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建筑門(mén)窗幕墻用硅酮防火密封膠解讀
摘要:高層建筑火災(zāi)頻發(fā),防火要求愈來(lái)愈高,對(duì)房屋建筑門(mén)窗、幕墻的封堵是防止火災(zāi)持續(xù)擴(kuò)大的有效措施。本文利用高溫陶瓷化原理,制備了發(fā)煙量少,煙氣毒性低并且經(jīng)1000℃*3小時(shí)持續(xù)燃燒,仍能保持結(jié)構(gòu)完整性和隔熱性的建筑門(mén)窗幕墻用防火密封膠。安泰防火密封膠DJ-A3-AT178通過(guò)3C認(rèn)證機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的審核,獲得公安部消防產(chǎn)品合格評(píng)定中心頒布的中國(guó)國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)。
關(guān)鍵詞:硅酮防火密封膠、建筑門(mén)窗幕墻、阻燃、防火
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),高層建筑如雨后春筍般拔地而起,高層建筑成了城市現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。然而,高層建筑由于樓層高、體積大、人員多、功能繁雜、火災(zāi)危險(xiǎn)性比普通建筑大的多,近年來(lái),高層建筑火災(zāi)頻發(fā)給人們敲響了警鐘。根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》建筑應(yīng)在每層樓板外沿采取防火措施,幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應(yīng)采用防火封堵材料封堵。樓梯間疏散門(mén)、疏散窗等均應(yīng)采取乙級(jí)以上防火門(mén)窗,防火門(mén)窗必須滿(mǎn)足火災(zāi)狀態(tài)下1小時(shí)的隔熱性和完整性,保證人員的疏散。因此,建筑的防火問(wèn)題主要考慮兩個(gè)方面:建筑本身的防火(不燃性);建筑構(gòu)件,如何防止火災(zāi)在建筑中蔓延。
1、防火封堵設(shè)計(jì)
1.1門(mén)窗防火設(shè)計(jì)
防火門(mén)窗系統(tǒng)的主要指的是防火玻璃和框架系統(tǒng)。按其耐火性能分為A級(jí)隔熱和C級(jí)非隔熱兩種,A級(jí)防火門(mén)窗同時(shí)滿(mǎn)足耐火完整性和耐火隔熱性,C級(jí)防火門(mén)窗只滿(mǎn)足耐火完整性,對(duì)耐火隔熱性不作要求。根據(jù)耐火極限的不同,A級(jí)隔熱又分為A3.00、A2.00、A1.50(甲級(jí))、A1.00(乙級(jí))、A0.50(丙級(jí))五個(gè)級(jí)別;C級(jí)非隔熱防火門(mén)窗分為C3.00、C2.00、C1.50、C1.00、C0.50五個(gè)級(jí)別。
一般的建筑中防火門(mén)窗并不多,只有在樓道之類(lèi)的防火分區(qū)中才會(huì)應(yīng)用。市場(chǎng)中的絕大多數(shù)有耐火性能要求的門(mén)窗使用都是單片防火玻璃,復(fù)合防火玻璃復(fù)合防火玻璃就是在普通的防火玻璃中間注入一種防火的材料,這種材料遇火以后,外層的玻璃就碎了,中間材料會(huì)迅速膨脹,就會(huì)保護(hù)住里面的玻璃,所以效果是非常好的。但是,由于復(fù)合防火玻璃在用于保溫和耐久性方面還存在一些問(wèn)題,所以通常會(huì)用在室內(nèi)防火門(mén)上。除了窗戶(hù)玻璃之外,影響門(mén)窗耐火性能的還有型材。目前常用的型材中,鋼型材和木型材在試驗(yàn)時(shí)的表現(xiàn)較好,塑料窗和鋁合金窗時(shí)間長(zhǎng)了以后都會(huì)融化掉,甚至碳化。因此耐火窗往往采用一些比較特殊的技術(shù),例如隔熱鋁合金型材的窗就在型材上把室內(nèi)和室外兩側(cè)用鋼材連接起來(lái),再設(shè)置一些夾具,把玻璃夾住,這樣即使玻璃軟化后也不會(huì)垮掉,還能繼續(xù)作用在窗的平面上。[4]
1.2幕墻防火設(shè)計(jì)
建筑幕墻是由支承結(jié)構(gòu)體系與面板組成,根據(jù)面板材料的不同可分為玻璃幕墻、金屬幕墻(不銹鋼、鋁合金)、石材幕墻等。建筑幕墻一般應(yīng)用在人群密集的公共建筑或重要的高層、超高層的建筑外墻上,其火災(zāi)危險(xiǎn)性較大。由于建筑構(gòu)造的要求,在幕墻和樓板之間,幕墻與幕墻之間均留有較大的縫隙,都需要進(jìn)行防火封堵處理。如果未經(jīng)處理或處理不合理,火災(zāi)初起時(shí),濃煙即已通過(guò)該裂縫向上層擴(kuò)散,火焰可通過(guò)這一層縫隙向上竄到上一層樓層,當(dāng)幕墻開(kāi)裂掉落后,火災(zāi)從幕墻外側(cè)竄至上層墻面燒裂上層幕墻后,竄上層室內(nèi)。為提高幕墻的耐火極限,延長(zhǎng)幕墻抵御火災(zāi)的時(shí)間,阻止火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙火擴(kuò)散,盡量減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。幕墻與其周邊防火分隔構(gòu)件間的縫隙、與樓板或隔墻外沿間的縫隙、與實(shí)體墻面洞口邊緣間的縫隙以及管道井、電梯井等,均應(yīng)進(jìn)行防火封堵設(shè)計(jì)。[2]
局部高度有墻面:有墻面高度部分要在樓層部位及窗洞口進(jìn)行防火封堵,無(wú)墻面高度部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會(huì)脫落),隔墻與防火層間間隙進(jìn)行防火封堵。全高無(wú)墻面:防火層要設(shè)在襯板上(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會(huì)脫落)。要在樓層部位進(jìn)行防火封堵,隔墻與防火層間間隙進(jìn)行防火封堵。玻璃幕墻:窗下墻部分在上部設(shè)防火層(防火玻璃防火層),窗間墻部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會(huì)脫落),無(wú)墻面部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會(huì)脫落)。隔墻與防火層間間隙設(shè)寬度不小于1.2m 防火封堵。
2、防火與阻燃的區(qū)別
目前,市面上也有不少?gòu)S家在推廣阻燃硅酮密封膠,對(duì)于防火膠和阻燃膠,在檢測(cè)方法和性能上都有明顯的差別。這些密封膠大多執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 24267—2009《建筑用阻燃密封膠》。該標(biāo)準(zhǔn)在燃燒性能的測(cè)定參照了GB/T2408-2008《塑料燃燒性能的測(cè)定水平法和垂直法》,該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)試件的燃燒時(shí)間(包括有焰燃燒和無(wú)焰燃燒)、燃燒速度,將密封膠的燃燒性能分為 V0、V1、V2 、HB四個(gè)級(jí)別。阻燃密封膠的燃燒性能符合 V0 級(jí),要求燃燒物在第一次垂直燃燒10s內(nèi)無(wú)滴落,且離開(kāi)火焰后余焰時(shí)間與余輝時(shí)間都≤ 10 s,同時(shí)第二次燃燒后的余焰余輝時(shí)間≤30s。根據(jù)該試驗(yàn)方法,僅僅是對(duì)密封膠在施加火焰后本身難燃性能作出了判定劃分,未涉及在真實(shí)火災(zāi)情況下需要重點(diǎn)考慮的遇火完整性和遇火隔熱性?xún)?nèi)容。一旦火災(zāi)發(fā)生,只要10 min左右,溫度就已經(jīng)升高到600 ℃以上。在這樣的高溫下,一般的阻燃密封膠會(huì)很快降解,失去原有的強(qiáng)度和彈性,不論其阻燃性多好只是密封膠本身不燃燒,但最終仍會(huì)和普通密封膠一樣發(fā)生灰化,失去支撐封堵作用。[3]
實(shí)際上,GB/T 24267—2009 標(biāo)準(zhǔn)中也注明了“用于防火封堵工程時(shí)還應(yīng)符合 GB 23864—2009《防火封堵材料》標(biāo)準(zhǔn)要求”。GB 23864—2009 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB/T 9978.1-2009《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法第1部分:通用要求》是對(duì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)試樣真實(shí)受火情況的完全模擬,重點(diǎn)考察試件在規(guī)定的耐火試驗(yàn)爐中耐火 1 h、2 h、3 h 后的耐火隔熱性和耐火完整性,最高級(jí)別為耐火 3 h。保持完整性要求膠縫不垮塌、無(wú)裂縫、無(wú)火焰穿出;保持隔熱性要求防火密封膠背火面溫升<180 ℃。
防火膠除了符合GB/T《建筑用阻燃密封膠》標(biāo)準(zhǔn)外,同時(shí)滿(mǎn)足了GB 23864—2009《防火封堵材料》標(biāo)準(zhǔn)要求,經(jīng)1000℃燃燒,保持了建筑構(gòu)件的完整性和隔熱性。
3、一種防火密封膠介紹
安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠,為單組份密封膠,中性固化,除具有普通硅酮密封膠耐候、耐高溫性、粘結(jié)性好的優(yōu)點(diǎn)外,還具有優(yōu)異的阻燃防火性能,阻燃性能達(dá)到GB/T2408-2008標(biāo)準(zhǔn)的阻燃最高級(jí)別V0級(jí),耐火性能達(dá)到GB/T 23864-2009標(biāo)準(zhǔn)的最高級(jí)別A3級(jí)(耐火1000℃*3小時(shí)),見(jiàn)圖2耐火試驗(yàn)前后試件的情況,試件背火面最高升溫60℃,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的180℃,燃燒時(shí)不放出有毒氣體,發(fā)煙量少,檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 DJ-A3-AT178防火硅酮密封膠性能測(cè)試結(jié)果
檢驗(yàn)項(xiàng)目
標(biāo)準(zhǔn)條款號(hào)
標(biāo)準(zhǔn)要求
檢驗(yàn)結(jié)果
結(jié)論
耐火性能
耐火完整性
5.2
6.16
A3級(jí)≥3.00h,試件背火面連續(xù)10s的火焰穿出,棉墊未著火。
3.00h,試件背火面未出現(xiàn)火焰,未點(diǎn)棉墊
合格
耐火隔熱性
A3級(jí)≥3.00h,被檢試件背火面任何一點(diǎn)溫升<180℃,背火面框架表面任何一點(diǎn)溫升<180℃
3.00好,被檢試樣背火面最高溫升60℃,背火面框架表面最高溫升62℃。
合格
燃燒性能
5.1.3
6.15
不低于GB/T2408-2008規(guī)定的HB級(jí)
V0級(jí)
合格
外觀(guān)
5.3.2
6.1
液體或膏狀材料
符合要求
合格
表觀(guān)密度/
Kg/m3
5.3.2
6.2
≤2.0×103
1.4×103
合格
腐蝕性/
d
5.3.2
6.7
≥7,不應(yīng)出現(xiàn)銹蝕、腐蝕現(xiàn)象
7,符合要求
合格
耐水性/
d
5.3.2
6.8
≥3,不溶脹、不開(kāi)裂
3,符合要求
合格
耐堿性/
d
5.3.2
6.13
≥3,不溶脹、不開(kāi)裂
3,符合要求
合格
耐酸性/
d
5.3.2
6.12
≥3,不溶脹、不開(kāi)裂
3,符合要求
合格
耐濕熱性/
h
5.3.2
6.10
≥360,不開(kāi)裂、不粉化
360,符合要求
合格
耐凍融循環(huán)/次
5.3.2
6.11
≥15,不開(kāi)裂,不粉化
15,符合要求
合格
膨脹性能/%
5.3.2
6.14
≥300
600
合格
安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠最大的優(yōu)勢(shì)在于經(jīng)高溫燃燒后,膠體有機(jī)物分解,高溫形成陶瓷化結(jié)構(gòu)。如圖1所示,燃燒后膠體不粉化,不收縮,略微膨脹,并且具有堅(jiān)硬的燒結(jié)產(chǎn)物,保持了燃燒墻后尺寸的穩(wěn)定性。
圖1 燃燒前后尺寸對(duì)比(a)/燃燒后硬度測(cè)試(b)
圖2 耐火試驗(yàn)前后試件的情況安泰DJ-A3-AT178防火密封膠通過(guò)3C認(rèn)證機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的審核,獲得公安部消防產(chǎn)品合格評(píng)定中心頒布的中國(guó)國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)。
4、結(jié)論
按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求,建筑門(mén)窗、幕墻中的墻板縫隙、門(mén)窗密封、管道孔洞處必須采取防火封堵材料封堵。安泰DJ-A3-AT178利用高溫陶瓷化的原理設(shè)計(jì)的在防火密封膠,在封堵中既保持了試件結(jié)構(gòu)的完整性,同時(shí)背火面溫度只有60℃,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)<180℃的要求。
2020.12.17
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