建筑幕墻防火材料的選擇及防火要點(diǎn)分析

閆向峰

中國城市建設(shè)研究院有限公司，中國·北京 100032

1 引言

當(dāng)前，人們對(duì)高質(zhì)量生活的追求不斷提高，相應(yīng)提高了建筑工程的功能性與安全性。因此，技術(shù)人員在建筑幕墻防火施工中有必要結(jié)合實(shí)際情況選擇幕墻材料，對(duì)施工設(shè)計(jì)防火墊進(jìn)行優(yōu)化，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)的防火性能，提高幕墻結(jié)構(gòu)的安全性，這樣才能保證建筑業(yè)的質(zhì)量，推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展。

2 建筑幕墻火災(zāi)發(fā)生的特點(diǎn)

2.1 隱蔽性高

一旦建筑幕墻發(fā)生火災(zāi)，在夾層中起火，就會(huì)增加火災(zāi)的隱蔽性，無法及時(shí)處理與察覺。然而，根據(jù)中國有關(guān)規(guī)定，對(duì)于具有較高防火要求的建筑工程，必須使用防火材料為A 級(jí)的材料，確保整個(gè)建筑整體防火級(jí)別達(dá)到A 級(jí)[1]。

2.2 抗火性差

建筑工程使用頻率較高的就是石材與玻璃，其不僅脆弱，而且具有良好的抗活性能。一旦發(fā)生火災(zāi)，其溫度達(dá)到超過250℃就會(huì)導(dǎo)致玻璃爆炸，很顯然威脅了人們的生命安全。此外，使用石材與復(fù)合金屬板的過程中降低了其耐火性，且受熱較高時(shí)還可能產(chǎn)生變形，幕墻脫落的問題比較常見，造成的后果相當(dāng)嚴(yán)重。

2.3 火災(zāi)快速擴(kuò)大

建筑工程建設(shè)期間施工人員為了保證建筑物具有良好的隔熱性能與保溫性能，在樓板垂直方向上安裝了建筑幕墻[2]。一旦其與墻體出現(xiàn)裂縫，沒有及時(shí)處理，就有可能產(chǎn)生較大的消防漏洞，增加火災(zāi)發(fā)生率，且濃煙也會(huì)存在于縫隙中，容易導(dǎo)致居民窒息，相應(yīng)提升了火災(zāi)的蔓延速度。

2.4 控制難度大

當(dāng)前，建筑工程為了貫徹綠色環(huán)保理念，對(duì)于保溫材料的使用還需要考量其防火性能，導(dǎo)致其具有較高的易燃性，無法在發(fā)生火災(zāi)時(shí)控制火勢。應(yīng)用保溫材料時(shí)需要技術(shù)人員全面考慮其防火性能，且使用新型的材料，保證建筑物的整體安全水平，全面發(fā)揮建筑幕墻的價(jià)值。

2.5 容易產(chǎn)生抽風(fēng)作用

通常來說，建筑幕墻的發(fā)生不會(huì)在火災(zāi)影響下燃燒，且其燃燒速度超過了耐熱的標(biāo)準(zhǔn)就容易發(fā)生脫落的問題，從而出現(xiàn)抽風(fēng)作用，還會(huì)形成抽風(fēng)筒。在此影響下火災(zāi)逐步往外墻蔓延，火勢變大。部分建筑工程施工中使用了鋁塑板，增加了火災(zāi)的蔓延速度，對(duì)人們的生命安全造成較大的威脅。

3 建筑幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

建筑業(yè)不斷發(fā)展，人們的要求不斷提高，為了滿足人們多樣化的發(fā)展需要，很有必要選擇幕墻防火材料。當(dāng)前，人們不斷認(rèn)可幕墻防火材料，提高對(duì)其認(rèn)識(shí)，增加了其應(yīng)用的范圍。幕墻防火材料的使用對(duì)建筑物安全性能的提高起到促進(jìn)作用，還可裝飾建筑外觀，對(duì)建筑美觀性的提高起到促進(jìn)作用[3]。由此可見，幕墻不僅實(shí)用，而且強(qiáng)度更好，通過提高其應(yīng)用水平推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，建筑幕墻制作具有較高的靈活性，便利性較高，應(yīng)用比較簡單，對(duì)運(yùn)輸質(zhì)量與效率的提高具有重要的意義，有利于簡化施工程序，降低工程建設(shè)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。然而，建筑幕墻設(shè)計(jì)的過程中需要提高其防火性能，保障人們的安全，設(shè)計(jì)的過程中需要注意幾個(gè)問題：

第一，高度重視建筑幕墻與主體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接位置，將其在防火層之內(nèi)安置。密封處理時(shí)盡可能將其控制在橫框的位置，避免出現(xiàn)同一塊玻璃幕墻在兩個(gè)區(qū)間橫跨的問題，從而有效控制火災(zāi)蔓延。

第二，提高對(duì)玻璃幕墻強(qiáng)度的重視，確保在風(fēng)壓作用下防火節(jié)點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)玻璃爆炸的問題，避免受到抽風(fēng)作用對(duì)縫隙產(chǎn)生影響，對(duì)控制火災(zāi)產(chǎn)生不利的影響。

第三，關(guān)注防火層上的玻璃，避免出現(xiàn)斷裂或掉落時(shí)出現(xiàn)孔洞的問題，避免火勢進(jìn)入孔洞中導(dǎo)致火災(zāi)快速蔓延。同時(shí)，在窗臺(tái)設(shè)置第二道防火層，從而達(dá)到制約火勢蔓延的作用。

第四，若為高層建筑，還需要在各層樓板設(shè)置封層，且在間隔四層與三層的位置設(shè)置防火隔離帶。為了貫徹落實(shí)經(jīng)濟(jì)學(xué)原則，對(duì)于隔離帶幕墻的設(shè)計(jì)，還需要利用防火膠，加大力度防火混凝土，通過運(yùn)用防火玻璃對(duì)防火性能進(jìn)行強(qiáng)化，全面發(fā)揮其價(jià)值[4]。

4 建筑幕墻防火材料的選擇

4.1 玻璃材料

玻璃材料是建筑幕墻比較常用的材料，但是玻璃材料的類型不同，其防火性能上同樣有很大的差異，需要工程團(tuán)隊(duì)以實(shí)事求是為基本原則，合理選擇。若玻璃材料具有良好的防護(hù)性能，即使其處于高溫的環(huán)境，不僅不會(huì)破壞自身完整性，還具有良好的隔熱性能。這就要求建筑工程就玻璃材料開展耐火試驗(yàn)，以此對(duì)玻璃材料防火性能進(jìn)行判斷，從而了解其是否可以達(dá)到目前幕墻建設(shè)的要求。若玻璃材料等級(jí)較低，僅具有普通的耐火性能，隔熱方面的缺陷較大；中等級(jí)的玻璃材料主要為復(fù)合材料，防護(hù)性能與隔音效果好，但是整體造價(jià)較高；較高等級(jí)的玻璃防火隔熱性能較強(qiáng)，還有利于提高建筑物的隔音效果。這就要求建筑工程立足建筑工程特點(diǎn)完成玻璃材料的選擇工作，對(duì)工程資源進(jìn)行合理的配置。

4.2 鋁塑板材料

鋁塑板的基礎(chǔ)為具有良好阻燃性的芯材，且加上了鋁板保護(hù)層，最終構(gòu)成具有較高燃點(diǎn)且個(gè)性性能優(yōu)良的材料。但是，建筑工程工程施工期間若選擇玻璃幕墻，還可能出現(xiàn)輕微的光污染問題，導(dǎo)致建筑工程環(huán)保價(jià)值降低，還會(huì)增加企業(yè)治理光污染的成本。因此，部分建筑工程建設(shè)幕墻結(jié)構(gòu)時(shí)主要選擇的材料為鋁塑板，對(duì)光污染進(jìn)行合理規(guī)避，保證建筑藝術(shù)感與美感[5]。此外，鋁塑板的重量輕于玻璃材料，且硬度系數(shù)可以滿足設(shè)計(jì)的需要與工程的要求，因此同樣被應(yīng)用到建筑工程中。但是，此類材料的應(yīng)用受到外力作用影響時(shí)常見有空鼓或開膠等問題，若沒有及時(shí)維護(hù)與管理，容易埋下較大的安全隱患，導(dǎo)致防火功效被弱化。因此，技術(shù)人員使用鋁塑板材料時(shí)有必要制定科學(xué)合理的材料管理計(jì)劃，讓材料的使用壽命明顯延長。

4.3 密封膠材料

防火密封膠材料大概可以細(xì)分為膨脹密封膠條與彈性密封膠兩種，前者在建筑幕墻接縫施工中的應(yīng)用較廣，對(duì)間隙處防火性能的提高起到促進(jìn)作用；后者可用于處理間隙處的填塞，其在保護(hù)與防火幕墻結(jié)構(gòu)內(nèi)的線路與電纜意義深遠(yuǎn)。若為優(yōu)質(zhì)的密封膠材料，位移能力較強(qiáng)，且防潮與防水性能較好。例如，遇到雷雨天氣時(shí)，幕墻接縫處容易出現(xiàn)滲水的問題，密封膠阻隔了雨水，保證了幕墻結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性[6]。火災(zāi)的發(fā)生可通過密封膠發(fā)揮阻燃性能的作用避免火勢蔓延，這在隔擋煙塵方面具有重要的促進(jìn)作用。如此，建筑工程施工期間技術(shù)人員使用密封膠材料時(shí)有必要全方位地掌握生產(chǎn)廠家、密封性能與有效周期，提升建筑幕墻的總防火能力。

4.4 防火涂料

對(duì)于建筑幕墻防火設(shè)計(jì)工作，防火涂料的作用不言而喻，其靈活且多樣。根據(jù)以往的研究可知，溶劑類是建筑幕墻施工比較常用的防火涂料，且在鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中應(yīng)用極為廣泛。通過合理地應(yīng)用防火涂料，目標(biāo)基材可以與空氣構(gòu)成一道屏障，即使發(fā)生火災(zāi)也不利于基材在氧氣的作用下燃燒。受到高溫環(huán)境的影響，部分防火涂料容易釋放惰性氣體，對(duì)火勢的快速侵襲進(jìn)行控制，有利于保護(hù)幕墻結(jié)構(gòu)；在膨脹的影響下部分防火涂料容易構(gòu)成隔熱膜，減輕建筑幕墻受到火勢的破壞。例如，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過薄涂技術(shù)與厚涂技術(shù)的使用涂刷表面，防火性能較好[7]。但是，因?yàn)橥繉雍穸炔煌阑鹦阅懿煌?，其在建筑中起到的作用不同。還需要在施工中嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范合理利用防火涂料，明確涂料覆蓋的位置，提高防火涂料整體利用價(jià)值，優(yōu)化幕墻結(jié)構(gòu)的整體防火性能。

5 建筑幕墻防火要點(diǎn)

5.1 科學(xué)設(shè)置幕墻防火系統(tǒng)

健全的設(shè)計(jì)方案除了可以支撐幕墻防火系統(tǒng)的構(gòu)建之外還可以有效地加強(qiáng)幕墻防火效率，這就要求建筑工程對(duì)幕墻防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與目的進(jìn)行明確[8]。因此，建筑工程施工中技術(shù)人員為了避免出現(xiàn)此類問題可加設(shè)兩道防火層，為安全打開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置了雙重防護(hù)。對(duì)于轉(zhuǎn)接件的設(shè)計(jì)，首先要準(zhǔn)確地計(jì)算具體的方位，確保轉(zhuǎn)接件在防火材料內(nèi)側(cè)。如此一來，即使發(fā)生火災(zāi)也能對(duì)轉(zhuǎn)接件的受損程度起到降低的作用，提高幕墻結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。設(shè)置防火節(jié)點(diǎn)時(shí)建筑工程還可以數(shù)字模擬檢測幕墻的隔風(fēng)、隔熱與隔煙方面的性能。若1h 內(nèi)防火節(jié)點(diǎn)可以對(duì)幕墻原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行維持，意味著其防護(hù)性能達(dá)標(biāo)。

5.2 施工前準(zhǔn)備

對(duì)于幕墻防火工作，施工前的準(zhǔn)備同樣重要。在實(shí)際的工作中可從幾個(gè)方面著手：第一，嚴(yán)格地檢查防火材料，一旦發(fā)現(xiàn)檢查期間出現(xiàn)問題材料，應(yīng)及時(shí)給領(lǐng)導(dǎo)層上報(bào)，及時(shí)更換，避免影響建筑幕墻的防火性能。第二，精細(xì)化管理存放防火材料的場地，如對(duì)存放場所內(nèi)的溫度與濕度進(jìn)行控制，確保其整潔度達(dá)標(biāo)，有效規(guī)避材料破損與變質(zhì)問題導(dǎo)致防火性能降低。第三，對(duì)于防火材料的裝卸與運(yùn)輸，不僅要嚴(yán)格按照規(guī)范流程操作，還應(yīng)該提出相應(yīng)的防護(hù)對(duì)策，科學(xué)選擇運(yùn)送材料的設(shè)備，避免受到人為因素影響導(dǎo)致材料變形，對(duì)建筑幕墻施工工作的開展產(chǎn)生不利影響。

5.3 對(duì)洞口封堵性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查

施工期間不僅要全方位地檢測工程的密閉性，還要對(duì)窗洞位置進(jìn)行合理選擇。例如，應(yīng)確保窗洞口的位置貼合樓層位置[9]。針對(duì)墻面具有較大面積的建筑，必須對(duì)窗洞口之間的布局方位與距離進(jìn)行計(jì)算，為建設(shè)幕墻防火層提供有利的借鑒。若建筑物無墻面，幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除了要全面裝設(shè)襯板處的防火層之外還要掌握各樓層窗洞的封堵情況，確保封堵質(zhì)量與防火要求相符，如此，充分發(fā)揮了防火層的價(jià)值，提供了幕墻結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能。此外，建筑工程還要了解窗洞口的防潮性，這也是對(duì)其封堵性能進(jìn)行檢驗(yàn)的重要方式之一，對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)防火能力的完善起到促進(jìn)作用。

5.4 防火驗(yàn)收

幕墻施工結(jié)束后，技術(shù)人員除了要檢驗(yàn)其整體質(zhì)量之外，還要對(duì)其防火性能加大驗(yàn)收力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)驗(yàn)收工作中的漏洞，采取妥善處理措施。例如，驗(yàn)收人員應(yīng)認(rèn)真核對(duì)檢驗(yàn)?zāi)粔Φ脑O(shè)計(jì)圖紙與幕墻結(jié)構(gòu)，若幕墻防火設(shè)計(jì)不符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，必須追溯分析其誤差出現(xiàn)的原因，基于結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀提出相應(yīng)的整改措施，從根本上降低幕墻防火性能受到不穩(wěn)定因素的影響。針對(duì)有可能發(fā)生的火災(zāi)隱患，還需要建筑工程制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，盡可能高降低火災(zāi)的影響范圍。一旦建筑發(fā)生火災(zāi)，必須在后期的現(xiàn)場勘察工作中采集分析幕墻結(jié)構(gòu)的受損信息與防火性能，為后期改建與修復(fù)建筑提供有利的參考，讓防火功效明顯改善。

5.5 應(yīng)用水循環(huán)冷卻系統(tǒng)

建筑工程中幕墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用水循環(huán)系統(tǒng)可以將熱能帶走，且有效的水量同樣可以有效阻擋飛火竄入建筑內(nèi)部，讓低輻射引發(fā)火災(zāi)蔓延的概率明顯降低。技術(shù)人員可將水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置在幕墻結(jié)構(gòu)的中間層，便于火災(zāi)發(fā)生時(shí)讓幕墻的溫度明顯降低，這對(duì)建筑幕墻耐火性能的提高具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義[10]。同時(shí)，還可將水循環(huán)冷卻系統(tǒng)設(shè)置在建筑孔隙鋼結(jié)構(gòu)中，如此一來，即使發(fā)生火災(zāi)也可以確保建筑物不會(huì)受到高溫的影響，有效規(guī)避因建筑物變形出現(xiàn)受熱不均勻或坍塌導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低，對(duì)控制火勢蔓延具有促進(jìn)作用。

6 結(jié)語

綜上，建筑工程發(fā)展期間安全是前提，這就意味著該工程建設(shè)期間重要的一環(huán)為防火。建筑工程中廣泛使用幕墻的意義較多，這就需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的墻防火材料，且把握科學(xué)設(shè)置幕墻防火系統(tǒng)、施工前準(zhǔn)備、對(duì)洞口封堵性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查、防火驗(yàn)收、應(yīng)用水循環(huán)冷卻系統(tǒng)等技術(shù)要點(diǎn)，提高幕墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，確保其防火性能達(dá)標(biāo)，促進(jìn)中國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。