摘要：
      建筑越來越透明，玻璃的應(yīng)用越來越廣泛，建筑用防火玻璃由于具有普通玻璃無可比擬的通透性與耐火性雙重功能而日益廣泛地運用在建筑工程中。然而，防火玻璃的應(yīng)用不是孤立的，它需要與相關(guān)配套的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如框架，防火膠及五金件等）一起形成一套完整的防火系統(tǒng)，才能滿足防火設(shè)計及應(yīng)對火災(zāi)出現(xiàn)時的要求。
關(guān)鍵詞:防火玻璃，防火玻璃框架系統(tǒng)，鋼框架結(jié)構(gòu)


1. 防火玻璃與防火玻璃框架系統(tǒng)

    防火玻璃（Fire-resistant glass）在國家技術(shù)標(biāo)準中有明確的描述與規(guī)定，比如《建筑中防火玻璃標(biāo)準》GB15763.1-2001。在實際工程使用當(dāng)中，防火玻璃總是由與之密切相關(guān)的構(gòu)件組成框架系統(tǒng)（Fire-resistant glazed frame system），其檢測標(biāo)準常用的有《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗方法》GB/T12513-2006。 在2005年6月1日起實施的國標(biāo)GB15763.1-2001的1號修改單中還明確提出：在進行防火玻璃耐火性能試驗時，防火玻璃試樣應(yīng)鑲在與實際工程配套使用的框架系統(tǒng)內(nèi)，且受火尺寸應(yīng)選擇實際使用的最大尺寸。此外，在2007年2月1日實施的《防火玻璃框架系統(tǒng)設(shè)計施工及驗收規(guī)范》DBJ11-624-2006（北京市地方標(biāo)準）更是將防火玻璃作為系統(tǒng)來應(yīng)用進行了說明與規(guī)范。

    在歐洲，防火玻璃框架系統(tǒng)的概念早已是行業(yè)基本準則。在出現(xiàn)火災(zāi)的情形下，能擋火擋煙或同時能隔熱的耐火構(gòu)件是一系列防火材料的集合即系統(tǒng)，如防火玻璃結(jié)構(gòu)框架，防火膠條，五金件，連接構(gòu)件等。以前對單一產(chǎn)品的防火檢測已被對系統(tǒng)的檢測所代替。眾所周知，即便是采用完全相同的材料組合，在兩次不同的防火檢測中，結(jié)果都可能大相徑庭，這甚至與每次的安裝方式都有極大的關(guān)聯(lián)。

    通過建筑材料進行的防火措施屬于被動防火體系，防火的出發(fā)點是保護生命和財產(chǎn)。防火產(chǎn)品的安全度與成功率就成為產(chǎn)品優(yōu)劣的重要標(biāo)準。在一個防火玻璃框架系統(tǒng)中，每一種材料甚至連接的螺釘都可能成為防火成敗的關(guān)鍵所在。在防火檢測中，重要的不光是檢測的結(jié)果即耐火時間，還包括它的次數(shù)，如果同一個產(chǎn)品是在數(shù)次檢測當(dāng)中僅取得了一次成功，那么，它在出現(xiàn)火災(zāi)時提供的安全系數(shù)也就打折扣了。



防火玻璃框架系統(tǒng)室內(nèi)應(yīng)用范例

    在國內(nèi)防火玻璃有A,B,C三大分類（國標(biāo)GB15763.1-2001），而作為防火玻璃框架系統(tǒng)則沒有。基于玻璃是玻璃框架防火體系中的主體，我們建議對防火玻璃框架系統(tǒng)的分類也采用A,B,C三類分級，即與歐洲的EI,EW,E分類（歐標(biāo)EN13501-2 Classifications）相對應(yīng)，如下表：



       耐火隔熱性  防熱輻射性  耐火完整性

中國   A           B           C

歐洲   EI          EW          E


防火系統(tǒng)在世界各國有不同的制定標(biāo)準，如：

中國   美國   歐洲   德國      英國
GB     UL9    EN     DIN4108   BS476

    鑒于歐洲標(biāo)準的嚴謹性與普遍性，國內(nèi)常以歐洲標(biāo)準為參照，其中素以嚴謹全面稱著的德國標(biāo)準（DIN）一直是中國國家標(biāo)準的主要參照依據(jù)。

2. 防火玻璃系統(tǒng)的類別與應(yīng)用

2.1 防火玻璃按其耐火性能可分為
•A類防火玻璃： 同時滿足耐火完整性、耐火隔熱性要求
•B類防火玻璃： 同時滿足耐火完整性、熱輻射強度要求
•C類防火玻璃： 滿足耐火完整性要求

2.2 防火玻璃按其結(jié)構(gòu)形式可分為
•復(fù)合防火玻璃： 由兩層或兩層以上玻璃復(fù)合而成，即A,B兩類
•單片防火玻璃： 由單層玻璃組成, 即C類

2.3 防火框架的類別可按其材質(zhì)分為
•鋼框架結(jié)構(gòu)： 其中可分為斷熱鋼框架和非斷熱鋼框架，前者配以A,B類防火玻璃，后者配以C類防火玻璃。
•鋁復(fù)合材料： 通常是鋁合金型材內(nèi)襯鋼型材及隔熱填充料。型材斷面往往較大。
•木結(jié)構(gòu)： 支撐系統(tǒng)的基材為木質(zhì)，極少采用。
•無框系統(tǒng)： 即取消了立柱，用在玻璃跨度不大且防火要求不高的地方。

    在所有防火玻璃系統(tǒng)中，鋼框架結(jié)構(gòu)以其材料的耐火性和力學(xué)性能得到廣泛采用。不光耐火，也保證了建筑外觀的纖細精致，從而最大限度地發(fā)揮了防火玻璃通透美觀的特性。

2.4 防火玻璃框架系統(tǒng)的應(yīng)用范圍及部位

    在公共建筑領(lǐng)域，防火玻璃框架系統(tǒng)獲得了極大的運用，如：辦公樓，賓館酒店，購物中心，學(xué)校，機場車站，體育場館，博覽博物建筑，包括工業(yè)建筑等。而防火玻璃框架系統(tǒng)不光防火，還美觀適用，同時還承擔(dān)著更多“額外”的職能，譬如隔音，保溫乃至防盜的功能。

    在建筑物里，防火玻璃框架系統(tǒng)根據(jù)其設(shè)防要求主要用于：疏散走道兩側(cè)的防火隔墻與防火門窗，樓梯間與前室的隔墻與防火門，防火分區(qū)內(nèi)部的次級防火隔墻與防火門窗，非承重防火外墻如玻璃幕墻，室內(nèi)中庭的非承重防火隔墻等部位 (如下圖)。

    值得一提的是，當(dāng)今建筑中越來越多的部位（沒有疏散逃生功能的地方）采用了C類（即E類）防火玻璃隔墻與防火門。德國甚至有專門的防煙門系統(tǒng)，即僅執(zhí)行阻擋煙霧蔓延的功能，因為在火災(zāi)發(fā)生時，引起死亡的原因大部分是煙氣導(dǎo)致的窒息，于是有效而全面地擋煙擋火就為C類（即E類）防火玻璃系統(tǒng)提供了廣泛的應(yīng)用空間。2009年1月1日開始實施的新的國家標(biāo)準《防火門》(GB12955-2008)及《防火窗》(GB16809-2008)都將C類防火產(chǎn)品的應(yīng)用增添了進來。　

3. 防火玻璃框架的工程應(yīng)用

防火玻璃框架系統(tǒng)在工程當(dāng)中有下列的應(yīng)用類型：
（這里僅以鋼框架玻璃系統(tǒng)為例）

應(yīng)用類型                           分類（歐洲）   分類（中國）

防煙門                             S200           －
防火隔墻與防火門（完整性）         E30-E90       C0.5-C1.5
防火隔墻與防火門（完整性及隔熱性） EI30-EI90     A0.5-A1.5
防火幕墻（完整性）                 E30-E90       C0.5-C1.5
防火幕墻（完整性及隔熱性）         EI30-EI90     A0.5-A1.5
防火采光頂（完整性）               E30           C0.5
防火采光頂（完整性及隔熱性）       EI30          A0.5


其中我們以下列產(chǎn)品為例：

3.1 具有防火完整性的玻璃防火門與隔墻

    該結(jié)構(gòu)以1.5mm厚冷彎閉合鋼管為框架，配以內(nèi)外兩層耐火密封膠條，與單片防火玻璃及玻璃壓條一道構(gòu)成既防火又密封的C類（即E類）防火系統(tǒng)，能夠完全阻斷火勢和煙氣的蔓延，可滿足30，60及90分鐘的耐火要求。根據(jù)歐標(biāo)EN1363, 在90分鐘時火焰的溫度可達到1000℃，所以這套框架系統(tǒng)包括玻璃在內(nèi)必須具有極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐高溫性。在一些歐洲國家，當(dāng)E類玻璃構(gòu)件無法滿足要求時，也為EW類玻璃構(gòu)件所替代。這樣能降低構(gòu)件背火面的熱輻射。在國內(nèi)，這類具有防火完整性的防火玻璃隔墻（帶門或不帶門），已經(jīng)在工程應(yīng)用當(dāng)中凸顯了其擋火擋煙, 質(zhì)量高，價格合理的優(yōu)勢。

3.2 具有防火完整性及隔熱性的玻璃防火門與隔墻

    此類系統(tǒng)由非常獨特的斷熱鋼框架構(gòu)成，型材內(nèi)部設(shè)有耐高溫的防火填充料（如圖所示），另有內(nèi)外兩層EPDM防火膠條，再配以EI類（即A類）復(fù)合玻璃及相應(yīng)的玻璃壓條．整個系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時不光結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，還能保證背火面溫度不超過平均140℃。在歐洲，常用的耐火等級為30，60和90分鐘。這類系統(tǒng)能在火災(zāi)發(fā)生時提供安全疏散通道，也是在建筑中除了結(jié)構(gòu)以外最為重要的安全構(gòu)件之一。

3.3 具有防火完整性和隔熱性的防火玻璃幕墻

    該系統(tǒng)由2.5-2.75mm厚的閉口冷彎鋼管為支撐體系（立柱與橫梁），與內(nèi)外兩層防火密封膠條（同時也為排水密封條）及連接釘，玻璃支撐件及壓板構(gòu)成，配以單片或單片中空防火玻璃（如圖所示），除了能滿足防火防煙要求外，還能防風(fēng)雨, 保溫, 隔熱，隔音, 配以復(fù)合A類玻璃還同時具有防火隔熱性。尤其巧妙的是，它與普通幕墻在外觀上完全一致，是一個能滿足多種復(fù)雜要求的幕墻“系統(tǒng)工程”，被大量用于外墻及室內(nèi)大跨度的中庭防火系統(tǒng)之中。


結(jié)束語：

防火玻璃及其系統(tǒng)的發(fā)展離不開市場，技術(shù)與經(jīng)濟的支配。發(fā)達國家成熟的產(chǎn)品和技術(shù)值得我們的借鑒和研究。在防火標(biāo)準的制定，防火產(chǎn)品的研究，生產(chǎn)，檢測，應(yīng)用和把關(guān)上，中國正走在一條不斷完善的旅途中，防火玻璃在業(yè)界同仁的共同努力下，也從單一產(chǎn)品跨上了防火玻璃框架系統(tǒng)這趟“系統(tǒng)工程號”的高速列車。