.2.3 選擇密封膠材料

防火密封膠有膨脹密封膠和彈性密封膠兩類，前者通常應用于空隙處的填塞處理上，對幕墻結構內的電纜或線路有較好保護作用，可避免被火點燃;后者主要用于建筑幕墻的接縫施工中，優點是提高間隙處防火性能。市面上質量優良的密封膠材料除了具備較強位移能力，還兼有防潮和防水功能。若在惡劣的雷雨天氣，幕墻接縫處出現滲水現象，有了密封膠的輔助，可較好阻隔雨水進一步滲透，進而影響幕墻整體架構的穩定性。發生火災時，密封膠的存在也可較好阻隔火源，阻止火勢進一步蔓延，防止釀成重大火災。

2.2.4 選擇涂料

防火涂料在建筑幕墻防火設計中占據較大比重和分量，是不可或缺的防火角色，具有多樣性和靈活性特點。當前，建筑幕墻施工中使用的防火涂料以溶劑類為主，多用于鋼結構的防火設計中，有薄涂型防火涂料和厚涂型防火涂料兩種。應用目的與空氣形成防火屏障，阻止基材在氧氣干預下越燃越大。有些防火涂料中加入了惰性氣體，會一定程度阻礙火勢的進一步蔓延，對幕墻有重要保護作用，會盡可能地保護幕墻整體結構。選擇這類涂料時，要對比多家產品，查看相關證書，借鑒其他建筑單位的在涂料選擇上的經驗，方可在涂料選擇上少走彎路、少走錯路。

3 建筑幕墻的防火重點

3.1 遵循建筑幕墻防火設計原則

建筑幕墻的設計與幕墻防火性能直接掛鉤，為此，要科學設計幕墻，更要確保幕墻設計嚴謹，一般來說，需要在防火設計中遵循基礎三項原則：一是防火材料連接緊密原則。盡可能讓轉接構件設置于幕墻內部，保證墻體結構完整性;二是窗臺處多設置一層防火層，這是出于火災發生過程中幕墻材料有脫落風險、有燃燒風險的情況而針對性設定，將火災危害與風險降到最低;三是測試原則。即對防火層進行測試，觀察1 h內防火層浸水后性能是否發生變化，防火節點密封性能較好，則不會產生竄火、透煙問題。值得一提的是，建筑幕墻一般面積較大，還需在防火設計中酌情考慮風力負荷、重力承載、高溫內作用力等問題，保障內部結構穩定、防火材料受到擠壓而破碎。另外，設計人員在設計轉接件時，有必要對具體方位進行準確計算，竭盡所能保證轉接件處在防火材料內側，這樣就會提高保護性能、降低火災危害[5]。

3.2 做好施工前各項準備工作

做好承包單位資質鑒定工作，應選擇資質合格、技術過硬和信譽較好的施工單位，提高建筑幕墻設計與施工質量，避免幕墻防火性能不過關。對采購的防火材料進行必要檢查，發現問題及時上報給領導，必要時可調換防火材料，避免幕墻防火性能因此受到影響。對防火材料的儲存與管理進行監督和干預，實施精細化管理，調控倉庫溫度、濕度，避免防火材料變質、失去原本功能。運輸和卸載防火材料過程中，遵循規定的步驟，減少人為因素影響，順利推進幕墻施工各項工作[6]。

3.3 嚴查窗洞口封堵性能

施工過程中，要嚴格監督各個環節的施工作業，除了檢測密封性，還要科學選擇窗洞位置，如窗洞口位置與樓層位置的貼合度，需要設計人員計算好各窗洞口間的距離和布局方位，為后續幕墻防火設計提供依據。若建筑為無墻面類型，設計幕墻結構時除了要對襯板處的防火層進行全面裝設，還需對各樓層窗洞的封堵情況進行摸底，確保各個窗洞口封堵情況符合防火要求與標準。此外，建筑施工單位也要對門窗洞口的防潮性有所認知。

3.4 加強幕墻施工后的防火驗收力度

幕墻施工作業完成后，建筑單位要對整體質量進行檢驗，尤其是檢驗幕墻的防火性能，通過率先檢驗發現問題并逐步完善。驗收人員可拿著設計圖紙對幕墻整體形象、防火結構進行核對，若圖紙與施工結果形成較大差異，可追蹤溯源并進行整體優化。對驗收過程中發現的防火隱患，要及時制定防火應急預案，將火災發生風險、危害風險降到最低。建筑中出現火災問題，可通過后期勘驗明確原因，為后期修復提供參考，提高防火性能。

3.5 關注水循環冷卻系統在幕墻中的應用

水循環系統是一種快速降溫的新穎方式，應用于幕墻施工中，可通過一定水量阻礙火勢的進一步蔓延，甚至可以阻撓火災面積的進一步擴張，是一種值得應用的防火手段。可在建筑空心鋼結構內設置水循環冷卻系統，發生火災時，鋼結構傳遞的熱量可通過水循環系統冷卻，確保建筑結構不受高溫影響而有所變化，可避免火災損失和危險升級，防止坍塌事故發生并保護建筑內人員的人身安全，值得進一步推廣和應用。

4 結語

綜上所述，近些年我國建筑行業突飛猛進，面對越來越高的建筑施工要求，建筑單位還需嚴把安全關，切實將安全視為施工重要原則，為建筑行業實現長遠發展奠定堅實基礎。其中，要尤為關注幕墻防火性能，吸取火災經驗、借鑒其他建筑單位的經驗和技巧，做好幕墻防火材料選擇工作，明確幕墻防火重點，從而在提高幕墻美觀性、藝術性基礎上提高防火安全性，為建筑內部人員的人身安全提供強有力保障，也為未來的防火研究帶來一些思路和實質性幫助。

參考文獻

[1] 尹傳山，李廷江.建筑幕墻防火材料的選擇及防火要點分析[J].低溫建筑技術，2021，43（10）：53-55.

[2] 許欽顯.建筑幕墻防火材料選擇及防火要點探究[J].今日消防，2021，6（9）：109-111.

[3] 鄒曉偉.建筑幕墻防火材料選擇及防火要點[J].中國地名， 2020（6）：71.

[4] 商璐.建筑幕墻防火材料選擇及防火要點[J].工程技術研究， 2020，5（3）：152-153.

[5] 毛高佐.建筑幕墻防火材料選擇及防火要點分析[J].綠色環保建材，2017（4）：191.

[6] 喻明.建筑幕墻防火材料選擇及防火要點分析[J].建材與裝飾，2016（9）：113-114.