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防火玻璃与门窗的十大设计误区 和十大施工误区之二

作者:东莞市东盾实业有限公司 浏览: 发表时间:2022-03-28 09:02:51

       防火玻璃门窗系统是指由防火玻璃和框架及其配件组成的构件。实际生活应用中防火玻璃一定是与框架组合完成的建筑构件,支撑防火玻璃的框架系统是整个防火门窗系统的“骨骼”,“骨骼”是否强壮也就成了影响整个体系防火功能的重要因素。

       目前国家防火规范 ,《建筑设计防火规范》(GB50016-2018)中虽然对防火玻璃框架系统的设计和应用有一定的要求,但是在一定程度上使防火玻璃框架系统的应用比较混乱,影响了建筑的防火效果,很多项目只看重防火玻璃本身的检测报告,忽视了支撑玻璃框架系统的防火功能。甚至有误区认为铝合金框架或钢框架刷上防火涂料,再配上防火玻璃就是合格的防火门或者防火窗了。实际上,框架本身是否能够承受一定的火灾荷载,玻璃与框架之间的结合是否紧密,能否在火灾下共同变形以保障系统整体的完整性,框架和玻璃是否有着共同的防火隔热性能都是影响整个系统是否合格的重要因素。《建筑用安全玻璃 第 1 部分:防火玻璃》(GB15763.1-2009)就明确要求“试验时所使用的固定框架和安装方式应与实际工程配套使用的相同,并以图纸或其他方法记录固定框架的结构和安装方式” [2]。大量的实验表明,采用不同框架结构型式的防火玻璃框架系统往往会有着不同的耐火极限,这表明防火玻璃与框架有着密不可分的关系。

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防火玻璃与门窗的测试及升温曲线

       当火灾发生时,火焰在燃烧过程中会产生极高的热量,并以热辐射和热传导的方式透过玻璃,使玻璃背火面的温度不断升高。当达到一定程度时,热量会使人或可燃物在没有碰触到火焰的情况下,被灼伤火引燃,隔热型防火玻璃是为了使逃生和救援人员免遭热量伤害,并将火灾的破坏性降低到最小而设计的。它特殊的防火材料可以大幅吸收热量,从而将其控制在标准值内,提供最有效的安全保护。非隔热型防火玻璃通常使用于外幕墙等没有隔热要求的地方。 防火玻璃的性能对比效果图。



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防火玻璃与门窗的十大设计失误

       我国建筑业伴随着国家经济建设得到了突飞猛进的发展,各种建筑物件也随着科学技术的发展层出不穷,但建筑物件耐火极限在防火设计中的重要性时常被忽视,往往给建筑埋下了火灾隐患,下面列举常见的十大设计误区:
1 .应用防火玻璃门窗的地方却用了非防火门窗
     《建筑设计防火规范》中 5.5.6 规定:直通建筑内附设车库的电梯,应在车库设置电梯候梯厅,并采用耐火极限不低于 2h的防火隔墙和乙级防火门与车库分隔 [1]。
      看下面的例子可见:地下车库的电梯前室没有设置甲级防火门,仅使用钢化玻璃配套制成的无框玻璃门。应用防火玻璃与门窗的地方却用了非防火门窗,造成的火灾安全隐患可想而知


2 应该用隔热防火门窗却用了仅满足耐火完整性要求的防火门窗

      单片防火玻璃及由单片玻璃复合成的中空玻璃不具备防火隔热的功能,因此从耐火性能的角度来讲,单片玻璃及其复合成的玻璃不能够用于 A 类防火构件。如果根据《建筑设计防火规范》要求一个玻璃门窗是“甲级”[5] 的话,采用单片玻璃或者采用单片玻璃复合成的中空玻璃或者夹胶玻璃只能达到完整性的要求,根本达不到甲级的要求。换言之,根据防火等级要求,采用相应等级的防火玻璃才能够保证玻璃的耐火性能达到设计的要求。同样,甲级防火门窗的框架系统同样要达到隔热性的要求。看下图的设计要求和玻璃配置要求,明显是应该用隔热防火门窗却用了仅满足耐火完整性要求的防火门窗。



3 设计前后描述互相矛盾

      下面这个设计例子应用产品是某地铁的防火观察窗,要求材料组成是单片超白防火玻璃,厚度≥ 15mm,耐火极限不低于1.5h,有消防认证标示,防火窗构造一并满足耐火极限要求。材料技术要求是防火玻璃种类为 A 类隔热防火玻璃,耐火隔热性时间≥ 90min 且耐火完整性时间≥ 90min。分析:单片防火玻璃种类为 C 类防火玻璃,只满足耐火完整性,是满足不了耐火隔热性。设计前后描述互相矛盾,对《建筑设计防火规范》不熟悉。而这种错误的设计误导了施工和验收连环出错:由于设计上的错误标注,很容易误理解成防火(耐火)C1.5h 玻璃窗就是甲级防火玻璃窗 [5]。往往只是使用单片非隔热型防火或非隔热型镶玻璃构件就可以通过消防验收,这些都是不符合消防验收政策法规的。一旦发生火灾,施工、监理、设计师和甲方都有着不可推卸的责任。《中华人民共和国建筑法》第七十三条:关于”建筑设计单位不按照建筑工程质量、安全标准进行设计的,责令改正,处以罚款;造成工程质量事故的,责令停业整顿,降低资质等级或者吊销资质证书,没收违法所得,并处罚款;造成损失的,承担赔偿责任;构成犯罪的,依法追究刑事责任”的规定。“设计终身制”让我们必须正确地进行设计与施工,所以希望地铁和城市交通轨道部门必须重视,并对现有线路进行自查自纠,对不符合规范设计要求和存在安全隐患的产品进行整改。


4 防火玻璃结构描述错误

      在防火门窗设计中,由于对防火玻璃的类型和结构配置要求不熟悉,经常出现问题,设计图纸中要求使用的是“防火窗”,防火窗的玻璃配置要求为防火隔热的 A 类防火玻璃,但实际要求玻璃配置却是“5Low-E+12A+5mm 钢化中空玻璃”,那是完全没有防火性能的玻璃配置。如果生产出来的防火窗真的配套这样的玻璃,可想而知,这样的防火窗并不安全。




5 设计的尺寸过大没有考虑防火安全性且没有相应的报告支持

        地铁综合控制室观察窗或中庭防火分区隔墙幕墙等建筑防火构件,大版面设计会视野开阔、不会因分格柱形成视角盲点。但是实际使用的都是小版面口字型窗或小规格窗,尺寸在1500mm×1500mm 内(且大多数要分为两或多格),会出现视角盲点,影响人员了解室外情况,重点是没有找到相应的报告支持。有些设计师把门窗隔墙设计为高 5000mm 甚至 6000mm 以上,这样做很危险,发生火灾时受火面爆裂会伤及现场救援人员;建议设计防火隔墙时不应高于 4200mm。




6 设计标注不清没有列明防火性能

       标注不清会造成很多歧义。“耐火时限不小于一小时”标准描述是耐火极限在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,至失去承载能力、完整性或隔热性时止所用时间,用小时表示[3]。一般描述为耐火完整性和隔热性。




7 仅使用了防火玻璃不注重整体系统

      防火玻璃适用于防火门窗、隔墙、幕墙等防火构件,但实际应用中防火玻璃是与框架组合到一起的建筑构件,从而实现防火功能。脱离了框架的防火玻璃直接使用于建筑物上是不现实的,起防火功能的是整体构件系统。国家标准明确要求“试验时所使用的固定框架和安装方式应与实际工程配套使用的相同,并以图纸或其他相当的方法记录固定框架的结构和安装方式” 。

      仅使用了防火玻璃不注重整体系统应用,供应商就只能提供作为关键原材料防火玻璃的检验报告,这样在消防验收中是不可以的。


8 把防火玻璃当普通玻璃的性能来设计

      把防火玻璃当普通玻璃来设计,列举普通玻璃的外观性能,尺寸大,不符合防火安全的实际要求、且没有相应的防火测试报告支持。


9 把防火门窗当普通门窗来设计

      防火门窗除了具备门窗的基本功能外,还具有良好的耐火、隔热、隔音等效果,可以有效阻止火灾蔓延,是由防火隔温阻燃材料制作的,并且具备防火膨胀密封胶条,遇高温后能迅速膨胀,阻挡烟气。普通的铝合金门窗只具备门窗的基本功能,使用的是表面处理过的铝合金型材,内部填充的基本为钢架和隔音纸板。

     《建筑设计防火规范》中 5.5.32 规定:建筑高度大于 54m的住宅建筑,每户应有一间房间符合下列规定:应靠外墙设置,并应设置可开启外窗;内、外墙体的耐火极限不应低于 1h,该房间的门宜采用乙级防火门,外窗的耐火完整性不宜低于 1h[1]。但是实际上,在建筑物中特别是在一些寸土寸金的黄金地段,开发商往往基于自身利益的考虑,为了经济美观,把防火门窗当普通门窗来设计使用。


10 把普通门窗的五金随意用于防火门窗上

      由于防火门窗有一定的耐火时间要求,防火门窗所使用的五金也要能够满足这一要求,特别是铰链(合页)和锁具、闭门器或闭窗器等。一般的钢铰链需要和门窗一起经过测试、常规的锁具由于内部有塑料配件或者不耐高温的配件,在高温下会燃烧变形,因此不能用于防火门窗。防火门窗产品要采用专门的防火锁或其他配件,而且是需要和门一起经受测试的。

      如果为了节约成本或美观轻便等因素,采用了非防火五金配件,在发生火灾时,防火门窗系统的防火屏障就会在某一点上被击破。


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