建筑幕墻防火封堵構造設計與研究

　　從圖中可見，在燃燒時間約為300秒時（5分鐘），在幕墻層間防火封堵構造和鋁塑復合板幕墻的阻隔下，通道內的溫度基本保持在1800C以內，此時幕墻外側的最高溫度已達到7000C以上。當燃燒時間約為500秒（9分鐘）后，由于鋁塑復合板被燒穿，火焰直接作用于通道內，此時通道內溫度逐漸升高，但趨勢較緩慢，溫度保持在3000C以下。當燃燒時間達到約700秒（約12分鐘）以后，由于外保溫系統的保護層遭到擊破，引燃了保溫材料，使得通道內溫度產生跳躍式的急劇上升，此時溫度達到5000C以上。當試驗產生轟燃效應時，通道內最高溫度已接近10000C，外保溫和幕墻系統已基本燒毀。同時，由于熱熔性保溫材料燃燒時產生下趟的特點，更加是幕墻式建筑火災產生向下蔓延的怪相。總之，外墻外保溫系統所采用的易燃且具有極高熱值的保溫材料，及其對建筑的包裸程度和熱熔性，加上空腔的作用，以及幕墻外層遮擋等因素，使得近年來的火災發展及其迅猛、燃燒及其猛烈、撲救相當困難，形成了幕墻式建筑火災所具有的獨特特點。

　　1.2火災的危害及應對措施
　　火災發生時，它對建筑物和人體產生的危害是眾所周知的。從我國近年來連續所發生的火災，如2005年的上海世貿廣場和南京青少年活動中心、2006年的烏魯木齊城市大酒店、2007年的上海環球金融中心大廈、2008年的濟南奧體中心、2009年的央視大廈、2010年的上海膠州路高層公寓及2011年的沈陽皇朝萬鑫國際大廈等，均造成了重大經濟損失和人員傷害，同時帶來了極大的社會負面影響。

　　在考慮防止和降低火災危害時，我們首先要了解火災危害產生的途徑，特別是它對人體產生危害的主要途徑。 從“美國消防協會NFPA”的火災統計數據顯示，在火災發生時，因吸入過量煙毒氣體導致人體窒息傷亡比例為75%；直接火災傷亡比例為20%，火災致使建筑結構破壞而致傷亡比例為5%。根據這一統計結果，我們可以看出，火災產生的大量煙毒氣，是造成火災時人員損失的最直接因素。作為幕墻式建筑，當其發生火災時，除了火勢燃燒迅猛和激烈外，大量濃煙和有毒氣的產生，對人體產生直接的危害。針對這一現象，在火災發生時，為減緩火災的發展，降低火災的傷害和損失，除了在保溫系統和幕墻的材料中選用耐火性能好的材料外，最有效的被動防火措施就是在建筑物中構建有效的排煙和防火構造等措施，來達到最大程度的減少人員傷亡，同時有效的起到減緩和阻止火焰蔓延的作用。

　　1.3建筑幕墻防火封堵的作用
　　建筑幕墻防火封堵作為建筑防火構造中的一個重要環節，在以往的幕墻設計中，特別是在玻璃幕墻的層間防火封堵構造設計中已廣泛采用。其首要的作用就是起到阻斷煙氣擴散的途徑，最大效果的達到拯救人員生命的目的；其二就是要有效的阻斷和減緩火焰的蔓延，防止火焰對人體和建筑構件的直接傷害。

　　2　建筑幕墻防火封堵構造技術規范及發展
　　針對建筑幕墻防火封堵構造的設計，在現有的建筑防火設計規范和相關規范中都作了相應的規定，如《高層建筑設計防火規范》GB50045-95（2005版）、《建筑設計防火規范》GB 50016-2006、《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003、《建筑防火封堵應用技術規程》CECS 154:2003等。

　　然而，現有的這些規定由于實施的年限較早，基本適用于不具有外墻外保溫系統的建筑幕墻。在面對幕墻式建筑時，其有關建筑幕墻防火封堵構造的規定已滿足不了實際情況的需要。 為此，公安消防部門出臺了相關管理文件，與之關聯的技術規范也正在作進一步的修編和完善中。

　　1）在公通字[2009]46號《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》第五條中規定，“幕墻式建筑當建筑高度小于24m時，保溫材料的燃燒性能應為A級或B1級。其中，當采用B1級保溫材料時，每層應設置水平防火隔離帶；采用金屬、石材等非透明幕墻結構的建筑，應設置基層墻體，其耐火極限應符合現行防火規范關于外墻耐火極限的有關規定；玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻、裙墻的耐火極限和防火構造應符合現行防火規范關于建筑幕墻的有關規定；基層墻體內部空腔及建筑幕墻與基層墻體、窗間墻、窗檻墻及裙墻之間的空間，應在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。”。

　　2）住房和城鄉建設部標準定額司2012年8月20日對在編《建筑設計防火規范》GB 50016-2012的(報批稿)發出征求意見通知。在此報批稿中，第6.2.10條作為強制性條文規定“建筑幕墻應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于 1.00h、高度不低于 0.8m 的不燃性實心墻或防火玻璃墻。幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應采用防火封堵材料封堵。當建筑未設置符合本規范規定的外墻體時，雙層幕墻（詞條“雙層幕墻”由行業大百科提供）中靠室內側的幕墻耐火極限不應低于 1.00h，可開啟外窗應采用乙級防火窗（詞條“防火窗”由行業大百科提供）或耐火極限不低于 1.00h 的 C 類防火窗。”在第6.7.7條中，也根據公通字[2009]46號規定，對幕墻式建筑的外墻外保溫系統作出了類似的規定。

　　3）正在修編的《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102和《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133，在原有規定的基礎上，對相關內容作了更詳細的要求。如對玻璃幕墻的防火封堵構造設計，提出沿窗檻墻或防火裙墻的上部和下部宜各設一道樓層間水平防火封堵；明確提出當采用一道防火封堵構造時，防火封堵構造宜設于窗檻墻或防火裙墻的下部；對防火封堵縫隙寬度不大于200mm時，上層水平防火封堵構造可采用巖棉或礦棉壓實封堵縫隙后，上覆防火密封漆的構造做法。

　　4）新編制的《人造板材幕墻工程技術規范》（報批稿）規定,采用人造板材幕墻結構的建筑，應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于1.00h的不燃燒實體墻，該實體墻上沿至層間水平防火封堵構造上沿的高度應不低于0.8 m；人造板材（詞條“板材”由行業大百科提供）幕墻與每層樓板、防火分區隔墻處的建筑縫隙應采用防火封堵材料封堵，其耐火性能應不低于現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016對相鄰的樓板、防火間隔墻的耐火性能要求；幕墻的防火封堵構造系統，應具有伸縮能力、密封性和耐久性；遇火時，在規定的耐火極限內應保持完整性、隔熱性和穩定性。防火封堵系統所使用的材料應滿足《防火封堵材料》GB 23864有關縫隙封堵材料的要求；幕墻與樓板、防火分區隔墻間的縫隙采用巖棉或礦渣棉封堵時，其填充厚度不應小于100 mm；其支撐材料應采用厚度不低于1.5 mm的鍍鋅鋼板或其它符合現行國家標準《不燃無機復合板》GB 25970中規定的、且名義密度ρ不小于1.5g/cm3、厚度不小于10 mm的不燃無機復合板；承托板與幕墻結構和主體結構以及承托板之間的縫隙，應采用符合現行國家標準《防火封堵材料》GB 23864規定的縫隙封堵材料、防火密封膠或《建筑用阻燃密封膠》GB/T 24267規定的建筑用阻燃密封膠進行有效的密封。

　　5）在2010年9月1日實行的《擠塑聚苯乙烯泡沫（詞條“擠塑聚苯乙烯泡沫”由行業大百科提供）塑料板保溫系統建筑構造》10CJ16國家建筑標準設計參考圖中，也已根據公通字[2009]46號文的規定，增加了防火隔離帶相關材料的技術性能要求和相關構造，對幕墻式外墻外保溫系統的防火隔離帶作了明確規定。

　　3　建筑幕墻防火封堵構造設計
　　3.1現有常見建筑幕墻防火封堵構造和問題

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