玻璃幕墙高层建筑防火那些你不知道的知识！

认识火灾的真面目

随着城市化的发展，高层建筑越来越普遍，在享受土地集约优势的同时，我们也要面对新的威胁——高层建筑火灾。在建筑火灾中，高层建筑受火灾威胁*大，难以扑灭。这种威胁的诞生有以下原因：

１、高层建筑垂直高度较高，常常超过了登高消防车的*大工作高度２４ｍ。

２、受气流和风力作用明显，一般来说离地越高、风力越大，会增加火势蔓延的速度。

３、逃生困难，火灾现场会现场大量的烟尘和有害气体，在高层建筑中流动快，容易造成人员伤亡。

接下来，我们了解下火灾发生后可能存在的发展过程。

室内火灾的４个阶段和特征

要了解高层建筑火灾，我们必须先了解下室内火灾的发展阶段，如下图：

火灾发展的４个阶段

室内火灾发展４个阶段的各自特征

在这个阶段中，火灾还局限在部分楼层、区域，危害有限，容易逃生。

引发二次火灾的外部燃烧

在建筑火灾发展阶段或者全盛阶段，如果火灾空间的通风口面积不足，室内的空气量不足，未燃烧的燃料会随着烟气运动，流出窗户，然后与室外的新鲜空气混合并继续燃烧，这就是建筑火灾的外部燃烧现象。

高层建筑的外部燃烧

由于外部的氧气更为充足，发生外部燃烧现象时，室内外的温度都达到*大值，因此外部燃烧的危害相当大、它会引发二次火灾，使得火灾向邻近的房间和楼层蔓延，火灾规模和损失会随之加大。

建筑幕墙系统：控制火灾危害的*后防火线

通过上面对建筑火灾行为的分析，结合国内对火灾行为的相关研究，我们可得到以下几个结论：

1、如果火灾起火点不靠近外墙，则依据火灾热流的分析可以推断：火灾初期增长阶段对外墙的影响并不大，基本不会发生幕墙的破坏现象。

2、室内外温度的差异会造成玻璃的破碎，通常在轰燃的前后发生，而轰燃本身所产生的瞬间高压也有可能将玻璃冲破。

3、建筑外墙上的开口，包括开窗和火灾中碎裂的玻璃板块，是火灾垂直或者水平蔓延的重要渠道，会使火灾的损害迅速扩大。

当幕墙玻璃开裂掉落后，火焰可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜入上层室内。美国安底斯大楼火灾，大面积玻璃幕墙成为火势向上蔓延的主要途径。152 0173 3840年洛杉矶**洲际银行大楼（62层）起火后，由于幕墙玻璃很快破裂，火焰沿外墙上卷延烧，造成十分惨重损失。1994年1月30日，上海沪西文化宫二楼火灾，由于外墙面为玻璃幕墙无防火设施，10~15min时间，杆件熔化掉落，玻璃炸裂，二、三层全部受灾。

结合上面两部分内容，我们可以知道，当火灾发生时，建筑幕墙系统的防火效果，对阻止室内火灾发展成外部燃烧，或在火灾变得更加严重时帮助人们进行逃离是非常重要的。

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幕墙防火系统:4大基础构件的具体作用

在开始了解幕墙系统的防火作用之前，先要了解一些基本术语。

不能不懂的6个专业术语

1、防火：防止火灾发生和（或）限制其影响的措施。 表明防止火灾的发生可称为“防火”，限制火灾造成影响的措施也可称为“防火”。

2、阻燃：对材料添加物质或进行处理以抑制其燃烧、或显著减弱或延缓其在燃烧时火焰的扩展。

3、防火性能：是指暴露于火中的材料、产品和（或）构件，发生物理和（或）化学变化或保持原有的性能。

4、燃烧性能：是指材料和（或）制品遇火燃烧时所发生的一切物理和（或）化学变化。也就是对火反应特性。

5、耐火性能：是指建筑构件、配件或结构在一定时间内满足标准耐火试验的稳定性、完整性和（或）隔热性的能力。

6、耐火*限：指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，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间。

不同建筑幕墙构件在火灾中的作用

建筑幕墙的常见构件包括建筑玻璃、建筑钢材、建筑用铝合金型材、密封材料四类。每类构件中，都有多种产品可供选择，但有些是不防火的、有些是防火的。能发挥防火作用的四类构件功能如下：

１、防火玻璃。防火玻璃，其在防火时的作用主要是控制火势的蔓延或隔烟，是一种措施型的防火材料，其防火的效果以耐火性能进行评价。

２、防火铝塑板。金属幕墙中常用的一种建筑材料，其防火主要是材料本身难燃烧，是防止火灾发生的防火材料，即防火型的防火材料。燃烧性能是其评价指标。

３、防火涂料。防火涂料的防火是利用涂料在火灾时的化学反应,对所涂覆的结构或构件起到隔热保护作用,从而保持结构的完整性。防火涂料是一种措施型的防火材料。

４、防火密封胶。防火密封胶是一种封堵用的密封材料，具有密封与防火的双重性能，属于措施型防火材料。需有抗位移变形能力与防火防烟能力。

普通的建筑幕墙特别是玻璃幕墙是不具备防火能力的。但即使是防火幕墙，也会随着温度的提高，丧失防火功能。

火灾中幕墙系统各构件的损坏

幕墙系统被破坏的显著表现：

1、防火封堵脱落

2、建筑幕墙龙骨严重变形

3、幕墙板块碎裂

4、建筑幕墙密封材料受热破坏。

幕墙构件防火效果：决定逃命时间长短的产品选择

防火玻璃：以耐火性能防止玻璃碎裂

防火玻璃作为一种新的建筑防火产品被越来越多的建筑所采用,但这类产品的设计检验还没有专门的规范与标准。

为什么建筑的玻璃会炸裂

防火玻璃产品的分类，不少商家在宣传时称自己的玻璃耐热时间怎么长，有多好，其实一般按照耐热程度分为一至三个小时不等；按耐火性能分为：**、乙级、丙级。而有商家是按品种用途分类，一般分为A、B、C三类，我们的防火玻璃隔产品常用C和B类，要求在高的使用B或A类如船窗居多。

钢化玻璃在模拟火灾中的表现

夹层安全玻璃在模拟火灾中的表现

钢化防火玻璃在模拟火灾中的表现

由于幕墙系统是一个整体工程，评估防火玻璃时还要注意如下三个方面:

1.防火玻璃运用到幕墙与隔断的设计并不是简单地替换，将幕墙或隔断所使用的非耐火性能的材料改用耐火的材料就可以，更不是将普通玻璃换成防火玻璃就万事大吉，而是要将它作为一个防火系统来全面考虑。

2.防火玻璃幕墙与隔断的所能达到的耐火性能等级，需要综合考虑整个系统各因素的耐火等级才能确定，主观地推测可能会犯错误，必要时需做检测试验来确定。

3.设计选用防火玻璃时，需注意玻璃板块的尺寸与耐火性能等级的对应关系。

防火涂料：以耐火性防止钢结构的变形

防火涂料与钢结构

钢结构因具有强度高、重量轻、韧性好、施工速度快等特点，被广泛应用于建筑结构中，但是耐火性能差是钢结构的一个致命弱点，所以钢结构防火、耐火问题成为了一个非常关键的问题。

而防火涂料，可以对所涂覆的结构或构件起到隔热保护作用，用防火涂料覆盖钢结构是一种比较传统的方法。

膨胀型涂料暴露在高温下，其膨胀体积可以达到50倍，有的甚至高达200倍。这样形成的保护层能有效地阻止热量被传导到钢材上。常用阻燃剂的分解温度大部分低于300C，能够满足钢结构保护的需要。

涂料的图层厚度与耐火性*限的关系

评估防火涂料效果的3点因素：

1、涂料的喷涂厚度。涂料的喷涂厚度与钢结构的耐火*限密切相关，同种涂料，涂料越厚，构件的耐火*限越高。因此，在火灾时防火涂料越厚，防火隔热效果则越好。

2、喷涂的施工工艺。采用防火涂料保护的钢结构的耐火*限受环境的温度和湿度、施工工艺与质量以及涂料质量等因素影响很大，并要求涂料要具有良好的耐久性。

3、老化现象。目前，在室外钢结构上的防火涂料常发生风化变黄、粉化、起皮、气泡、脱落、龟裂等发生理化性能降低的老化现象。

另外，在施工过程中还存在涂层厚度达不到要求、涂料选型不当、以次充好等问题。这些因素对钢结构耐火保护带来的隐患，是当前选用防火涂料喷涂保护方法必须慎重考虑和控制的。

防火密封胶：以耐高温性维持密封性的防烟、隔热等作用

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%，有效的防烟措施显得尤为重要。防火密封胶是一种封堵用的密封材料，粘稠状胶体材料，能粘结在多种建材表面，在空气中硬化。在高温或火灾环境下，体积膨胀，并表面碳化。具有防火、防烟和隔热性能。

常用密封剂对温度稳定性及耐高温性能比较

防火设计是靠一个系统来实现幕墙的防火功能，并不是不燃或难燃材料的简单组合，任何一个薄弱环节都可能导致整个系统的防火失败。

比如，一个隐框幕墙采用了防火玻璃、防火钢框架支撑结构，但采用阻燃结构胶对玻璃进行结构粘结，火灾发生时，阻燃结构胶本身虽然不助燃，但在高温下会很快失去强度，导致玻璃整体脱落，火势会在玻璃脱落的地方迅速蔓延，无法实现防火的功能。

总结：防火安全从设计到施工都需重视

安全问题，是地产人、建筑人、供应商共同关心的首要问题。幕墙在防火中占据着非常重要的地位，对防火设计的考虑也需与时俱进。

在建筑幕墙设计中会使用到很多种防火材料，虽都称为防火材料，但各自的防火作用与防火能力却是大不一样，如防火玻璃可做防火隔断并起到防火的作用，如采用防火铝塑板单独作为面板材料做成防火隔断，耐火时间可能不会超过30分钟。这是因为防火铝塑板只是一种难燃的装饰材料，没有很好的耐火性！

虽然材料种类繁多，但在进行防火设计施工选材时必须坚持如下3点：

1．充分地理解设计部位或结构对消防的真正需要。如隔火的要求与隔烟隔热的要求设计是不一样的。

2．充分地了解防火材料的防火本质，正确选用材料。防火型的防火材料就不能用于需采用措施型防火材料的地方。

3．防火材料的防火性能等级的理解，应对照试验报告与相关的标准或规范，这是正确选用防火材料的关键。