由于高强度单片防火玻璃边部采用有框安装,玻璃中心区与边部肯定会产生温度差,玻璃的热应力会集中在玻璃边部,玻璃的边部受到张应力,因此提高玻璃边部承受暂时应力的措施是单片防火玻璃制造和安装中的关键因素。如果对玻璃的边部进行精抛光,可以提高边部强度,火灾时高强度单片防火玻璃不会因为过大的暂时热应力而破裂,从而满足防火玻璃的耐火完整性要求。用于单片防火玻璃的原片应采用优质浮法(词条“浮法”由行业大百科提供)玻璃,玻璃表面划伤、气泡(词条“气泡”由行业大百科提供)、结石等质量缺陷应严格控制,但这并不意味着零缺陷,根据经验这些外观缺陷对耐火性能的影响存在一个临界范围,在满足GB15763.1-2009《建筑用安全玻璃第1部分:防火玻璃》的技术指标条件下,玻璃本身的耐火性能是有保证的。此外单片防火玻璃在出厂前必须经过均质处理,以最大限度降低玻璃在工程中的自爆概率。
国内单片高强度防火玻璃的首次大规模应用案例是在上海大剧院,该工程使用了法国圣戈班的Pyroswiss单片防火玻璃。考虑到不同气候带对建筑外窗的节能要求差异,可采用不同组合的节能防火玻璃。
2、防火玻璃的安装
基于防火玻璃在火灾中逐步软化变形的动态特征,防火玻璃在安装中须注意以下环节:
2.1 单片防火玻璃的安装需要充分考虑玻璃产生的热应力,玻璃受热产生弯曲变形应与安装结构协调变形,避免热应力与机械应力的叠加。
2.2 门窗型材所用加强钢或铝衬应连接成封闭的框架。
2.3 在玻璃镶嵌槽口内宜采取钢质构件固定玻璃,该构件应安装在增强型钢(词条“型钢”由行业大百科提供)主骨架上,防止玻璃受火软化后脱落窜火,失去耐火完整性。
2.4 防火玻璃在安装时不应与其他刚性材料直接接触,玻璃与框架之间的间隙应采取柔性阻燃材料填充。
2.5 防火门窗系统选用的辅助材料如填充材料、密封材料、门窗密封件、密封胶等,应采用阻燃或难燃材料。
3、门窗型材的防火
现以金刚75系列为例,对建筑外窗的耐火完整性的技术改进提供一个思路。
3.1 型材防火原理
如图4所示,当温度超过中间隔热条和型材表面材料的熔点时,隔热条(120℃)及型材(660℃)表面材料就会开始融化,断桥铝合金就会先从中间断开。由于钢的熔点很高(1000℃以上),将钢衬穿入型材中,通过螺钉将各个穿入型材中的钢衬连接起来形成一个整体,即使隔热条与型材表面材料完全融化,穿入型材的钢衬依然能够保持原始形态,托住玻璃,保证玻璃不会立即塌下来,可以有效的阻止烟雾从窗缝隙渗进室内,隔断大火与可燃物接触,形成隔离带,从而起到防火作用.
3.2 型材防火结构
以窗框为例,窗框材料分为两部分,一部分是铝材,一部分是钢衬,见图5。根据铝型材腔体结构,把两种不同形状的钢衬穿入窗框,用螺钉把钢衬固定在型材上,上下钢衬之间用隔热材料隔断,阻止室外热量传递到室内,从而起到防火隔热效果。
4、门窗整体框架的防火
4.1 框框架的防火
如图6、7所示,框框架的防火原理是将加工好的钢衬穿入型材内,在框架的角部加入角码,然后通过螺钉将型材、钢衬和角码连接成一个整体,保证即使隔热条与型材融化了,钢衬与角码依然是一个整体,能够保持原有形态。从而起到防火隔热的作用,达到框框架防火的目的。
4.2 扇框架的防火
如图8、9所示,扇的框架防火原理是将加工好的钢衬穿入型材里面,在扇框的角部加入角码,利用螺钉将型材、角码、钢衬连接起来形成一个整体,利用钢衬的防火特性与角码的防火特性形成一个整体的扇框架防火。
4.3 窗扇与窗框组装后的整体防火
4.3.1 五金件的连接防火
如图10所示,框扇之间连接用的合页(词条“合页”由行业大百科提供)主要材质为铝合金(词条“铝合金”由行业大百科提供)或不锈钢精铸,耐火温度在600℃以上。通过防火合页将框与扇连接起来,通过螺钉将合页与框的钢衬、扇的钢衬锁住,形成一个整体防火框架。
如图11所示,开启机构安装在型材的扇上,用螺钉锁紧,执手和传动杆的主要材质为铝合金或不锈钢精铸,耐火温度在600℃以上。
4.3.2 窗扇、窗框以及玻璃之间的间隙密封防火
玻璃与窗框之间的密封采用防火耐候硅酮密封胶,具有阻燃功能。框与扇之间的搭接(词条“搭接”由行业大百科提供)部位密封是阻燃EPDM搭接胶条(如图12),能有效阻止明火内窜。
六、结语
新《建规》对建筑外窗的耐火完整性提出了严格要求,这对整个门窗行业既是机遇,也是挑战。通过采用性能可靠的防火玻璃,科学合理的防火系统设计,生产满足新规范要求的耐火窗产品在技术上是完全可行的。
参考文献
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