建筑幕墙的防火设计与施工探讨

建筑幕墙的防火设计与施工探讨

马新杰

马新杰

身份证：32031119790106xxxx

摘要：建筑幕墙自重轻、施工方便等特点，广泛应用于民用建筑特别是高层建筑之中。然而，由于建筑幕墙材料的耐火性能较差，一旦建筑物发生火灾，火势蔓延迅速、扑救难度大、危害性大，本文就建筑幕墙防火设计与施工进行介绍。

关键词：建筑幕墙；防火设计；施工

引言

随着我国建筑事业的发展，越来越多的城市高层建筑都采用幕墙作为外围护结构，不但能达到使用效果，同时还具有一定的艺术性，但是在实际使用过程中发现，玻璃幕墙建筑容易发生火灾，并且建筑物一旦发生火灾，火势会迅速蔓延，加之高层建筑火灾扑救难度大，会产生很严重的危害，给人民的生命财产带来严重的威胁，究其原因，主要是建筑防火设计不合理，玻璃幕墙材料防火性能差，因此，为了预防幕墙建筑火灾的发生，应该从幕墙建筑设计和材料使用中加以控制，不断减小损失。

一、幕墙材料的防火处理

通常钢架在高温中承受极限时间只有15分钟，和玻璃幕墙防火承受极限要求还有很大差距，因此必须对墙体钢架进行防火处理。一般来说，钢架防火处理主要有以下两种方法。

（一）防火涂料的涂覆

主要是把涂料涂抹在钢架表面，可以用来隔热防火，保护钢架功能完整，提高材料耐高温性，这种涂料也叫做钢架防火涂料。根据涂层厚度不同，涂料可以分为三种，即厚层、薄层以及超薄层。例如厚层涂料通常厚度在8毫米到50毫米之间，涂层表面呈颗粒状，比较稀疏，热传导能力差，高温承受时间在半小时到三小时，由于厚层涂料涂抹厚度大，干密度不高，不能承受建筑太大压力，而且热传导性不强，可以有效隔热防火。这种涂料适用于建筑工程完成后，一些围护、隔离和遮蔽建造的建筑物墙面，防火涂层并没有很高的美观要求，但必须使高温承受极限时间超过一个半小时，像超高层全钢架等。

（二）包封法防火处理

这种方法主要是用隔热防火材料把钢架进行包封处理，从而防止高温损坏钢架。具体来说，包封防火处理法主要包括以下措施：（1）钢架围护处理：利用防火吊顶以及隔离墙体来包围保护钢架，防止钢架接触高温；（2）防火材料包封钢架表面：可以采用防火材质的板料，像石膏板、硅钙板以及蛭石板等在钢架上进行粘贴和固定。一般来说，25毫米的蛭石板可以把钢架高温承受极限时间提高到90分钟；（3）把无机隔热防火涂料喷涂在钢架表面：主要涂料包括蛭石粉、石膏、玻璃纤维、矿棉纤维、水泥砂浆、珍珠岩粉等。像在钢架表面涂抹50型金属网砂浆进行保护，涂层厚度为25毫米，钢架高温承受极限时间可以达到48分钟。如果涂层厚度为50毫米，钢架高温承受极限时间可以达到81分钟。

二、幕墙的防火设计

1、防火分隔

建筑幕墙作为建筑的外围护结构，面积比较大，通常跨越所有楼层，但是在幕墙与楼板之间，常常会留下5-10mm的空隙，这个空隙是施工的薄弱环节，为了保证这个空隙不会出现渗漏现象，应该采取适当的施工措施，避免雨水从这些地方渗漏，同时要做好防火处理，常常是利用非燃烧材料进行嵌缝堵死，但是在实际施工中，这些地方是最容易被忽视的，施工人员没有对这些地方进行处理，或者采用了橡胶、泡沫、夹板等材料进行嵌缝，与规范要求不相符，存在着质量隐患，对于这样的防火分区，不但起不到作用，在火灾来临的时候可能会助长火势的蔓延。为了保证在火灾来临时能够有效的将火灾控制在防火分区内，可以将家具等办公用品靠近幕墙摆放，这样可以增大空间。

2、水喷淋保护系统

一旦建筑中发生了火灾，慌乱中的人们会阻碍疏散的效果，被困人员会在楼道内被大火和烟气逼到建筑的边缘，这时新鲜空气被挡在了玻璃幕墙的边上，人们一旦靠近玻璃幕墙，就可能发生危险事故，这就需要在火灾发生后，能够有效的保护人员不发生坠楼伤亡，同时需要为被困人员提供一个暂时可以停留的安全区域。经过长时间的试验证明如果采用水喷淋保护系统，可以有效的降低幕墙建筑中的钢结构的温度，提高钢骨架的稳定性，这样就可以为受困人员提供短暂的保护措施，更重要的是水喷淋保护系统可以防止楼下的火灾向上蔓延的速度，起到降温排烟的作用，同时可以为受困人员提供疏散时间。

3、排烟系统

对于大型商业建筑，空间比较大，深度比较大，尤其是地下商场，往往不能通过自然通风起到排烟的作用，这就需要在商场内部设置防排烟系统，在防排烟系统的设置过程中，首先应该做好建筑内部的密闭性检验，保证发生火灾后，烟气能够及时排出到室外，同时剥离幕墙本身可能因为尺寸和骨架模数的要求，很少开启外窗，因为开窗就会增加玻璃幕墙的复杂性，这就提高了建筑的造价，如果幕墙上开窗过多，就会给人一种凌乱的感觉，破坏了艺术性。

4、防雷系统

玻璃幕墙作为建筑的外围护结构，在玻璃面板的连接过程中肯定会用到金属骨架，这就需要幕墙设计过程中，做好防雷设计，可以在建筑的屋顶设置金属压顶板，因为对于骨架构件，不足以抵抗直击雷，当受到雷击后，表面的氧化膜会被立即击穿，带来火灾隐患。对于不同建筑，应符合防雷规范要求设置均压环，宜每3层之间设置一条均压环，竖向连通，组成10米*12米左右的防雷网，均压环可以利用梁的主筋焊接连接，然后保证柱子连接通长。玻璃幕墙骨架与均压环连通，如果是型钢一类的骨架，则宜采用焊接，但要注意结合部位的处理。防雷系统中的构造做法，应按有关规范执行，其接地电阻也要符合规定。

三、幕墙防火施工

在施工中应该做好以下方面的内容：

1、做好承包单位的资质鉴定

建筑幕墙施工作为建筑工程的分项工程，其施工质量直接影响到建筑的施工质量，因此总包单位在选择分包单位时，应该选择资质合格的，技术过硬的，信誉良好的施工单位。

2、做好防火接缝的施工

对于防火接缝的施工，施工人员不能忽视，在安装过程中，应该保证安装牢固，拼缝可靠，在堵塞这些防火接缝时，要保证防火棉的厚度不小于100mm，但是不得与玻璃有直接接触。

3、保证施工工序满足规范要求

为了保证幕墙施工质量，应该保证施工严格按照施工标准进行，保证建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限等符合《建筑设计防火规范》。

4、做好窗间墙、窗槛墙的填充材料的选择

在窗间墙、窗槛墙的填充材料选择时，应该以不助长火势蔓延为准，一般选用不燃烧的材料，当外墙面采用耐火极限不小于1.0h的不燃烧材料时，应该保证其内墙填充难燃烧材料。在幕墙与四周主体结构之间的缝隙嵌填时也应该采用防火保温材料嵌填，不得采用水泥砂浆等干硬性材料填塞，外表面应该采用防火密封胶进行封闭，接缝要严密，不得出现渗漏现象。

5、做好施工验收工作

在施工完成以后，应该及时对幕墙防火构造、防火节点做隐蔽验收，保证防火材料具有合格证和材料耐火极限检验报告，同时要坚持所有的防火节点、防火隔断都密封严密，各层间防火隔断按照要求选用防潮材料，并对矿棉等不燃烧材料进行包裹填塞。其检验手段一般采用观察和触摸方法，必要时可在防火节点处用火苗试试是否漏气、串烟，是否真正达到既防火又防烟的作用。

结束语

综上所述，建筑幕墙的使用能大大增添城市的美观，但如果对节点的防火处理不予重视，那就可能给人们的安全构成危险。所以在建筑工程设计中，重视与加强对幕墙工程的防火设计与节点处理，合理使用防火材料，对控制火灾发生与减少火灾发生时的蔓延速度等均能起到一定的作用。

参考文献：

[1]郭春菊.试述建筑幕墙的防火设计与施工[J].城市建设理论研究（电子版），2016（10）.

[2]王栋宇.建筑幕墙防火材料选择及防火要点[J].商品与质量・建筑与发展，2018（01）.