基于建筑幕墙防火材料的选择及防火重点

钟历

摘 要：随着高层建筑的逐步增多，越来越多的建筑幕墙出现在城市中的各个角落。虽然建筑幕墙越来越新潮且样式越来越多，但是防火性能却难以保证，如何提高幕墙防火性能并达到控制火灾和减少火灾的目的，成为建筑行业全新探讨的主题。基于这种现状，将着重分析和思考建筑幕墙防火材料的选择及防火重点，以供参考。

关键词：建筑幕墙;防火材料;材料选择;防火重点

中图分类号： TU545                                 文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2022）05-0126-03

当前，建筑幕墙的美观性能已经基本达标，下一步需要加强幕墙防火性能，旨在减少不安全因素，切实为高层建筑中的人们提供安全保障。最直接、最有效的方式是选用防火材料去建设幕墙，需要结合建筑基本情况选择合适的防火材料，更要对防火重点加以把握，如此才可确保防火材料牢牢固定在建筑墙体上并发挥应有作用，还可间接避免因受热而导致的幕墙脱落。

1 建筑幕墙概述

1.1 建筑幕墙材料及优缺点

当前市面中的建筑幕墙主要有干挂石材材料、干挂金属材料、干挂木板材料和干挂PVC板材料、玻璃材料几种。

干挂石材料主要指价位高昂的大理石和花岗岩，一般会将其加工为大尺寸的块材，干挂在金属骨架上。优点是美观大方、易清洁，可配合保温隔热构造，施工效率高。缺点是有色差且难以控制、有放射性、成本较高。市场中的这类幕墙造价在500～800 元/m2，也有些石材造价高达2 000 元/m2，造价高昂。

干挂金属材料多指铝板、铝塑板、彩钢板外墙，在我国公共建筑中较为盛行。优点是施工效率高、效果统一并且对温度适应性强，可出于建筑安全考量而灵活构造，同时易加工、材质均匀、可机械化加工，在市场中较为普遍。缺点是材质效果单一、质感丰富度不够、不耐腐蚀、使用寿命有限、防火性能不佳、造价高昂。

干挂木板材料和干挂PVC板材料多用于复合墙体构造的建筑，优点是施工便利、造价低、批叠方法使用。缺点是防火性能差、耐候性差，需做好防火和防白蚁等措施，维护成本稍高。

玻璃材料在现代化建筑中较为常见，使用玻璃幕墙可以增强美感，让室内视野通透，可满足不同幕墙结构。缺点是存在光污染问题、耗能高问题、造价高问题，其中，造价高问题主要在满足节能要求前提下产生[1]。

1.2 建筑幕墙火灾的危害

火灾是现代社会中常见的一类灾难，酿成火灾的原因多种多样，但是都会对人身安全造成严重威胁，也会一定程度上造成经济损失，是受到人们强烈关注的社会事故，预防火灾人人有责。

就建筑幕墙火灾这一类型来说，危害可主要囊括为3点：石材、玻璃等耐火较差的脆性材料构成的幕墙建筑，一旦发生火灾将因为材料无法承受高温而碎裂，亦或是炸裂或脱落，容易伤及行人，也会进一步阻碍消防人员消灭火灾、开展救援;在易燃的幕墙建筑中，若火灾发生并达到一定温度状况下，火势也会顺着幕墙材料蔓延至其他楼层，从而扩大受灾面积、威胁更多人生命安全;使用较强保温隔热材料的幕墙建筑发生火灾后，这些材料会增大火势，导致火势无法轻易扑灭。加上幕墙的阻隔，会导致火焰和浓烟会通过没有墙体的缝隙向上扩散，给更多人员带去危害。

1.3 影响建筑幕墙防火性能的影响因素

就当前发生的幕墙防火风险来看，可将影响幕墙防火性能的因素归纳为两点：

一是防火材料选择和运用不当。这是幕墙防火性能拉开较大差距的关键所在，抛开不同材料的耐热点差异，相同材料运用的不当或管理不到位皆会增大火灾风险，可参考2017年6月14日英国伦敦西区发生的“格兰菲尔塔”火灾事故，这场事故造成了79人死亡的严重后果，造成事故的原因便是幕墙使用聚乙烯—铝塑复合板外墙贴面，15 min就已从2层火灾烧到了24层。所以材料的选择和运用分外重要，使用材料期间也要加强管护，避免在运输、装卸或存放期间出现损坏和变质问题，如此便可较好防御火灾。二是防火设计与施工不合理。有些建筑工程将建设重心更多的放在了现场监管、安全防护等方面，而极大地忽视了幕墙防火在设计与施工中的体现，导致幕墙防火性难以达到理想状态，如沈阳市皇朝大厦发生的火灾，由于使用的幕墙设计与施工不够严谨和科学，造成的财产损失高达9 384万元，这类状况比比皆是，与建筑施工周期较短存在一定联系，再加上相关人员幕墙防火意识差，便会为今后发生火灾埋下隐患，这一影响因素也需要重点关注。

2 建筑幕墙防火材料的选择策略

2.1 严格按照国家标准选材

我国曾在2009年下达有关于建筑幕墙防火材料的规定，即《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，结合当前建筑行业幕墙建设和幕墙材料市场情况，对幕墙材料使用做出具体规定，需要建筑行业严格遵守，该规定的出台，为建筑行业在幕墙工程中的施工提供了指导和强制性管控。

建筑高度在24 m及以上时，所选用的保温材料性能需要达到A级，性能達不到A级说明材料不合格。建筑高度在24 m以下时，所选用的保温材料燃烧性能不得低于B1，若材料性能为B1，则需要在施工过程中认真设置防火隔离带，为幕墙防火提供保障。保温材料需要认真筛选，其自身保护层不具备燃烧特性，即燃点过低，防护层将保温材料全面包裹且厚度不低于3 mm。非透明幕墙要额外添置基层墙体，耐火等级要符合相关规定，确保具有防火、避火功能;透明幕墙的建筑在施工中也要严格遵守相关规定选材和施工。墙体内部空腔和建筑幕墙、基层墙体、窗间墙中存在的空隙，需要采用防火材料进一步填补。防火隔离带设置过程中，确保宽度不低于300 mm，防火性能要过关，施工工艺要精湛。外墙装饰时，使用的涂料不具有可燃性，使用到可燃保温材料时，要首选火后不易脱落的材料，将火灾危害降到最低[2]。

2.2 科学对各种幕墙材料进行选择

2.2.1 选择玻璃材料

现代建筑很多选择玻璃材质的幕墙，这会使得幕墙美观、大方且透光性好，但是不同玻璃材料在防火性能上有较大差异，因此，需要建筑施工团队谨慎选择玻璃材质。多选择隔热性能好、耐火性能高的玻璃材质，复合式防火玻璃中的FB18型号就很不错，厚度为18 mm，耐火等级为甲级，只是造价较为高昂，其隔音效果也十分突出，结合工程预算做合适选择[3]。

2.2.2 选择铝塑板材料

铝塑板具备阻燃性的芯材，铝板存在防火保护层，燃点较高，且隔音效果令人满意。有些建筑单位考量到玻璃幕墙带来的光污染问题、造价高昂问题，会酌情选用铝塑板材料，规避光污染之余，提升幕墙及建筑整体的美感和艺术感。此外，铝塑板材料较轻，硬度可达到设计标准和工程要求，因此得到较多建筑单位认可，在选用这类材料时，要尽可能选择正规厂家，若有条件可对这类材料的防火性能进行实验，确保材料规格与品质达标，再酌情使用[4]。

2.2.3 选择密封胶材料

防火密封胶有膨胀密封胶和弹性密封胶两类，前者通常应用于空隙处的填塞处理上，对幕墙结构内的电缆或线路有较好保护作用，可避免被火点燃;后者主要用于建筑幕墙的接缝施工中，优点是提高间隙处防火性能。市面上质量优良的密封胶材料除了具备较强位移能力，还兼有防潮和防水功能。若在恶劣的雷雨天气，幕墙接缝处出现渗水现象，有了密封胶的辅助，可较好阻隔雨水进一步渗透，进而影响幕墙整体架构的稳定性。发生火灾时，密封胶的存在也可较好阻隔火源，阻止火势进一步蔓延，防止酿成重大火灾。

2.2.4 选择涂料

防火涂料在建筑幕墙防火设计中占据较大比重和分量，是不可或缺的防火角色，具有多样性和灵活性特点。当前，建筑幕墙施工中使用的防火涂料以溶剂类为主，多用于钢结构的防火设计中，有薄涂型防火涂料和厚涂型防火涂料两种。应用目的与空气形成防火屏障，阻止基材在氧气干预下越燃越大。有些防火涂料中加入了惰性气体，会一定程度阻碍火势的进一步蔓延，对幕墙有重要保护作用，会尽可能地保护幕墙整体结构。选择这类涂料时，要对比多家产品，查看相关证书，借鉴其他建筑单位的在涂料选择上的经验，方可在涂料选择上少走弯路、少走错路。

3 建筑幕墙的防火重点

3.1 遵循建筑幕墙防火设计原则

建筑幕墙的设计与幕墙防火性能直接挂钩，为此，要科学设计幕墙，更要确保幕墙设计严谨，一般来说，需要在防火设计中遵循基础三项原则：一是防火材料连接紧密原则。尽可能让转接构件设置于幕墙内部，保证墙体结构完整性;二是窗台处多设置一层防火层，这是出于火灾发生过程中幕墙材料有脱落风险、有燃烧风险的情况而针对性设定，将火灾危害与风险降到最低;三是测试原则。即对防火层进行测试，观察1 h内防火层浸水后性能是否发生变化，防火节点密封性能较好，则不会产生窜火、透烟问题。值得一提的是，建筑幕墙一般面积较大，还需在防火设计中酌情考虑风力负荷、重力承载、高温内作用力等问题，保障内部结构稳定、防火材料受到挤压而破碎。另外，设计人员在设计转接件时，有必要对具体方位进行准确计算，竭尽所能保证转接件处在防火材料内侧，这样就会提高保护性能、降低火灾危害[5]。

3.2 做好施工前各项准备工作

做好承包单位资质鉴定工作，应选择资质合格、技术过硬和信誉较好的施工单位，提高建筑幕墙设计与施工质量，避免幕墙防火性能不过关。对采购的防火材料进行必要检查，发现问题及时上报给领导，必要时可调换防火材料，避免幕墙防火性能因此受到影响。对防火材料的储存与管理进行监督和干预，实施精细化管理，调控仓库温度、湿度，避免防火材料变质、失去原本功能。运输和卸载防火材料过程中，遵循规定的步骤，减少人为因素影响，顺利推进幕墙施工各项工作[6]。

3.3 严查窗洞口封堵性能

施工过程中，要严格监督各个环节的施工作业，除了检测密封性，还要科学选择窗洞位置，如窗洞口位置与楼层位置的贴合度，需要设计人员计算好各窗洞口间的距离和布局方位，为后续幕墙防火设计提供依据。若建筑为无墙面类型，设计幕墙结构时除了要对衬板处的防火层进行全面装设，还需对各楼层窗洞的封堵情况进行摸底，确保各个窗洞口封堵情况符合防火要求与标准。此外，建筑施工单位也要对门窗洞口的防潮性有所认知。

3.4 加强幕墙施工后的防火验收力度

幕墙施工作业完成后，建筑单位要对整体质量进行检验，尤其是检验幕墙的防火性能，通过率先检验发现问题并逐步完善。验收人员可拿着设计图纸对幕墙整体形象、防火结构进行核对，若图纸与施工结果形成较大差异，可追踪溯源并进行整体优化。对验收过程中发现的防火隐患，要及时制定防火应急预案，将火灾发生风险、危害风险降到最低。建筑中出现火灾问题，可通過后期勘验明确原因，为后期修复提供参考，提高防火性能。

3.5 关注水循环冷却系统在幕墙中的应用

水循环系统是一种快速降温的新颖方式，应用于幕墙施工中，可通过一定水量阻碍火势的进一步蔓延，甚至可以阻挠火灾面积的进一步扩张，是一种值得应用的防火手段。可在建筑空心钢结构内设置水循环冷却系统，发生火灾时，钢结构传递的热量可通过水循环系统冷却，确保建筑结构不受高温影响而有所变化，可避免火灾损失和危险升级，防止坍塌事故发生并保护建筑内人员的人身安全，值得进一步推广和应用。

4 结语

综上所述，近些年我国建筑行业突飞猛进，面对越来越高的建筑施工要求，建筑单位还需严把安全关，切实将安全视为施工重要原则，为建筑行业实现长远发展奠定坚实基础。其中，要尤为关注幕墙防火性能，吸取火灾经验、借鉴其他建筑单位的经验和技巧，做好幕墙防火材料选择工作，明确幕墙防火重点，从而在提高幕墙美观性、艺术性基础上提高防火安全性，为建筑内部人员的人身安全提供强有力保障，也为未来的防火研究带来一些思路和实质性帮助。

参考文献

[1] 尹传山，李廷江.建筑幕墙防火材料的选择及防火要点分析[J].低温建筑技术，2021，43（10）：53-55.

[2] 许钦显.建筑幕墙防火材料选择及防火要点探究[J].今日消防，2021，6（9）：109-111.

[3] 邹晓伟.建筑幕墙防火材料选择及防火要点[J].中国地名， 2020（6）：71.

[4] 商璐.建筑幕墙防火材料选择及防火要点[J].工程技术研究， 2020，5（3）：152-153.

[5] 毛高佐.建筑幕墙防火材料选择及防火要点分析[J].绿色环保建材，2017（4）：191.

[6] 喻明.建筑幕墙防火材料选择及防火要点分析[J].建材与装饰，2016（9）：113-114.