幕墙项目防火封堵设计手册

SpecifiedTechnologiesInc.幕墙项目防火封堵设计手册CurtainWallFirestopBarrier一、建筑幕墙（含装饰性幕墙）的建筑设计在防火问题上考虑两个方面：1、建筑幕墙本身的防火（不燃性）；2、建筑幕墙作为建筑构件，如何防止火灾在建筑中蔓延。由于垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起时，浓烟即已通过该缝隙向上层扩散（如图1）；火焰可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层（图2）；当幕墙玻璃开裂掉落后，火可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜上层室内（图3~4）。建筑幕墙作为建筑的外围护结构，是建筑整体中的一部分，在一些重要的部位具有一定的耐火性，而且应与建筑的整体防火要求相适应，建筑幕墙与其周边防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等等，应进行防火封堵设计。防火封堵是目前建筑设计中应用比较广泛的防火、隔烟方法，是通过在缝隙部填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统，以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。防火封堵材料或封堵系统应经过国家认可的专业机构进行测试，合格后方可应用于实际幕墙工程。国内防火封堵方案可以短时间内阻止火势向上一层蔓延（即图2的蹿火）。但对窜烟（图1）、卷火（图3-4）的问题还不能解决。美国STI公司针对这一问题设计了一系列幕墙防火、防烟系统（图5），每一个幕墙防火系统都通过了UL认证。二、建筑幕墙（含装饰性幕墙）用于不同类型主体结构的建筑设计防火的不同要求。1、全部为墙面（仅墙面有窗洞口）墙面有规定的耐火极限，要在楼层部位及窗洞口进行封堵，达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。2、具备高度有墙面有墙面高度部分要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵，无墙面高度部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。3、全高度无墙面防火层要设在层板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。要在楼层部位进行防火封堵，隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。建筑幕墙防火封堵设计标准0102三、各种类型幕墙防火设计的不同要求1、玻璃幕墙窗下墙部分设防火层（防火玻璃防火层），窗间部分要在衬板上设防火层（防火层固定）方法要保证防火层在火灾中不会脱落），无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。隔墙与防火层间间隙设高度不小于800mm防火隔离带。2、金属面板幕墙不可再面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设高度不小于800mm防火隔离带。A、躺缝防火层外表面上要设防水层；B、填缝防火层外表面上可不设防水层。3、石材（陶板、瓷板）幕墙不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设高度不小于800mm防火隔离带。A、躺缝防火层外面上要设防水层；B、填缝防火层外面上可不设防水层。4、人造板幕墙不可在面板上直接安装防火层，防火层要设在衬板上（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落）。无墙面部分要在衬板上设防火层（防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落），隔墙与防火层间间隙设高度不小于800mm防火隔离带。A、躺缝防火层外表面上要设防水层；B、填缝防火层外表面上可不设防水层。5、全玻璃幕墙窗下墙部分设防火玻璃防火层，隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m防火玻璃防火层。6、双层幕墙热通道每层（开间）不能窜通，窗下墙部分设防火层（防火玻璃防火层），每开间隔墙外设高度不小于800mm防火隔离带（防火玻璃防火层）。03四、建筑幕墙与消防给水和自动灭火系统同步建设。五、建筑设计防火规范1、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）2、4.1.1强制性条纹及条文说明3、0.8玻璃幕墙的设置符合下列规定：0.8.1窗间墙和窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1.00h不燃体时，其墙内填充材料可以采用难燃烧材料。0.8.2无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙。0.8.3玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用不燃烧材料严密填实。幕墙防火必须认真执行GB50045-95（2005版）、GB50016-2006建筑幕墙的设计,其中楼层、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求应符合《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）的要求。1高温浓烟2火势蔓延3火势轰然4幕墙崩溃5STI幕墙防火系统安全区高层建筑发生火灾，产生大量高温浓烟。高层越高，由于烟囱效应，浓烟攀升速度越快。火势在新的助燃物（空气）不断补充的条件下，燃烧加剧，二十分钟内温度上升至400摄氏度，许多物品已达到燃点。温度不断攀升，500摄氏度左右，一般的可燃物已经开始挥发并分解可燃气体，一旦有助燃物（空气）补充，就可以点燃可燃物形成轰燃。室内温度达到600摄氏度时就会发生轰燃。轰然以后，幕墙玻璃破碎，火势窜燃，室内、室外整体升温。1.5小时左右，温度上升接近1000摄氏度，幕墙结构受热变形，防火隔断开始失效。STI幕墙防火封堵系统防火、防烟时效高达两小时。如果防火封堵系统没有完善安装，20分钟火灾将蔓延到楼顶，1.5小时以后幕墙崩溃。（在许多高层火灾报道中，可以发现类似问题）防火封堵最终目的：断绝助燃物通道火灾基本三要素：助燃物、可燃物、燃点041喷涂弹性位移率必须大于25%的防火密封胶2密封胶与水泥墙体接触面积大于15mm1考虑到幕墙防火的重要性，在幕墙与建筑楼体间的缝隙，使用防火矿棉最为填塞物2正确的矿棉挤压填塞方法能够让矿棉充分的填满缝隙，在火灾时保持结构的稳定。镀锌铁板1上下层加盖镀锌铁板有效帮助固定矿棉。2镀锌铁板自身材料的不平整,使其烟密性不够,而且在火灾时，金属板容易受热变形，导致浓烟很容易从缝隙中穿过。1铁皮或铝皮受热变形,弹性密封胶达到弹性极限,就会因张力产生裂缝2矿棉碳化后部分脱落,火苗串燃,浓烟扩散,直接毁灭性地破坏防火封堵系统该系统未经测试防火防烟时效不确定1铁皮或铝皮温度超过500℃时强度降低，封堵层就会垮塌。2矿棉受火在熔点690℃以上时碳化阻燃，但是在700℃以上碳化空气流通，氧气充足会迅速转变为燃烧物，加上烟囱效应，导致火灾进一步蔓延。3矿棉碳化后，基本上没有强度，“烟囱效应”拔风作用下，将消失殆尽，完全失守该防火节点。4当金属挡板受热变形过大与水泥楼板分离，层间防火就成为连续蔓延的载体,失去防火防烟效用。弹性防火密封胶1必须在镀锌铁板与幕墙框架、墙体结构的接触面涂上有弹性位移的防火密封胶（如图红线所示）2由于接触面的面积太小，弹性位移具有25%以上的防火密封胶才能满足要求。注意:如果防火密封胶的弹性位移率低于25%,由于铁板的震动,密封处容易形成开口不能完全起到密封的作用。底部镀锌铁板承托件开始变形胶体热熔,开始脱落,形成空气通道,火灾半小时形成蹿火通道，防火系统崩溃火势和浓烟迅速蔓延传统防火封堵方案失效过程传统幕墙防火封堵方案05STI防火封堵方案安装过程注意：矿棉挤压填塞方向1考虑到幕墙防火的重要性，在幕墙与建筑楼体间的缝隙，使用防火矿棉作为填塞物2正确的矿棉挤压填塞方法能够让矿棉充分的填满缝隙，在火灾时保持结构的稳定。加入铝箔矿棉保护隔墙玻璃1加入铝箔的矿棉保护幕墙横框和隔离层玻璃2填塞矿棉时应该充分填实,防止空隙产生加入铝箔矿棉保护幕墙竖框1加入铝箔的矿棉保护幕墙竖框2矿棉尺寸应该比竖框尺寸大锚钉固定矿棉1用锚钉固定住矿棉镀锌铁板1可以在防火密封胶上面覆盖镀锌铁板，更好地保护好整个防火系统2矿棉碳化后，防火密封胶与矿棉形成一体，浓烟与火势无法蔓延至上层3防火时效可以根据UL工法和设计要求作出正确的选择，最高防火时效可达3小时2小时后……弹性防火喷胶1在矿棉表层喷涂3.2mm厚度的弹性防火密封胶2防火密封胶与水泥墙体接触面必须大于51mm3使用了位移率33%的防火喷胶，强大的张力，减少缝隙产生的机会STI幕墙防火封堵方案06STI幕墙防火与传统幕墙防火案例对比07传统幕墙防火案例一：案例二：建筑高度：152米起火原因：鞭炮焰火起火位置：3楼火势最高高度：顶楼火灾持续时间：近10小时损坏程度：完全燃烧，只剩下主体框架，火势并蔓延到旁边两栋大厦建筑高度：187米、50层起火原因：电焊火花起火位置：9楼（在20分钟内，大火从9楼一直烧到顶楼50楼，过火面积约400平方米）火势最高高度：顶楼火灾持续时间：1个多小时损坏程度：大楼部分外墙被烧毁，内部近百户房屋被烟熏黑，电器受损。STI幕墙防火与传统幕墙防火案例对比08STI幕墙防火案例：1、火灾后大楼外观：仅2-5楼窗户有碎裂2、2楼火灾源头层,火灾过后框架结构保持基本完整3、3楼地板位置受高温，胶体与保温棉融合在一起，但大部分依然保持结构完整4、4楼地面和楼顶没有任何火灾痕迹建筑位置：美国纽约麦迪逊大街510号高度：135米，30层幕墙结构：玻璃幕墙，铝框起火原因：电焊火花起火位置：2楼火势最高高度：5楼火灾持续时间：3小时以上损坏程度：较轻人员伤亡：0防火封堵系统：美国STI公司打胶枪刮刀施工工具:施工简易度:09pecSFIRESTOPPRODUCTSSeal®国内与国外的检测和认证:图解施工过程:ES弹性防火密封胶产品说明：SpecSeal®ES弹性防火密封胶是一种具有弹型变形能力且不含卤素的乳胶基底密封胶。它常用于建筑缝隙，在火灾时起到阻止火势和浓烟蔓延扩散的作用同时具有良好的隔音性能。SpecSeal®ES弹性防火密封胶能与多种建筑物良好的粘合，所以能适用与各种建筑物缝隙。经涂抹养护后，表面会形成耐久的防火保护层，防水，且不易于乳化。此密封胶不含无机物、纤维、石棉以及可溶性溶剂。性能：●弹性变形能力:适用于有位移要求的建筑缝隙●外观的美化性:自动平整,养护后可上色●出色的兼容性:能与AS弹性防火喷胶同时使用●良好的防水性:养护后遇水不乳化●施工方便:水基材,易于安装、清洗和移除●良好的隔音性:有效降低噪音转播●安全环保:有机化合物,不含可溶性溶剂，不含卤素SERIESES技术颜色浅蓝色或红色气味温和密度1.19kg/LPH值7.5适用温度49˚C位移值±25%火扩散5烟扩散5声播等级(ASTME90/ASTMC919)62表面干透2小时完全干透5~7天货架期2年参数：1清洁缝隙2压紧填入填充物3涂上封堵胶4用刮刀抹平5完成缝隙：产品适用范围：●楼板间连接缝和伸缩缝●楼板边缘处●墙头-混凝土槽与楼板边缘处●墙角-石膏墙板●隔音阻隔物的接缝和间隙处系統工法可達10喷枪施工工具:施工简易度:pecSFIRESTOPPRODUCTSSeal®国内与国外的检测和认证:11产品说明：SpecSeal®AS弹性防火密封喷胶是一种适合多种建筑缝隙的防火封堵喷胶。SpecSeal®AS弹性防火密封喷胶不含卤素，在建筑缝隙中形成胶状的高弹性耐久的保护层，阻止火势、毒气和浓烟的蔓延。性能：●弹性变形能力:伸缩位移量可达33%●外观的美化性:自动平整,养护后可上色,持久耐用●出色的粘结性:能与多种建筑材料粘结●良好的防水性:养护后遇水不乳化●施工方便:水基材,易于安装、清洗和移除●良好的隔音性:有效降低噪音转播●安全环保:有机化合物,不含可溶性溶剂,不含卤素SERIESAS技术颜色浅蓝色或红色气味温和3密度1.10g/cmPH值7.5适用温度≤49˚C位移值±33%火扩散0烟扩散0声播等级(ASTME90/ASTMC919)61表面干透2小时完全干透24~48小时货架期18月参数：A