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耐火窗在《建筑設計防火規范》中的應用
文章作者:handler 上傳更新:2018-05-04 10-34-02

1,描述

耐火窗是一個民間的俗稱,在建筑領域通常是指具有一定耐火完整性的窗,其耐火完整性參數的定義和測試方法來自GB/T 12513-2006《鑲玻璃構件耐火試驗方法》(防火窗國標也提及耐火完整性,基于此試驗方法),在消防要求方面至少需要實現未開啟狀態下的耐火完整性這一項。

最初提出耐火窗需求的是GB 50016-2014《建筑設計防火規范》中部分對建筑外窗的條文。由于此規范中的耐火窗是建筑外窗,在達到0.50h、1.00h耐火完整性的同時,還必須滿足各省市對外窗保溫、氣密、抗風壓、遮陽、采光、隔聲等性能要求。

2,測試

燃燒測試是將樣窗安裝在測試室的一面墻上,然后測試室內點火升溫,0.50h即需要點火30分鐘,1.00h則需要60分鐘,樣窗背火面竄火10秒以上,或產品變形、破損導致出現標準規定的貫穿縫隙則失去耐火完整性。

3,設計難點

鑒于防火玻璃是成熟產品,五金件可采用承受1000℃以上溫度的鋼制產品,目前都集中在框扇型材上面,尤其是活動窗(有開啟扇)的型材。

A:材質熔點(或液化點)——達不到升溫曲線中溫度要求的材料將無法支撐窗體!
PVC-U:不大于220℃
PA66:260℃
純鋁:660℃
純鎂:650℃
鋁合金6061:580~650℃
鋁合金6063:616~654℃
硅酸鹽玻璃纖維:1000~1150℃
碳素鋼:1350~1530℃
不銹鋼:1370~1510℃
石英玻璃:1600~1850℃
純二氧化硅:2000℃

注:以上材料在未達到熔點(非晶體材質為液化點)之前,也會開始軟化,其軟化后的承載效果由試驗決定;實木在高溫下不會轉變為液體,而是碳化。

在窗型材中,必然有起承載作用的材質(承重,承受五金件鎖緊),普通窗對承載材質的要求較低,承載結構較??;耐火窗或防火窗則極大的依賴高溫下的承載,承載材質應該成為型材框架的主體。

B,阻止火焰蔓延的能力

阻止火焰蔓延的前提是型材還沒變成液態或近似液態。
其次,型材最好不燃,即使燃燒,承載材質燃燒時和燃燒后也要維持一定的力學性能(比如利用碳和二氧化硅),只要整個結構還維持一定的剛性,部件內部和部件之間的結構設計就有機會幫助整窗通過耐火測試。

因此,在保溫要求提升之前,綜合效果與成本,鋼制防火窗一向是首??;而常見的塑窗和鋁合金窗一直都未涉及防火領域。

但考慮到保溫要求和耐腐蝕要求,單純的鋼制外窗并不適合我國部分地區。于是以下產品就出現了:

1,斷橋鋼窗——需要解決的是,橋能做多大?在橋熔化后結構還能維持嗎?組角與上墻防腐。

2,塑包鋼窗——需要解決的是,PVC-U熔后搭接部分如何阻止竄火(尤其開啟扇)?如果只靠原先的腔內鋼襯是根本無法實現耐火的,必須有強大的鋼結構,但組角怎么辦?保溫如何?

3,襯鋼斷橋鋁窗——需要解決的是,要襯多少鋼才能保鋁又保斷橋,對保溫影響多大?

(也有一些塑窗、鋁窗在型材腔體內填充其他材質,是否解決上述問題及量產可行性有待考證)

4,防火木窗——老產品,要同時考慮木材的耐火、防腐、防蛀,在保證壽命的前提下是否有新技術能降低成本?

5,玻纖增強耐火窗——較為成熟的新品,成本比斷橋鋼和木窗低;型材本身就集保溫、承載、耐火一體,但必須采用連續玻纖,纖維含量高才能通過1.00h測試;密封設計要比鋼窗困難,依賴廠家水平,是否有活動窗的測試報告?