建筑双层玻璃幕墙火灾行为特性研究

安伟平

摘    要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。玻璃幕墙是现代建筑的一项新技术是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。玻璃幕墙可以增加建筑物的美观程度，同时减轻了建筑物的自重，又能缩短建设周期，同时因为耗材经济实惠使得玻璃幕墙被广泛应用于建筑工程，特别是在全框架高层建筑中。这类建筑的出现无疑是建筑行业的一次突破胆同时也给消防部门带来了新的问题和挑战。本文就建筑双层玻璃幕墙火灾行为特性展开探讨。

关键词：消防;双层玻璃幕墙;火灾特性;对策

1  引言

随着经济的快速发展，玻璃幕墙作为一种新颖、前卫的墙体装饰方法，被各类建筑普遍采用。但发生建筑火灾，玻璃幕墙燃烧、爆裂以及火焰、烟气迅速蔓延的问题显著暴漏，严重威胁着救援官兵、周边群众的生命安全。

2  双层玻璃幕墙火灾特性

2.1  扑救困难

当双层幕墙建筑发生火灾的时候，在高温的作用下，幕墙上的不锈钢和钢材等结构就会很快变形、软化，而玻璃与框架受到热力作用不断膨胀，发生炸裂，掉落形成玻璃雨。这些物件不仅容易造成人员的伤亡，掉落的玻璃雨会割破消防水带等灭火器材，也影响消防救援人员行动，给灭火救援带来困难。且由于双层玻璃的存在，不利于消防队员从窗户进入建筑物灭火，给消防队员在外部灭火、降温和抢救人员等方面都带来了困难。

2.2  火势蔓延速度快、途径多

幕墙的组成基本是由铝合金、钢材、玻璃等轻质结构，而这些材料容易在受热时失去稳定性沮玻璃一般会在火灾初起时破裂使大量空气卷入建筑物内形成轰燃。在玻璃碎裂后，围护结构就只剩下普通钢构架导致上下左右都成为火势蔓延的捷径，形成烟囱效应温度达到1000。c的高温烟气夹着火焰窜出，炙烤相邻玻璃结构在高温中变软、熔化形成立体式燃烧导致火灾在空间上失去控制。

2.3  排烟困难，人员疏散难

毒气和烟雾，一直被消防界称为“火灾头号杀手”。在我国以往火灾中，近八成的人员伤亡是因人员吸入有毒气体和浓烟所致。而双层幕墙建筑发生火灾时，受到两层幕墙的阻隔，烟气很难快速有效的排出建筑体外。随着火灾的发展，建筑物内部的火势不断扩大，建筑物内部烟雾弥漫，能见度非常低，人员不易辨别方向，找不到安全出口，行动疏散困难。

3  玻璃幕墙的应用现状

（1）玻璃幕墻的定义和分类。玻璃幕墙是一种特殊的外墙装饰结构，它由支承结构体系和与建筑主体结构有一定位移能力、不分担主体结构承受力的建筑外围护结构组成。玻璃幕墙根据结构形式可以分为框支承玻璃幕墙、点支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙以及斜玻璃幕墙。现代社会中应用最广泛的是框支承玻璃幕墙，其又可以分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。（2）玻璃幕墙基本功能和应用的场所。玻璃幕墙赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，它充分的迎合了现代人群时尚、前卫的审美观点，是当代的一种新型墙体。而高层建筑玻璃幕墙普遍采用中空玻璃，它由镜面玻璃和钢化玻璃组成，隔层充入干燥空气的，具有防结霜、抗风压强度大、隔音、防潮、隔热等优点。

4  双层玻璃幕墙防灭火措施

4.1  玻璃幕墙选材应防火与安全并重

防火玻璃与其支撑框架对玻璃幕墙类建筑防火性能影响较大。特别是采用了耐火极限达不到要求的支撑框架，火灾初期即出现框架烧垮的现象，引起整个防火分隔的失效。因此在材料选择时应优先选择防火玻璃以及防火性能优秀的粘连胶剂，同时在玻璃幕墙的框架结构的选择方面也要注重抗高温的性能。

4.2  严格幕墙及建筑防火设计

目前国家对双层幕墙设计还没有出台相应的防火规定，建筑主管部门要加强调研，认真研究，制定标准。（1）限制整体式双层玻璃幕墙的高度整体式双层玻璃幕墙存在较大的火灾风险，要限制整体式双层玻璃幕墙的高度，不大于50m为宜，并符合以下要求：①当内外层幕墙之间的距离不小于2.00m且每层均设有宽度不小于0.50m、耐火极限不低于1.00h不燃烧体防火挑檐时，其总高度不应大于50m。②当内外层幕墙之间的距离小于2.00m或每层没有设置防火挑檐时，其总高度不应大于24m。（2）整体式双层玻璃幕墙的内层玻璃幕墙应有防火分隔措施：①在每层设窗间墙、窗槛墙，在缝隙处采用非燃烧的填充材料。②对于幕墙与基层墙体之间的空腔或缝隙，要在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。（3）竖向防火分隔措施。对于隔断式双层玻璃幕墙，要在竖向每层设置耐火极限不低于1.00h的不燃烧体的约束隔板进行防火分隔。确应节能设计需要的，可每2～3层设置约束隔板，但应在无约束隔板的楼层设置宽度不小于0.50m、耐火极限不低于1.00h的不燃烧体防火挑檐。（4）玻璃幕墙上设置易破拆点。玻璃幕墙由于防火、抗爆的要求多采用钢化玻璃、夹层玻璃。由于玻璃过于坚硬，对火灾初期的救人、灭火以及排烟战术影响较大，不利于破拆以及被困人员的逃生。因此在保证玻璃幕墙防火性能的基础上，设置固定的易破拆点，便于救援人员顺利进入楼层开展灭火搜救。其具体方法可以在玻璃幕墙建筑的每一层设置一两扇强度较弱的玻璃面板并设置明显标记，有利于救援人员破拆、排烟。（5）玻璃幕墙上设置自动灭火系统。火灾情况下，玻璃幕墙破碎，是火灾蔓延的首要通道，而合理设置自动灭火系统可以有效地保护玻璃幕墙，防止楼层之间火势蔓延。因此，在玻璃幕墙内侧分散设置自动温感或烟感喷头，当建筑内部发生火灾，随着温度的升高，感应喷头自动对玻璃幕墙进行灭火降温，即可以保护玻璃幕墙结构防止发生破裂、坠落，又可以阻挡烟气、火焰通过玻璃幕墙夹层蔓延。

4.3  璃的防火处理

玻璃在火灾中容易碎裂形成立体燃烧途径，一般玻璃遇高温明火极易碎裂，耐火极限低和玻璃幕墙防火隔离要求还有较大差距在玻璃幕墙结构选型上应尽量选用有防火处理的玻璃。

4.4  灭火救援措施

（1）灭火救援窗。在双层玻璃幕墙建筑中，要加强灭火救援措施的设置。①双层玻璃幕墙不宜设在高层建筑的消防登高面侧外墙。②确需在消防登高面侧外墙设置双层玻璃幕墙的，应在外层幕墙上设灭火救援窗。窗口的净高度和净宽度不应小于0.80m和1.0m，下沿距室内地面不宜大于1.2m，灭火救援窗的间距不宜大于20m且每个防火分区不少于2个。在灭火救援窗口处设置易于识别的标志。（2）连接通道。消防登高面侧内外层玻璃幕墙之间每层应设供消防人员通行的设施，内层玻璃幕墙和基墙在对应外层幕墙灭火救援窗位置设可开启门。（3）防坠落设施。消防登高面侧玻璃幕墙应在首层设挑檐等防玻璃、钢等碎片击伤措施。

5  结语

由于玻璃幕墙发生火灾容易形成立体火灾、蔓延十分迅速影响人员疏散和火灾扑救所以玻璃幕墙的防火处理显得尤为重要。我们应该严格遵照玻璃幕墙的设计和施工规范要求，尽量避免各种不安全的隐患使得人们的生命和财产安全得到保证。

参考文献：

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