建筑幕墙的种类及防火设计

随着我国国力的强盛、城市大规模建设的需要,一批批高层建筑、超高层建筑拔地而起,对这些建筑来说,维护结构采用传统的砖墙显然不能适应,混凝土墙体则因其过于笨重而日显劣势,唯有轻钢结构配以玻璃幕墙成为最佳选择。玻璃幕墙以其晶莹剔透、轻巧美观、耐候性好、密封性佳、安装方便、维护简便等诸多优点而在高层建筑上迅速崛起,独领风骚。

近20年来,我国玻璃幕墙在发展过程中日臻完善,如今已与世界先进水平同步。在这个不断完善的过程中,中国建筑装饰协会铝制品委员会发挥的积极作用功不可没。这些年来,中国建筑装饰协会铝制品委员会一直走在行业前列,积极引导行业健康有序地发展。对幕墙行业存在的问题及时发表文章,引起社会重视,并为国家制定幕墙政策规范作前导。

一、现行幕墙的种类

1、单元组合式建筑幕墙

单元组合幕墙是一种新型建筑幕墙结构体系,它是建立在现代高层以框剪、框筒、筒筒为代表的结构体系基础上的新型围护结构理论与施工工艺的重大变革。国外新单元组合建筑幕墙也只有20多年的历史。

单元组合式幕墙完全不同于固定网格梁式传统式的普通玻璃幕墙,它是以各个单元板块组件为基本构件单元,直接支撑在主体结构上,把这些单元板块组合起来构成面积的幕墙结构体系;相邻基本单元组件的竖框(立柱)相互插接,相邻横框(横梁)也相互插接,相互插接的立柱和横梁形成组合式网格梁系;组合式梁柱插接部位用弹性密封元件封闭并可相对位移形成补偿效应;基本板块单元尺寸远远大于普通固定网格梁式幕墙的分格尺寸,它是以建筑主体结构特点来确定板块单元尺寸;基本单元组件的饰面材料(包括采光玻璃、金属板、石材板、人造化学板材等)及板块结构全部在工厂加工预制,施工现场只进行板块单元的组合安装。

2、点支式全玻幕墙。

点支式全玻幕墙也称点驳接全玻幕墙。它是全玻璃幕墙的一个新的发展分支,一改玻璃肋胶接全玻璃幕墙和悬吊式全玻幕呆板的平面造型,特出点连接结构旋律美和玻璃支撑结构体系的现代感,建立围护结构体系新理念:它是全景式幕墙,形成建筑物内外空间的通透和融合,达到人、环境、空间和谐统一的美感;它充分发挥玻璃、点驳接、支撑系统的空间造型艺术魅力,形成轻捷、新颖的景观效果;它是现代建筑艺术的标志之一,倍受青睐。

点支式全玻幕墙由玻璃、点驳接件、支撑结构体系三部分组成。玻璃可用单片、中空、钢化中空玻璃点驳接件根据玻璃结构造型有多种形式,多为铸钢件并经电镀或氟碳喷涂表面防腐处理;支撑结构可用玻璃肋、钢结构(钢管单杆式纵横粱、空腹式钢桁架、拉杆式桁架、拉索式桁架等)支撑体系。

二、幕墙的防火设计

幕墙的防火,设计要先行,设计是前提是基础。所以防火设计应做到:

(1)明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素,并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质,严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。

(2)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要求等应符合《建筑设计防火规范》和高层民用建筑设计防火规范》。

(3)建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好,尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕培墙面面积的15%:且开启部分宜采用上悬结构,开启角度不宜大于45度。

(4)设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致,避免交叉。一般地,幕墙立挺与柱要重合,幕墙横梁与建筑物楼板或主框梁、防火墙裙要吻合,避免一玻璃跨越两个防火分区,这样幕墙的主杆件才可以与建筑物主体可靠连接,防火区才得以封闭。

(5)窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于lh的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。

(6)无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃烧实体裙楼;或在幕墙内侧每层设间距<=2m的自动喷水喷头。

(8)防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。

(9)装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料,当材料的防火等级不明确时,应取样进行检测。

(10)目前,幕墙工程多由施工企业自行设计,其设计文件图纸必须由原设计单位审核,审核单位不能仅从总体方案、立面效果、平立面分格方面粗审,要真正起到技术审核把关的作用。

三、幕墙防火施工

幕墙防火的施工是幕墙防火有效的关键和保证。

(1)承包幕墙施工的单位必须具备相应的资质。建筑幕墙工程施工企业必须严格按照经有资质的审核单位审定的设计文件和施工图进行施工,不得擅自修改。

(2)防火材料的安装应有固定措施,确保安装牢固,做到不松懈不遗漏,拼缝不留缝隙。防火棉厚度不能少于60mm,铺设要饱满均匀无遗漏,且不能与玻璃有直接接触。

(3)防火材料不得与幕墙玻璃直接接触,防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖。

(4)搁置玻璃幕墙防火棉的金属板应为厚度不小于1.2mm的镀锌钢板,而金属和石材幕墙的防火层必须采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板,两者均不得采用铝板。

(5)镀锌钢衬板不得与铝合金型材直接接触,衬板就位后应进行密封处理。

(6)幕墙四周与主体结构之间的缝隙应采用防火保温材料填塞,不得采用水泥砂浆等干硬性材料填塞,内外表面应采用密封胶连续封闭,接缝要严密,做到不渗漏不漏气。

(7)在施工过程中,幕墙防火构造、防火节点应作隐蔽验收。防火材料应有产品合格证或材料耐火检验报告。

(8)施工完毕,必须检查所有的防火节点、防火隔断是否都密封严密,各层间防火隔断是否都按要求用防潮材料将矿棉等不燃烧材料包裹进行填塞,其防火隔断能否满足防火规范要求。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。

随着《建设工程质量管理条例》和《建设工程标准强制性条文》的颁布实施,我国的建设活动走向了规范化和法规化道路,迈进了法制化管理轨道,不仅明确了建设主体各方的质量责任、义务及刑法法律责任,而且还确立了凡涉及人民生命财产、人身健康、环境质量和其他公众利益的为必须严格执行的强制性标准条文,为参与建设活动各方执行标准规范质量行为保证工程质量和建筑物的安全性及使用功能提供了法律和技术依据。

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