建筑幕墙防火封堵构造设计与研究

　　从图中可见，在燃烧时间约为300秒时（5分钟），在幕墙层间防火封堵构造和铝塑复合板幕墙的阻隔下，通道内的温度基本保持在1800C以内，此时幕墙外侧的最高温度已达到7000C以上。当燃烧时间约为500秒（9分钟）后，由于铝塑复合板被烧穿，火焰直接作用于通道内，此时通道内温度逐渐升高，但趋势较缓慢，温度保持在3000C以下。当燃烧时间达到约700秒（约12分钟）以后，由于外保温系统的保护层遭到击破，引燃了保温材料，使得通道内温度产生跳跃式的急剧上升，此时温度达到5000C以上。当试验产生轰燃效应时，通道内最高温度已接近10000C，外保温和幕墙系统已基本烧毁。同时，由于热熔性保温材料燃烧时产生下趟的特点，更加是幕墙式建筑火灾产生向下蔓延的怪相。总之，外墙外保温系统所采用的易燃且具有极高热值的保温材料，及其对建筑的包裸程度和热熔性，加上空腔的作用，以及幕墙外层遮挡等因素，使得近年来的火灾发展及其迅猛、燃烧及其猛烈、扑救相当困难，形成了幕墙式建筑火灾所具有的独特特点。

　　1.2火灾的危害及应对措施
　　火灾发生时，它对建筑物和人体产生的危害是众所周知的。从我国近年来连续所发生的火灾，如2005年的上海世贸广场和南京青少年活动中心、2006年的乌鲁木齐城市大酒店、2007年的上海环球金融中心大厦、2008年的济南奥体中心、2009年的央视大厦、2010年的上海胶州路高层公寓及2011年的沈阳皇朝万鑫国际大厦等，均造成了重大经济损失和人员伤害，同时带来了极大的社会负面影响。

　　在考虑防止和降低火灾危害时，我们首先要了解火灾危害产生的途径，特别是它对人体产生危害的主要途径。 从“美国消防协会NFPA”的火灾统计数据显示，在火灾发生时，因吸入过量烟毒气体导致人体窒息伤亡比例为75%；直接火灾伤亡比例为20%，火灾致使建筑结构破坏而致伤亡比例为5%。根据这一统计结果，我们可以看出，火灾产生的大量烟毒气，是造成火灾时人员损失的最直接因素。作为幕墙式建筑，当其发生火灾时，除了火势燃烧迅猛和激烈外，大量浓烟和有毒气的产生，对人体产生直接的危害。针对这一现象，在火灾发生时，为减缓火灾的发展，降低火灾的伤害和损失，除了在保温系统和幕墙的材料中选用耐火性能好的材料外，最有效的被动防火措施就是在建筑物中构建有效的排烟和防火构造等措施，来达到最大程度的减少人员伤亡，同时有效的起到减缓和阻止火焰蔓延的作用。

　　1.3建筑幕墙防火封堵的作用
　　建筑幕墙防火封堵作为建筑防火构造中的一个重要环节，在以往的幕墙设计中，特别是在玻璃幕墙的层间防火封堵构造设计中已广泛采用。其首要的作用就是起到阻断烟气扩散的途径，最大效果的达到拯救人员生命的目的；其二就是要有效的阻断和减缓火焰的蔓延，防止火焰对人体和建筑构件的直接伤害。

　　2　建筑幕墙防火封堵构造技术规范及发展
　　针对建筑幕墙防火封堵构造的设计，在现有的建筑防火设计规范和相关规范中都作了相应的规定，如《高层建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）、《建筑设计防火规范》GB 50016-2006、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003、《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154:2003等。

　　然而，现有的这些规定由于实施的年限较早，基本适用于不具有外墙外保温系统的建筑幕墙。在面对幕墙式建筑时，其有关建筑幕墙防火封堵构造的规定已满足不了实际情况的需要。 为此，公安消防部门出台了相关管理文件，与之关联的技术规范也正在作进一步的修编和完善中。

　　1）在公通字[2009]46号《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》第五条中规定，“幕墙式建筑当建筑高度小于24m时，保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。其中，当采用B1级保温材料时，每层应设置水平防火隔离带；采用金属、石材等非透明幕墙结构的建筑，应设置基层墙体，其耐火极限应符合现行防火规范关于外墙耐火极限的有关规定；玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙、裙墙的耐火极限和防火构造应符合现行防火规范关于建筑幕墙的有关规定；基层墙体内部空腔及建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间，应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。”。

　　2）住房和城乡建设部标准定额司2012年8月20日对在编《建筑设计防火规范》GB 50016-2012的(报批稿)发出征求意见通知。在此报批稿中，第6.2.10条作为强制性条文规定“建筑幕墙应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于 1.00h、高度不低于 0.8m 的不燃性实心墙或防火玻璃墙。幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵。当建筑未设置符合本规范规定的外墙体时，双层幕墙（词条“双层幕墙”由行业大百科提供）中靠室内侧的幕墙耐火极限不应低于 1.00h，可开启外窗应采用乙级防火窗（词条“防火窗”由行业大百科提供）或耐火极限不低于 1.00h 的 C 类防火窗。”在第6.7.7条中，也根据公通字[2009]46号规定，对幕墙式建筑的外墙外保温系统作出了类似的规定。

　　3）正在修编的《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133，在原有规定的基础上，对相关内容作了更详细的要求。如对玻璃幕墙的防火封堵构造设计，提出沿窗槛墙或防火裙墙的上部和下部宜各设一道楼层间水平防火封堵；明确提出当采用一道防火封堵构造时，防火封堵构造宜设于窗槛墙或防火裙墙的下部；对防火封堵缝隙宽度不大于200mm时，上层水平防火封堵构造可采用岩棉或矿棉压实封堵缝隙后，上覆防火密封漆的构造做法。

　　4）新编制的《人造板材幕墙工程技术规范》（报批稿）规定,采用人造板材幕墙结构的建筑，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h的不燃烧实体墙，该实体墙上沿至层间水平防火封堵构造上沿的高度应不低于0.8 m；人造板材（词条“板材”由行业大百科提供）幕墙与每层楼板、防火分区隔墙处的建筑缝隙应采用防火封堵材料封堵，其耐火性能应不低于现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016对相邻的楼板、防火间隔墙的耐火性能要求；幕墙的防火封堵构造系统，应具有伸缩能力、密封性和耐久性；遇火时，在规定的耐火极限内应保持完整性、隔热性和稳定性。防火封堵系统所使用的材料应满足《防火封堵材料》GB 23864有关缝隙封堵材料的要求；幕墙与楼板、防火分区隔墙间的缝隙采用岩棉或矿渣棉封堵时，其填充厚度不应小于100 mm；其支撑材料应采用厚度不低于1.5 mm的镀锌钢板或其它符合现行国家标准《不燃无机复合板》GB 25970中规定的、且名义密度ρ不小于1.5g/cm3、厚度不小于10 mm的不燃无机复合板；承托板与幕墙结构和主体结构以及承托板之间的缝隙，应采用符合现行国家标准《防火封堵材料》GB 23864规定的缝隙封堵材料、防火密封胶或《建筑用阻燃密封胶》GB/T 24267规定的建筑用阻燃密封胶进行有效的密封。

　　5）在2010年9月1日实行的《挤塑聚苯乙烯泡沫（词条“挤塑聚苯乙烯泡沫”由行业大百科提供）塑料板保温系统建筑构造》10CJ16国家建筑标准设计参考图中，也已根据公通字[2009]46号文的规定，增加了防火隔离带相关材料的技术性能要求和相关构造，对幕墙式外墙外保温系统的防火隔离带作了明确规定。

　　3　建筑幕墙防火封堵构造设计
　　3.1现有常见建筑幕墙防火封堵构造和问题

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