防火玻璃在建筑工程中的使用和存在的問題

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑尤其是商業(yè)建筑也設(shè)計(jì)的越來越大，就筆者所在的城市，一年內(nèi)就建成超過30萬(wàn)平米的大型建筑5座。此類大型建筑的防火設(shè)計(jì)本就復(fù)雜，設(shè)計(jì)師還總是希望將建筑的內(nèi)部空間設(shè)計(jì)得通達(dá)四方，追求一眼望到邊的通透效果。而由于建筑防火分區(qū)和分隔的要求，往往使建筑效果和建筑防火形成矛盾，因此開始大量使用步行街、防火玻璃的設(shè)計(jì)。尤其是防火玻璃，它曾被單純的認(rèn)作是一種建筑用防火材料。

    如今，它已更多的作為一種完整的防火構(gòu)件被使用在建筑工程中，特別是作為防火隔墻，其與防火框、密封系統(tǒng)及五金件等共同構(gòu)成了一套完整的隔火隔熱系統(tǒng)，已被廣泛用于高級(jí)賓館、飯店、機(jī)場(chǎng)、體育館、圖書館、計(jì)算機(jī)房等現(xiàn)代公共建筑中。它既可以達(dá)到普通玻璃的透明光亮效果又能實(shí)現(xiàn)防火功能，它既可以與框架一起組成防火分隔構(gòu)件，又可以作為配套防火門、窗的防火材料，很受設(shè)計(jì)師和建筑方的青睞。

　　防火玻璃雖然開始在建筑中大量使用，但如何正確使用防火玻璃，使用哪種類型的防火玻璃，哪些部位可以使用防火玻璃等問題在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中仍有很多盲區(qū)。同時(shí)，很多建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位存在認(rèn)識(shí)和使用誤區(qū)，認(rèn)為只要是使用防火玻璃就能作為防火分隔，只要防火玻璃做成的隔墻就能達(dá)到耐火極限要求，我們的監(jiān)督人員在日常審批和檢查中也對(duì)此存在很多模糊認(rèn)識(shí)，不知道如何去把握。為了使大家對(duì)防火玻璃及隔墻的使用有一個(gè)清晰的印象，本文對(duì)防火玻璃及隔墻在建筑工程中的使用和存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)介和分析。

　　1、防火玻璃的發(fā)展歷程

　　防火玻璃源于歐美國(guó)家，我國(guó)在20世紀(jì)80年代開始生產(chǎn)。因?yàn)閮r(jià)格等問題，最初的防火玻璃是用于防火門上的一種單片夾絲玻璃，面積一般不大于0.1平方米，當(dāng)時(shí)的防火玻璃用量很小。

　　到了20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)開始研制和生產(chǎn)隔熱型防火玻璃，多用于防火門視窗，但外觀質(zhì)量與防火性能的穩(wěn)定性與國(guó)際水平相距較多。20世紀(jì)90年代初，單塊大面積防火玻璃研制成功，并用于建筑內(nèi)防火隔墻及防火窗等。2000年后，國(guó)內(nèi)研發(fā)出單片防火玻璃，并大量投入市場(chǎng)。

　　經(jīng)過這20多年的發(fā)展，生產(chǎn)防火玻璃的企業(yè)已近千家。近年來我國(guó)防火玻璃市場(chǎng)已超過100萬(wàn)平方米。而技術(shù)方面也有質(zhì)的飛躍，已可滿足不同的防火要求。其中特別要提的是非隔熱型的硼硅防火玻璃，這種防火玻璃一直廣泛使用于歐美建筑，如今我國(guó)也自主研發(fā)了硼硅防火玻璃。從耐火極限上講，最初的防火玻璃只要求達(dá)到72min。而如今，單片防火玻璃最高可達(dá)到3h耐火極限，而隔熱型防火玻璃也已經(jīng)可以達(dá)到2h耐火極限。在外觀與厚度方面，隔熱型防火玻璃也與國(guó)際先進(jìn)的隔熱型防火玻璃差異不大。另外，我國(guó)防火玻璃也已經(jīng)開發(fā)出多種類多需求，適應(yīng)異型建筑的多功能防火玻璃，例如彎弧型防火玻璃，異型防火玻璃，具有節(jié)能功能的防火玻璃，防彈防火安全玻璃以及藝術(shù)防火玻璃等。

　　2、防火玻璃類型及原理

　　2.1、按結(jié)構(gòu)分類

　�。�1）復(fù)合型防火玻璃（FFB）。由2層或2層以上玻璃復(fù)合而成或由1層玻璃和有機(jī)材料復(fù)合而成，并滿足相應(yīng)耐火等級(jí)要求的特種玻璃。

　�。�2）單片型防火玻璃（DFB）。由單層玻璃構(gòu)成，并滿足相應(yīng)耐火等級(jí)要求的特種玻璃。

　�。�3）灌注型防火玻璃（GFB）。由2層玻璃（特殊需要也可用3層玻璃），四周以特制阻燃膠條密封。中間灌注的防火膠液，經(jīng)固化后為透明膠凍狀與玻璃粘接成一體。也有的將此類玻璃歸入復(fù)合型防火玻璃。

　　2.2、按耐火性能分類

　�。╨）A類防火玻璃。同時(shí)滿足耐火完整性、耐火隔熱性要求的防火玻璃（又稱為隔熱型防火玻璃）。

　�。�2）B類防火玻璃。同時(shí)滿足耐火完整性、熱輻射強(qiáng)度要求的防火玻璃。

　�。�3）C類防火玻璃。僅滿足耐火完整性要求的防火玻璃（又稱為非隔熱型防火玻璃）。

　　2.3、按耐火極限分類

　　按耐火極限分5個(gè)等級(jí)：0.5h、1.00h、1.50h、2.00h、3.00h。

　　2.4、防火玻璃的防火原理及技術(shù)參數(shù)

　　以下只對(duì)A類、C類防火玻璃的防火原理和相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行闡述。

　�。╨）A類防火玻璃又分為復(fù)合型防火玻璃及灌注型防火玻璃。復(fù)合型隔熱防火玻璃通常由2層或多層玻璃原片附之1層或多層無機(jī)防火膠夾層復(fù)合而成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，向火面玻璃遇高溫后很快炸裂，防火膠夾層相繼發(fā)泡膨脹約10倍左右，并大量吸收火焰燃燒所帶來的高熱量，形成白色不透明防火膠板，其堅(jiān)硬程度可保證耐火完整性，而多孔的結(jié)構(gòu)使其具有隔熱作用。因此，復(fù)合型隔熱防火玻璃既可有效地阻隔高溫，又可隔絕火焰、煙霧及有毒氣體。灌注型隔熱防火玻璃是由2片玻璃經(jīng)過密封后，在其中間灌入無機(jī)防火膠制作而成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，向火面玻璃遇高溫后很快炸裂，中間透明膠凍狀的無機(jī)防火膠層會(huì)迅速硬結(jié)，形成一張白色不透明防火隔熱板，并大量吸收火焰燃燒所帶來的高熱量。在阻止火焰蔓延的同時(shí)，也阻止高溫向背火面?zhèn)鲗?dǎo)。

　�。�2）C類防火玻璃又分為硼硅單片防火玻璃、艷鉀單片防火玻璃、高強(qiáng)度單片防火玻璃。硼硅單片防火玻璃是選用含高硼硅經(jīng)浮法工藝生產(chǎn)出的一種原片玻璃，經(jīng)鋼化加工而成的。它的防火性能源自于其很低的熱膨脹系數(shù)，僅為4×l06（20～300℃），比普通玻璃（硅酸鹽玻璃）低2～3倍。此外，硼硅單片防火玻璃還具有高軟化點(diǎn)，極好的抗熱沖擊性和粘性等特質(zhì)。因此，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，硼硅單片防火玻璃不易膨脹碎裂，是一種高穩(wěn)定性的單片防火玻璃，其耐火時(shí)限高達(dá)3h。

　　銫鉀單片防火玻璃是由普通浮法玻璃經(jīng)過特殊的化學(xué)處理及物理鋼化制作而成的。其中，化學(xué)處理的作用是在玻璃表面作離子交換，使玻璃表層堿金屬離子被熔鹽中的其他堿金屬離子置換，從而增加了玻璃強(qiáng)度，提高了抗熱沖擊性能。而特殊的物理鋼化處理，使其達(dá)到安全玻璃的要求。其中高強(qiáng)度單片防火玻璃經(jīng)過特殊的物理鋼化處理（大風(fēng)壓）制造的防火玻璃。

　　3、防火玻璃隔墻的類型和做法

　　防火玻璃隔墻按照GB/T12513-2006《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》將防火玻璃隔墻按耐火性能分為隔熱型和非隔熱型，按照中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA97-1995《防火玻璃非承重隔墻通用技術(shù)條件》，將其按結(jié)構(gòu)分為鋼框防火玻璃隔墻（簡(jiǎn)稱G類）和木框架防火玻璃隔墻（簡(jiǎn)稱M類）。

　　隔熱型防火玻璃隔墻：在一定時(shí)間內(nèi)能同時(shí)滿足耐火完整性和耐火隔熱性要求（失去耐火隔熱性即背火面平均溫升超過140度或者最高點(diǎn)溫度溫升達(dá)到180度）。

　　非隔熱型防火玻璃隔墻：在一定時(shí)間內(nèi)能滿足耐火完整性的要求，但不能滿足耐火隔熱性的要求。

　　鋼框防火玻璃隔墻：由方鋼或成型鋼板制作，通過焊接或?qū)Ｓ?a href=http://m.chuanhaikejiao.com style=text-decoration:underline;font-size:14px;color:#000000; target=_blank>螺釘等連接固定，并配以絕熱材料，鋼框內(nèi)填充不燃材料，以保證受火時(shí)達(dá)到耐火要求。

　　木框防火玻璃隔墻：選用經(jīng)過干燥的成材制作而成，其含水率不宜大于12％或不應(yīng)大于使用的平衡含水率，在框架結(jié)合處和安裝小五金處，均不得有木節(jié)或已填補(bǔ)的木節(jié)，木材應(yīng)采取阻燃絕熱處理，以滿足耐火要求。

　　4、防火玻璃的工程應(yīng)用問題

　　防火玻璃雖然已有一段不短的使用歷史，但在實(shí)際應(yīng)用中和監(jiān)督中，仍存在一些不可忽視的問題：

　　4.1、防火玻璃和防火玻璃隔墻不分

　　一些建筑在設(shè)計(jì)時(shí)既需要防火分隔又需要美觀通透，就會(huì)將防火玻璃隔墻作為防火分隔措施來解決，例如性能化商業(yè)步行街內(nèi)的精品店隔墻、大商業(yè)空間中的玻璃防火墻、觀景豎井的觀景窗等。但是，設(shè)計(jì)人員往往在僅僅在圖上標(biāo)注為防火玻璃，而非防火玻璃隔墻，而消防審核人員一般只會(huì)提出要標(biāo)明幾小時(shí)的防火玻璃隔墻，并未要求設(shè)計(jì)人員將防火玻璃隔墻的細(xì)部節(jié)點(diǎn)施工做法繪圖加以說明。在實(shí)際施工中，常見做法是施工方按設(shè)計(jì)要求購(gòu)買防火玻璃按照普通玻璃隔墻做法將防火玻璃固定在框架中，中間封上膠水，簡(jiǎn)單的認(rèn)為防火玻璃拼接在一起就是防火玻璃隔墻，認(rèn)為這就滿足消防要求了，驗(yàn)收時(shí)提交防火玻璃的檢測(cè)報(bào)告即可。這些，都忽略了防火玻璃隔墻是由防火玻璃、框架、密封材料、墊塊等防火構(gòu)件組成的，是一個(gè)完整的系統(tǒng)。防火玻璃只是防火玻璃隔墻的組成部分，必須與鑲嵌框架和防火密封材料等進(jìn)行組合安裝，才能構(gòu)成防火玻璃隔墻，達(dá)到規(guī)范相應(yīng)耐火極限標(biāo)準(zhǔn)。

　　4.2、防火玻璃加噴淋保護(hù)時(shí)的應(yīng)注意的問題

　　國(guó)內(nèi)外的相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明選擇適當(dāng)?shù)乃畤娏芟到y(tǒng)保護(hù)可以有效延長(zhǎng)單片防火玻璃到達(dá)喪失隔熱性和臨街輻射照度的時(shí)間，有效延長(zhǎng)防火隔熱時(shí)間，確保人員疏散。目前此種設(shè)計(jì)大量應(yīng)用于大型商業(yè)步行街等性能化設(shè)計(jì)中，由非隔熱型單片防火玻璃加水噴淋系統(tǒng)保護(hù)起到隔熱作用。此類工程做法中最關(guān)鍵的是噴淋保護(hù)的布水效果，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)表明一旦失去噴淋保護(hù)單片防火玻璃將很快失去防煙隔火的作用。但在設(shè)計(jì)和施工中存在很多問題，例如商業(yè)步行街兩側(cè)的店鋪有的直接將裝修造型做在防火玻璃上，影響噴頭布水效果；有的將噴頭安裝在裝修的品牌門頭下，影響噴頭集熱；有的門頭安裝在防火玻璃和噴頭之間，造成遮擋；有的施工單位未將該噴淋保護(hù)系統(tǒng)的管道單獨(dú)設(shè)置，與其他噴淋共用同一管道從而導(dǎo)致噴淋水量和持續(xù)時(shí)間不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；有的施工單位使用的噴頭類型錯(cuò)誤。還有很多與以上類似的問題，總之，施工中，應(yīng)保證噴頭能及時(shí)有效的保護(hù)到分隔用的防火玻璃，這是應(yīng)該注意的。

　　4.3、防火玻璃隔墻設(shè)計(jì)施工存在誤區(qū)

　　目前許多設(shè)計(jì)單位不設(shè)計(jì)工程做法，施工單位對(duì)防火玻璃的檢測(cè)報(bào)告存在誤區(qū)，認(rèn)為只要所選用的防火玻璃有檢測(cè)報(bào)告就可以了，忽略了防火測(cè)試不是僅僅幾頁(yè)紙的測(cè)試報(bào)告，而是一套系統(tǒng)的描述該防火系統(tǒng)的詳細(xì)尺寸、材料使用、防火性能的完整資料。《建筑安全玻璃_第1部分：防火玻璃》（GB_15763.1_2009）圖集中說明了測(cè)試時(shí)該系統(tǒng)使用的各種框架材料和配件的種類、厚度、形狀、尺寸、裝配細(xì)節(jié)、節(jié)點(diǎn)圖，甚至連固定螺釘的大小和位置都有詳細(xì)描述。第7.3條中耐火性能中規(guī)定，防火玻璃的試樣受火尺寸應(yīng)選擇實(shí)際使用的最大尺寸來進(jìn)行試驗(yàn)，且不小于1100mm×600mm。實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用的固定框架和安裝方式應(yīng)與實(shí)際工程配套使用的相同，并以圖紙或其他相當(dāng)?shù)姆椒ㄓ涗浌潭�框架和安裝方式。但在實(shí)際工程中建設(shè)單位為達(dá)到通透良好的視覺的效果往往選用超出防火玻璃檢驗(yàn)報(bào)告所送檢的玻璃尺寸，且防火玻璃的固定框架和安裝方式也未采用檢驗(yàn)報(bào)告中的固定方式，導(dǎo)致在驗(yàn)收時(shí)無法判定其耐火極限，建設(shè)單位需要重新按照工程實(shí)際最大尺寸送檢防火玻璃，如不能通過檢測(cè)建設(shè)單位需要重新選型防火玻璃或重新安裝，造成大量的浪費(fèi)。因此，建設(shè)、施工單位應(yīng)在施工前將選用的產(chǎn)品連同將要選用的施工做法一同送國(guó)家專業(yè)檢測(cè)部門送檢，待檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行施工。

　　4.4、消防監(jiān)督中的問題

　　有的監(jiān)督人員錯(cuò)誤的認(rèn)為防火玻璃做的門就是防火門，防火玻璃做的隔墻就是防火玻璃隔墻，防火玻璃做的窗戶就是防火窗，應(yīng)該明確掌握防火玻璃、防火玻璃隔墻、防火門、防火窗是完全不同的消防產(chǎn)品，都應(yīng)檢查相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，防火門還應(yīng)有型式檢驗(yàn)報(bào)告。在檢查中，不能簡(jiǎn)單的詢問防火玻璃的耐火極限，而是應(yīng)該認(rèn)真對(duì)照其檢驗(yàn)報(bào)告中的防火玻璃尺寸和現(xiàn)場(chǎng)做法是否相符。防火玻璃隔墻的耐火極限還取決于框架結(jié)構(gòu)和玻璃與框架的鏈接固定方式，檢查中還應(yīng)該檢查防火玻璃隔墻的工程做法是否按照生產(chǎn)企業(yè)提供的施工工藝進(jìn)行安裝施工，例如隔熱型框架系統(tǒng)因?yàn)槭褂玫氖菑?fù)合隔熱型防火玻璃，受熱時(shí)玻璃內(nèi)膠體會(huì)發(fā)泡膨脹，所以在安裝時(shí)玻璃與框架間要留有一定空隙；非隔熱型框架系統(tǒng)使用的是單片防火玻璃，在火災(zāi)中，單片防火玻璃會(huì)軟化下垂，所以安裝框架系統(tǒng)應(yīng)緊夾玻璃，不能留有空隙。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　如今，在各種國(guó)際交往日益增多的情況下，我國(guó)消防事業(yè)的現(xiàn)代化將與國(guó)際社會(huì)發(fā)生更加密切的聯(lián)系。雖然我們?nèi)〉昧撕艽蟮某删�，但是由于我�?guó)消防產(chǎn)業(yè)的起步晚，與國(guó)外一些幾十年上百年的消防產(chǎn)業(yè)歷史相比，我們的發(fā)展還落后于世界先進(jìn)水平。例如在防火玻璃技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)中對(duì)于系統(tǒng)概念的認(rèn)識(shí)、相關(guān)規(guī)范的制定、應(yīng)用設(shè)計(jì)、材料制作、深加工技術(shù)、生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制管理等方面均有一定的差距。為此，注視國(guó)際消防動(dòng)態(tài)，了解外國(guó)消防法規(guī)和管理，研究防火玻璃在防火分隔應(yīng)用中所出現(xiàn)的問題，是十分必要的。為了市場(chǎng)的發(fā)展，也為了創(chuàng)造一個(gè)更好的消防產(chǎn)業(yè)環(huán)境，提高現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平，及時(shí)修訂規(guī)范，及時(shí)解決工程應(yīng)用中的難題，是我們今后前進(jìn)的方向。