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耐火窗在《建筑设计防火规范》中的应用
发布时间:2018-06-05 10:08:10 点击量:209

1,描述

耐火窗是一个民间的俗称,在建筑领域通常是指具有一定耐火完整性的窗,其耐火完整性参数的定义和测试方法来自GB/T 12513-2006《镶玻璃构件耐火试验方法》(防火窗国标也提及耐火完整性,基于此试验方法),在消防要求方面至少需要实现未开启状态下的耐火完整性这一项。

最初提出耐火窗需求的是GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中部分对建筑外窗的条文。由于此规范中的耐火窗是建筑外窗,在达到0.50h、1.00h耐火完整性的同时,还必须满足各省市对外窗保温、气密、抗风压、遮阳、采光、隔声等性能要求。

2,测试

燃烧测试是将样窗安装在测试室的一面墙上,然后测试室内点火升温,0.50h即需要点火30分钟,1.00h则需要60分钟,样窗背火面窜火10秒以上,或产品变形、破损导致出现标准规定的贯穿缝隙则失去耐火完整性。


3,设计难点

鉴于防火玻璃是成熟产品,五金件可采用承受1000℃以上温度的钢制产品,目前都集中在框扇型材上面,尤其是活动窗(有开启扇)的型材。

A:材质熔点(或液化点)——达不到升温曲线中温度要求的材料将无法支撑窗体!

PVC-U:不大于220℃

PA66:260℃

纯铝:660℃

纯镁:650℃

铝合金6061:580~650℃

铝合金6063:616~654℃

硅酸盐玻璃纤维:1000~1150℃

碳素钢:1350~1530℃

不锈钢:1370~1510℃

石英玻璃:1600~1850℃

纯二氧化硅:2000℃

注:以上材料在未达到熔点(非晶体材质为液化点)之前,也会开始软化,其软化后的承载效果由试验决定;实木在高温下不会转变为液体,而是碳化。

在窗型材中,必然有起承载作用的材质(承重,承受五金件锁紧),普通窗对承载材质的要求较低,承载结构较小;耐火窗或防火窗则极大的依赖高温下的承载,承载材质应该成为型材框架的主体。

B,阻止火焰蔓延的能力

阻止火焰蔓延的前提是型材还没变成液态或近似液态。

其次,型材最好不燃,即使燃烧,承载材质燃烧时和燃烧后也要维持一定的力学性能(比如利用碳和二氧化硅),只要整个结构还维持一定的刚性,部件内部和部件之间的结构设计就有机会帮助整窗通过耐火测试。

因此,在保温要求提升之前,综合效果与成本,钢制防火窗一向是首选;而常见的塑窗和铝合金窗一直都未涉及防火领域。

但考虑到保温要求和耐腐蚀要求,单纯的钢制外窗并不适合我国部分地区。于是以下产品就出现了:

1,断桥钢窗——需要解决的是,桥能做多大?在桥熔化后结构还能维持吗?组角与上墙防腐。

2,塑包钢窗——需要解决的是,PVC-U熔后搭接部分如何阻止窜火(尤其开启扇)?如果只靠原先的腔内钢衬是根本无法实现耐火的,必须有强大的钢结构,但组角怎么办?保温如何?

3,衬钢断桥铝窗——需要解决的是,要衬多少钢才能保铝又保断桥,对保温影响多大?

(也有一些塑窗、铝窗在型材腔体内填充其他材质,是否解决上述问题及量产可行性有待考证)

4,防火木窗——老产品,要同时考虑木材的耐火、防腐、防蛀,在保证寿命的前提下是否有新技术能降低成本?

5,玻纤增强耐火窗——较为成熟的新品,成本比断桥钢和木窗低;型材本身就集保温、承载、耐火一体,但必须采用连续玻纤,纤维含量高才能通过1.00h测试;密封设计要比钢窗困难,依赖厂家水平,是否有活动窗的测试报告。