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          高層建筑幕墻層間縫防火封堵新技術的探討與應用

          來源:中國國際門窗幕墻高級研討會  作者:黃慧敏  日期:2011-12-9
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          摘要:層間縫,是幕墻與建筑結構主體之間存在的狹長縫隙。在火災中,層間縫防火隔煙絕熱作用對于整座大樓的防火性能起到至關重要的作用。本文從高層建筑的火災事故特點出發,探討幕墻結構層間縫的防火封堵方法,并以一實際事故分析來說明正確的幕墻層間縫防火封堵系統的重要性與有效性。
          關鍵詞:層間縫;防火封堵;幕墻結構;
           
            另一個必須安裝的構件是水平緊箍槽。將其置于豎向框架之間,固定于圍邊角鋼、豎向框架或采用點焊或縫焊于鋼背板上。緊箍槽的位置直接與將要安裝防火封堵系統的位置共線,所以應將其安裝在樓板的一半厚度處。緊箍槽可以用槽鋼、鋼立筋或兩個拼成“T” 的角鋼構造。緊箍槽是在安裝其他的礦棉支撐槽(角鋼或背襯板)時—起安裝,并安裝在幕墻的保溫層后面。其主要作用是保證防火封堵系統(中的礦棉)受火時處于壓緊狀態。

            2,2水平縫的防火封堵
            介紹完幕墻結構礦棉隔板和相關支承系統的安裝后,必須介紹如何封堵水平的層間縫。(參見圖9)正確封堵該水平縫的方法是在縫隙中塞入輕質(通常密度為64kg/m3)礦棉條。把礦棉板切成一定的寬度的礦棉條,若干條礦棉條拼在一起,大概比層間縫寬25%~33%,這樣可獲得20%~25%的壓縮率。安裝的時候,礦棉條要保持平整,通常礦棉表面與樓板持平。一般情況下,礦棉只需要擠壓緊密,不需要額外的支承構件。安裝完礦棉后,在礦棉表面做一層防火封堵層或打上防火封堵膠。這些產品通常是乳膠基材,大部分可以涂刷或采用噴機噴涂。這一層防火封堵層至關重要,一方面,可以把之前的各種構件(若干條礦棉條、幕墻的框架和樓板邊緣)粘合在一起,形成一個系統;另一方面,這是一層既能保證礦棉的整體性,又能隔絕高溫煙氣的密封層;有些時候,硅膠基材同樣可以用來做防水。
            對于某些設計而言,層間縫防火封堵系統中最后一步需要做的是幕墻豎框的保護或包裹。對于采用同樣的礦棉做成的幕墻的保溫層來說這是很少的一部分。通過用礦棉板包裹樓板上下的豎框,既可以提高保溫性能,又可以把幕墻的保溫層連接起來,形成一個連續的防火分隔帶。
            (四)防止煙氣的擴散
            火災現場,煙氣是一個致命的因素。正確的層間縫防火封堵系統能夠有助于減少煙氣的傳播。通常,幕墻結構的保溫層在分隔帶處是帶有鋁箔的。另外,防火封堵層或防火封堵膠是作為一個連續的構件用來封堵煙氣在空隙中的傳播。許多相關的實驗室設有專門檢測防火封堵層或防火封堵膠的氣密性實驗室。最好的防火封堵系統能夠達到單位長度上每秒的釋放量小于1升。
            發生火災時,起火區域的壓力慢慢增加,比空氣要輕的煙霧和燃燒的副產物開始在天花板處積聚。如果壓力繼續增加,哪些煙霧和燃燒的副產物會被擠壓到一些沒有封堵的孔洞那里。另外,高層建筑中,由于室內外溫差引起的壓力差異,造成氣流運動形成煙囪效應。煙囪效應被認為是煙氣豎向運動的主要原因,建筑的高度越高,煙囪效應越明顯。采用一些氣密性較好的產品有助于應對煙氣的豎向傳播。
            (五)工程案例
            2009年2月9日位于美國麥迪遜大街510號的商住樓在改建施工過程中發生火災(參見圖1Ol,火勢被有效控制在起火樓層(2樓X參見圖11),該大樓采用了美國ST丨特種技術有限公司提供的防火封堵系統。而值得思考的是在同一天中國剛落成的央視大樓北配電樓也發生火災,但火勢蔓延面積厲害,幾乎整座大樓過火。

            (六)結論
            本文介紹的防火方案主要是為了限制火勢、煙霧和燃燒的副產物在層間縫中的傳播。由于幕墻結構本身的豎向構造方式,一條相當大的幕墻結構的相關鏈接件與樓板之間的縫隙很自然地存在,有時可能是為了水管的安裝或獨立隔墻的平整。樓板通過層間縫防火封堵系統有效保證防火分區的作用可以延伸至建筑的外墻。現代的防火封堵系統旨在設計一種既安全又簡單的層間縫防火系統,同時可以滿足其他需要。當然有些地區,例如中國,并沒有建立一套完整的層間縫封堵系統的檢測方案,但是,可以通過有資質的工程人員提供的相關工程指引,來讓該地區的民眾能夠采用更合適的層間縫防火封堵系統,建造更安全的用于生產生活的建筑。典型的防火封堵產品通常(在其發售前)需要根據相關規定在不同工況下進行幾千上萬次試驗,并且有相關性能的試驗報告證實其可用于各種具體的情況。使用這些產品,在施工成本不增加的情況下,除了可以起到防火阻燃的作用外,還可以達到保溫、節能、防潮、防霧和隔音的效果。

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