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【 第一幕墻網(wǎng) 】
近年來(lái)，已建和在建的幕墻工程頻頻發(fā)生火災(zāi)。僅今年以來(lái)，2月9日電視文化中心發(fā)生空前大火后，2月20日廣州富力城、4月6日北京新的中國(guó)科技館、4月19日南京50層中環(huán)大廈相繼因電焊引燃聚苯保溫板發(fā)生大火。幕墻的防火設(shè)計(jì)再一次引起我們的重視。
一、合理選用幕墻材料
1. 聚氨酯板和聚苯板的可燃性要認(rèn)真重視
聚氨酯板和聚苯板是目前正在推廣的高效節(jié)能保溫材料,尤其是擠塑聚苯板以其良好的熱工性能和施工方便的優(yōu)勢(shì),已在幕墻工程中廣泛使用。但是其可燃性，甚至可向四周引火擴(kuò)大火災(zāi)范圍的危險(xiǎn)性并未引起重視。甚至以加入阻燃劑為由說(shuō)聚苯板已經(jīng)是難燃材料，符合幕墻規(guī)范要求等等，對(duì)設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生誤導(dǎo)。
實(shí)際上，這兩種材料用打火機(jī)就能點(diǎn)燃，不要說(shuō)電焊火花濺上了。一旦有火源，它們80度就會(huì)軟化，溫度再高就著火、融化，冒出熊熊火焰和濃濃的黑煙，帶著火苗的滴熔物滴到那里就燒到那里。板上很快燒出大洞，火焰沿洞邊迅速向外擴(kuò)展，象導(dǎo)火索一樣將火災(zāi)引向四面八方。這些保溫板甚至在金屬板的內(nèi)部封閉的條件下都可以不斷擴(kuò)大燃燒范圍，極難撲滅。2005年南京青少年科技活動(dòng)中心金屬屋面板下面大面積保溫聚苯板燃燒，只見冒煙不見火焰，不知往哪邊澆水。2008年7月和11月，濟(jì)南奧體中心體育館兩次屋面大火也出現(xiàn)相同的情況，每次都燒掉幾百甚至幾千平方米的金屬屋面。
聚苯板的易燃性從彩鋼板房最近連續(xù)發(fā)生大火災(zāi)也得到另一個(gè)角度的驗(yàn)證，僅2009年3月就有中央美院、上海國(guó)金大廈和重慶某工地三次聚苯板彩鋼板房大火災(zāi)，每次大火都把板材燒個(gè)精光，只留下彎彎扭扭的鋼骨架。
電視文化中心近十萬(wàn)平方米的金屬屋面采用了擠塑聚苯板作為保溫材料，引出了這次空前大火，災(zāi)情慘烈，大家深以為教訓(xùn)。許多工程都改變?cè)O(shè)計(jì)，改用別的材料。大連貝殼博物館屋面采用巖棉；上海世博會(huì)中國(guó)館改用鋼板包封壓縮巖棉。
如果幕墻不得不采用這些保溫板，就必須在施工中采取嚴(yán)格的防火措施。某辦公樓鋼骨架焊接作業(yè)時(shí)，雖然多方預(yù)防，還是先后七次引燃聚苯板，實(shí)在無(wú)奈，只得在焊工旁邊配一個(gè)“棉被工”，抱著濕棉被盯著，一著火就捂死火苗。
2. 傳統(tǒng)保溫材料不要一概否定
巖棉、玻璃棉等傳統(tǒng)保溫材料已經(jīng)應(yīng)用多年，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐表明它們用于保溫節(jié)能還是有效的。當(dāng)然，相對(duì)于聚苯板、聚氨酯板這些新材料，保溫性能、施工環(huán)保和保護(hù)工人健康方面都存在缺陷，但是它們不著火，是難燃材料，用起來(lái)安心。
為改善其性能，應(yīng)在巖棉、玻璃棉外面用鋁箔或薄鋼板加以包封成板塊狀，不僅便于鋪設(shè)，保護(hù)施工人員，而且可以防止保溫棉、防火棉受潮、水濕，保持其保溫和防火能力。
國(guó)家大劇院、世博中國(guó)館等工程仍然采用巖棉保溫，新建筑用老材料是經(jīng)過(guò)充分考慮的決策。
3．積極開發(fā)和應(yīng)用新型難燃性保溫材料
3．1 熱固性有機(jī)泡沫材料
聚氨酯板和聚苯板都是熱熔性材料，80度就熔滴，加快火災(zāi)的蔓延�，F(xiàn)在已經(jīng)開始生產(chǎn)的酚醛泡沫保溫板則為熱固性材料，這種材料原來(lái)是用作返回式衛(wèi)星和返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)的隔熱保護(hù)，可耐3000度高溫。這種材料不燃燒，高溫火焰燒烤下無(wú)火焰，不冒煙，不熔化，只是變成黑色的固體碳，屬于國(guó)標(biāo)規(guī)定的B級(jí)難燃材料�，F(xiàn)在作為保溫板推向民用，耐火性能可適當(dāng)調(diào)低以降低成本，現(xiàn)在出廠價(jià)已降至略超過(guò)每平方米100元，為一般幕墻工程所能承受。其厚度為30mm~50mm，表面附有保護(hù)膜。
酚醛泡沫保溫板的主要性能為：
熱系數(shù) 0.028~0.035 W / m.-K
氧指數(shù) 大于38
防火等級(jí) 難燃B級(jí) ( GB 8624 – 2006)
煙密度等級(jí) 4
抗壓強(qiáng)度 200~400 N / mm2
抗彎強(qiáng)度 1.5~1.8 N / mm2
北京通州看守所辦公樓、廣州NBA體育館采用了這種新型保溫材料，效果良好。 
圖1 泡沫酚醛保溫板高溫?zé)竞髢H變色，無(wú)火焰無(wú)熔滴
3．2 無(wú)機(jī)泡沫保溫材料
上一個(gè)世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的無(wú)機(jī)保溫材料泡沫混凝土和膨脹珍珠巖在工程上應(yīng)用多年，但由于自重大、施工不便，不能用于幕墻。目前泡沫玻璃等新型無(wú)機(jī)材料正在幕墻中試用。
4． 鋁塑板的火災(zāi)要引起注意
聚乙烯芯材的鋁塑板近年來(lái)多次發(fā)生火災(zāi)，因?yàn)榫垡蚁?0度失去黏著力，隨即燃燒、冒煙、熔滴，更高溫度下裂解為可燃?xì)怏w。上海一座20層大樓2008年發(fā)生火災(zāi)，30分鐘內(nèi)鋁塑板一樓燒到20樓；同年哈爾濱23層經(jīng)緯大酒店鋁塑板幕墻大火,再聯(lián)想2006年 烏魯木齊城市大酒店鋁塑板幕墻大火,不能不令人擔(dān)心鋁塑板幕墻的火災(zāi)安全性。由于容易發(fā)生火災(zāi)，我國(guó)幕墻公司在哈薩克承包的工程已被哈薩克政府通令停止使用鋁塑板。
作為鋁板幕墻的面板,應(yīng)優(yōu)先采用單層鋁板和蜂窩鋁板.,
二、防火分區(qū)之間的防火設(shè)計(jì)
多層建筑的每一個(gè)樓層是一個(gè)防火分區(qū)；同一個(gè)樓層面積大于2000平方米時(shí)，要用防火墻劃分為若干個(gè)面積不大于2000平方米的防火分區(qū)。這些防火分區(qū)之間的部位要有相應(yīng)的防火設(shè)施。
1．層間不燃燒墻體
樓層之間在樓板邊緣應(yīng)有高度不小于800毫米的不燃燒墻體，防止下一樓層的火焰卷入上一個(gè)樓層�？梢杂�(jì)入這個(gè)高度的有：
不燃燒的實(shí)體墻（混凝土墻、磚墻等）；
位于樓板邊緣的混凝土梁板、有防火保護(hù)的鋼梁和組合樓板；
由防火材料組成的防火墻（如硅鎂防火板夾120毫米厚的防火巖棉等）；
單片防火銫鉀玻璃及其制成的中空玻璃、夾層玻璃。
圖2為防火材料組成的防火墻，高度大于800毫米，滿足要求。
圖3 的梁離樓板邊很遠(yuǎn)，必須在樓板邊緣設(shè)置防火墻，圖中僅設(shè)保溫巖棉是不滿足防火要求的。
圖3 梁離板邊太遠(yuǎn)應(yīng)另設(shè)不燃燒墻體，圖中豎向巖棉原標(biāo)示為保溫棉，應(yīng)改為防火棉
2．防火墻左右側(cè)的不燃燒墻體
防火分區(qū)之間的防火墻到了樓板邊緣，其左右兩側(cè)各1.0米范圍內(nèi)必須為不燃燒墻
體。實(shí)體墻、由不燃燒材料組成的墻體、單片防火玻璃及其制品等均可計(jì)入其寬度。
圖4為深圳證券交易中心交易大廳的防火分區(qū)處防火墻兩側(cè)的處理,是在中空玻璃幕墻平面外,采用單片防火玻璃在防火墻左右兩側(cè)各1.5米單獨(dú)設(shè)置不燃燒墻體。
圖4 防火分區(qū)兩側(cè)的銫鉀防火玻璃墻
3．樓層間的隔煙層
為了防止下部樓層的煙霧穿過(guò)幕墻與樓板間的空隙進(jìn)入上部樓層，兩個(gè)樓層間幕墻與樓板間的空隙應(yīng)設(shè)一道或兩道防煙隔斷。
隔煙層可以采用多種材料，如防火巖棉、防火板、單片防火玻璃等。最常用的做法是100毫米厚的防火巖棉用1.5mm鍍鋅鋼板承托（圖2）。
如果保溫材料采用擠塑聚苯板等可燃燒材料，則圖5所示的做法是不對(duì)的，因?yàn)橐坏┌l(fā)生火災(zāi)，保溫板首先被燒掉，隔煙防火巖棉與玻璃之間就出現(xiàn)空檔，隔煙層將失去作用。正確的做法如圖6 ，防火巖棉一直延伸到玻璃面或鋁橫梁，保溫板放在隔煙層之上。
圖5 保溫板一旦燒掉就出現(xiàn)空檔，隔煙層失效
圖6 保溫板在防煙層之上，即使燒掉也不會(huì)漏煙
有些消防和監(jiān)理部門要求用防煙材料填滿窗下幕墻板后面的全部空隙,這是不對(duì)的。規(guī)范要求100毫米厚的隔煙材料“充填密實(shí)”，沒有要求“全部塞滿”。塞滿后容易產(chǎn)生冷凝水，降低充填材料的保溫或防火性能；前面是玻璃板時(shí)，在陽(yáng)光透射下會(huì)積聚熱量，使玻璃板因溫度升高而破裂。即使是做保溫，也應(yīng)離開玻璃板30mm~50mm。
4．實(shí)體墻上的隔煙措施
鋁板幕墻和石材幕墻后面往往是實(shí)體墻，實(shí)體墻一般是不透煙的。所以除可按一般幕墻做層間隔煙層外，也可以不設(shè)層間隔煙而做門窗洞口周邊隔煙。
5．樓層防火單元間的玻璃防火隔斷
樓層上防火單元間通常用防火墻分隔。當(dāng)建筑設(shè)計(jì)要求防火隔斷為透明時(shí)，可采用玻璃防火隔斷。
圖9 南寧國(guó)際會(huì)展中心玻璃防火墻
玻璃防火隔斷面板應(yīng)采用銫鉀單片防火玻璃及其制品。支承框架采用防火處理后的鋼結(jié)構(gòu)，并用防火密封膠密封。防火隔斷與主體結(jié)構(gòu)的后連接不應(yīng)采用化學(xué)螺栓，應(yīng)采用后切底機(jī)械錨栓。
三、防止火勢(shì)蔓延的措施
1． 內(nèi)庭的防火設(shè)計(jì)
圖7 電視文化中心96米高內(nèi)庭不設(shè)玻璃
 圖8 北京電視中心240米高內(nèi)庭用防火幕墻防火玻璃包封
圖9 廣州西塔中庭40層高，用鉆石形防火玻璃幕墻包封
內(nèi)庭跨越許多樓層，形成巨大的室內(nèi)空間，拔火作用明顯，很容易將一個(gè)樓層的火焰引向其他樓層，使火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。所以內(nèi)庭周邊必須形成一道防火墻。
一種做法是將內(nèi)庭周邊的建筑墻體按防火墻設(shè)計(jì)，采用不燃性墻體材料，防火門窗。火災(zāi)時(shí)關(guān)閉門窗后內(nèi)庭的火焰不會(huì)向樓層室內(nèi)蔓延。圖7 為電視文化中心的內(nèi)庭，就采用了這種防火設(shè)計(jì)，可惜這次火災(zāi)時(shí)尚在裝修，防火門窗還沒全部裝上，火災(zāi)中沒能起隔斷火災(zāi)的作用。
另一種做法是單獨(dú)設(shè)置玻璃防火隔斷。整個(gè)內(nèi)庭由防火墻包封。北京電視中心、上海金茂大廈和廣州珠江新城西塔等工程都采用這種防火措施（圖8、圖9 ）。
2．阻斷危險(xiǎn)的豎向孔道
電視文化中心金屬幕墻的鈦鋅面板均作成豎向肋形線條，尺寸為500mmX500mm，這就在保溫板上排滿了160米高的通風(fēng)管，保溫板燃燒時(shí)源源不斷提供充足的新鮮空氣，助長(zhǎng)了火勢(shì)，使保溫材料在鋅板下有足夠氧氣充分燃燒，火災(zāi)不斷擴(kuò)大（圖10）。
當(dāng)建筑設(shè)計(jì)存在這類危險(xiǎn)的豎向通風(fēng)孔道時(shí)，應(yīng)每隔若干樓層予以封堵。深圳證卷交易中心大廈的柱子，外包夾膠玻璃面板，玻璃與混凝土之間有70mm的空隙，高達(dá)240m，火災(zāi)時(shí)會(huì)形成通風(fēng)管道，所以每10層用防火玻璃封堵一次。
圖10 電視文化中心鈦鋅板為突肋狀，形成無(wú)數(shù)通風(fēng)管
3． 可燃保溫材料應(yīng)劃分防火分區(qū)
這次電視文化中心保溫層燃燒面積達(dá)十萬(wàn)平方米，無(wú)法控制，造成巨大的損失。其中一個(gè)原因是為了節(jié)能，消除冷橋，讓保溫連續(xù)鋪設(shè)。這樣一來(lái)，一旦起火，就火燒連營(yíng)七百里，不可收拾。先前也有過(guò)南京科技中心、濟(jì)南奧體中心金屬屋面保溫大面積火災(zāi)的教訓(xùn)。目前在建的工程許多保溫面積達(dá)20萬(wàn)~30萬(wàn)平方米，如果連續(xù)鋪設(shè)，一旦發(fā)生火災(zāi)，勢(shì)必?zé)o限蔓延。
因此，采用可燃性保溫材料時(shí)，應(yīng)劃分面積不超過(guò)2000平方米的防火分區(qū)，分區(qū)的邊界應(yīng)采用不燃材料予以阻隔。一旦某一分區(qū)著火，火勢(shì)也局限在個(gè)別分區(qū)內(nèi)，不至于無(wú)限制到處蔓延，造成重大損失。
四、擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)在幕墻中的應(yīng)用
鋁的熔點(diǎn)約為700度，鋅的熔點(diǎn)約為 400度，都遠(yuǎn)低于鋼的熔點(diǎn)1450度。這次電視文化中心火災(zāi)后，現(xiàn)場(chǎng)可見鈦鋅板和保溫層全部燒失，惟有鋼骨架和鋼板雖然變形扭曲，但依然在位。許多幕墻火災(zāi)都出現(xiàn)過(guò)20分鐘鋁骨架熔化，面板失去支撐而掉下的現(xiàn)象。
防火玻璃必須采用鋼骨架，已經(jīng)成為公認(rèn)的做法。鋁板幕墻和石材幕墻采用型鋼骨架也越來(lái)越多。一般玻璃幕墻則仍然以鋁型材為主，但是大型公共建筑的玻璃幕墻和玻璃采光頂已普遍采用鋼結(jié)構(gòu)支承。
近年來(lái)冷成型薄壁型鋼開始在玻璃幕墻中應(yīng)用，并且相當(dāng)成功。幕墻專用薄鋼型材外觀上已可與鋁型材比美，壁厚也做到了1.5mm~2.5mm，斷面形式多樣，可以滿足各種玻璃幕墻和玻璃采光頂的要求(圖11)。
圖11 幕墻用冷成型薄壁型鋼斷面
圖12 北京奔馳汽車公司辦公樓
目前許多高檔玻璃幕墻工程采用了薄鋼型材。圖12為北京奔馳汽車公司，此外還有鳥巢貴賓廳、上海通用汽車公司辦公樓和展覽館等許多工程。
五、不要讓建筑變成火的牢籠
沒有絕對(duì)安全的玻璃，用玻璃就會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)。問題是合理使用，求得最大的安全。有些文件把鋼化玻璃和夾層玻璃定義為安全玻璃，其實(shí)是不妥當(dāng)?shù)�。玻璃梁、玻璃柱和玻璃地板用單片鋼化玻璃就極其危險(xiǎn)。
同樣，夾層玻璃打不穿、不飛散，可謂安全。但是如果用得不當(dāng)，就非常危險(xiǎn)。
在建筑的超高層部分，消防只能靠自身的內(nèi)部消防系統(tǒng)，既不能靠外部水源灌救，室內(nèi)人員也不可能破窗逃命。這種情況下幕墻全部采用夾層玻璃并不影響消防的安全性，因而是可以的。但是在低層部分和裙房，以及大量的公共建筑，有些沒有設(shè)置內(nèi)部消防系統(tǒng)，外部救援和破窗逃生是重要的求生手段；即使有內(nèi)部消防設(shè)施，多一條生路就可以更多人獲救。 如果全部采用所謂安全玻璃的夾層玻璃，無(wú)疑就斷了這條生路，使建筑成為火的牢籠。一旦起火，外無(wú)救援之通道，內(nèi)無(wú)逃生的洞口，非常危險(xiǎn)。
這并不是杞人憂天，2004年北京京民大廈火災(zāi)，被困的人員就是從打破的窗口逃生的（圖13） ，如果這些玻璃都是夾層玻璃，打不破，砸不爛，那將會(huì)出現(xiàn)多么可怕的結(jié)果！
2005年，北京華貿(mào)中心電焊作業(yè)引燃保溫材料，發(fā)生火災(zāi)，煙霧太大，無(wú)法救火，最后打破幕墻玻璃，排除濃煙才救熄了大火（圖14 ）。如果這幕墻全部是夾層玻璃那就麻煩了。
圖13 北京京民大廈火災(zāi),室內(nèi)人員
圖14 北京華貿(mào)中心打碎玻璃排煙破窗逃生
小結(jié)
火災(zāi)教育了我們，使我們?cè)?a href=http://www.facade.com.cn style=text-decoration:underline;font-size:14px;color:#000000; target=_blank>幕墻設(shè)計(jì)中更加重視防火問題。要合理選用防火的材料，按規(guī)范要求作好各部位的防火構(gòu)造設(shè)計(jì)，盡力避免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)和安全漏洞，提高幕墻抵抗火災(zāi)的能力，并在萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)時(shí)也能盡量減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
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