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玻璃幕墙防火设计你搞懂了吗 玻璃幕墙是由金属构件和玻璃板组成的建筑外墙面维护结构,分明框、半明框、和隐框玻璃幕墙三种。构成玻璃幕墙的材料主要有:钢、铝合金、玻璃、不锈钢和粘结密封剂。在实际的幕墙设计中,应注意防火分区的设计。 防火分区是指在设计中将建筑物的平面和空间以防火墙、防火门窗、防火卷帘及一定耐火极限的楼板等分成若干区。防火分区包括楼层的水平分区和垂直分区两部分。在建筑物内采取划分防火分区这一措施,可以在建筑物一旦发生火灾时,有效地把火势控制在一定的范围内,阻止火势蔓延扩大,减少火灾损失高铁哈西站开放式干挂陶土板幕墙设计效果图,同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。防火分区的重要性已在无数次火灾教训中得到验证。玻璃幕墙防火设计 一、防火分区的概念及划分类别 防火分区,按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可以分为两类: 其一是竖向防火分区,用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延。竖向防火分区是指耐火性能较好的楼板及窗间墙(含窗下墙),在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。 其二是水平防火分区,用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时,可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统,或采用防火分隔水幕分隔。 从防火的角度看江苏汉生装饰工程公司,防火分区划分得越小,越有利于保证建筑物的防火安全。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。 二、竖直方向的防火封堵设计 竖直方向的防火封堵设计是幕墙防火设计的重中之重。根据建筑结构的不同,分以下几种情况: 1、当幕墙内侧有实体窗槛墙时(规范要求包括结构梁板及上部泛水高度≥800mm,根据蹿火半径,此高度宜为1200mm)。对该节点设计应注意以下几点: 1.1正确划分板块 幕墙设计人员应正确理解防火分区的概念,楼面梁及实体窗槛墙是属于上下防火分区的隔断,因此对有窗槛墙的防火分区以楼面水平线划分并不合理,而宜以楼面、楼面梁及实体窗槛墙的外沿线进行划分确定。玻璃板块并未穿越两个防火分区,与规范中的有关要求也并不矛盾,即使火灾中楼面玻璃板块破坏,由于上道防火封堵并未受到破坏,防火封堵仍可以起到有效地阻隔作用。建议不宜采用板块划分模式。 若由于建筑原因必须采用这种划分模式时,建议楼面出的玻璃采用防火玻璃,并且立柱的伸缩缝宜稍向下设置,以错开横梁的角码位置。或者在楼面上的**根横梁上方加做一道防火封堵,以保证即使楼面处的板块破坏但由于上道防火封堵未受破坏,仍可有效起到防火保护作用。但这种结构从室内看由于窗台高度过高明显影响视觉效果。 1.2防火层宜尽量设置在梁底下缘与吊顶齐平(或与梁底齐平),并设置在幕墙横梁的下方。 这样做的目的也是为了保护预埋件、钢角码等尽量不受火灾的影响(钢材在300℃-400℃时承载力会降低,600℃时会失去承载力,铝型材的耐火温度更低)。如果在火灾中预埋件及钢角码等受到严重影响后承载力降低,甚至丧失,这时,当整个幕墙骨架脱落时,其后果是较其严重的。 1.3窗槛墙上部与幕墙相交处宜增加一道防烟封堵。 通常这种有窗槛墙的幕墙玻璃未采用防火玻璃,一旦该处玻璃破裂后,由于实体墙(包括梁与板等)的保护,通常明火火焰难以直接蹿至上一楼层,但火灾中产生的大量有毒烟气会随着玻璃的破裂而进入到上一楼层。如果在窗槛墙的上部与幕墙的相交处再增加一道防烟封堵的话,此问题基本可以得到解决。 1.4采用此种结构时,防火层通常用1。5mm厚的钢板支撑内部的防火矿棉。 在设计时,应注意钢板不能直接与幕墙玻璃接触,以避免在火灾时钢板受热膨胀**碎玻璃。但钢板又不能与幕墙玻璃距离太大,以免在负压作用时(火灾时因室内温度升高室内压力大于室外,也相当于幕墙承受到负压作用),钢板与幕墙玻璃之间被拉脱形成明缝,造成烟气上升使防火层起不到应有的防火效果。 2、当楼层位置无窗槛墙(或梁板高度小于800mm)时,从安全防范角度考虑不够理想。 由于构造原因,上下防火分区通常有一板块相连,而此板块往往是支承在下一防火分区的横梁上。当下一防火分区发生火灾时,此玻璃板块较易被破坏(钢化玻璃通常遇火5-8min破裂)。一旦玻璃破裂,由于缺乏实体墙的保护,烟气甚至明火就较易蹿至上一防火分区。因此对这种结构防火设计的关键是对此块玻璃的处理方式。即连接上下防火分区的玻璃板块用防火玻璃(此片玻璃的高度宜大于蹿火半径,若玻璃高度过大,则宜上下设置两道防火玻璃)。 若幕墙玻璃为非镀膜玻璃,则用夹丝双钢化防火玻璃代替钢板与矿棉或用单片防火铯钾防火玻璃进行封堵,若幕墙玻璃为镀膜玻璃,则水平封堵。另外采用此种结构时楼面处的横梁角码固定也存在问题。其余与有窗槛墙的竖直封堵要求相同。 三、水平方向的防火封堵设计 水平方向的防火封堵设计与上述的竖直方向的防火封堵设计在实质上是一致的,但在设计时又较易被忽视。根据建筑结构的不同,分为有无窗间墙两种情况: 1、当水平两个防火分区之间有窗间墙时,幕墙通常与窗间墙齐平(幕墙在窗间墙外侧的情况较少),此时防火主要依靠窗间墙来实现。根据《高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95,2001年版)》中的*5。2。2条要求,窗间墙的宽度宜大于2m。若窗间墙宽度小于2m,则两个防火分区处也需设置防火玻璃。 2、当水平方向两个防火分区之间无窗间墙时,此防火封堵节点可参照楼层位置无窗槛墙时竖直方向的防火封堵设计。但此处立柱宜从两个防火分区的隔断处开始设置。立柱在两个防火分区处均需设置防火封堵,并应按室内装饰要求选取合适的封堵材料。要注意的是防火分区分隔处的两块幕墙玻璃均应采用防火玻璃,而且此两块防火玻璃宽度之和不宜小于2m。 3、为保证安全铝板幕墙密封失效原因,建议不管是否有窗间墙,在防火封堵处理时,宜将两个防火分区相邻处的立柱用防火矿棉封堵在防火层内(有窗间墙时为两根立柱),以保证在火灾时另一防火分区内的结构不致受到大的影响。同时,用作防火封堵的防火板与幕墙玻璃的间隙要求同上述的竖直方向的防火板与玻璃的间隙要求。 四、下列部位应采用防火玻璃 1、透明的层间隔烟封堵; 2、防火墙左右两侧的竖向透明防火带; 3、无窗下实体墙或实体墙高度不足时,楼板上下两侧的透明水平防火带; 4、划分防火分区的透明防火墙; 5、其它透明防火隔断、透明楼板。 五、其他几点防火设计参考要点 1、低层建筑的管道井、电缆井应每隔2-3层在楼板处用耐火极限不低于0。5h的不燃烧体封隔,其井壁应采用耐火极限不低于1h的不燃烧体。井壁上的检查门应采用丙级防火门。 2、电梯井应独立设置,井内严禁敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道,并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。电梯井井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外,不应开设其他洞口。电梯门不应采用栅栏门。 3、高层建筑的电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道井,应分别独立设置;其井壁应为耐火等级不低于1h的不燃烧体;井壁上的检查门应采用丙级防火门。 4、建筑高度不**过100米的高层建筑,其电缆井、管道井应每隔2-3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。,所有具有独立认证文件的锚固钢槽产品,均标明了不同的性能等级,这样,设计师和客户即可了解针对其所考虑的供应商的产品性能和质量标准所作的明确独立评估。在某些文献中,这些产品的性能也可能在不同的设计条件下有所变化,这些条件例如可是动态荷载和火灾情况,它们对建筑物的设计可有重大影响。使用的另一种预埋式连接系统是锚固钢槽系统,这是此处要讨论的*三种方法。预埋式锚固钢槽是众多幕墙设计师和安装人员的可以选择连接方法,因为其设计简单,而且可方便地用于施工现场。此外,高浓度的矽尘、钻孔工具的振动会造成工人严重的长期健康问题。在许多国家,工人使用振动工具作业的时间是根据振动等级由法律限制的,并要求承包商对此类作业进行记录和监督。幕墙背后的幕墙连接件一瞥 在大多数引人注目的高楼大厦中,玻璃和铝制幕墙系统是设计师们可以选择的建筑大厦幕墙施工选用连接件项目效果图 这些连接件必须在建筑物使用寿命期间出现的各种不同条件下,均确保连接的可靠性,并且必须符合成本效益的要求。除了材料成本之外,为了真正降低成本,它们也必须可被快速安装。安装速度是降低幕墙安装公司劳动力开支和起重机租用时间的关键所在,反过来又可降低客户的建设融资期。这些连接件需要预先规划,是设计中一个较其重要的环节。 产品评估 在设计连接到混凝土结构的 设计人员和安装人员还有更多影响着他们选择**采用的连接方法的考虑因素。这些可以包括材料成本、安装的相对简便性、安装人员的安全、安装速度、对特殊工具或电源的要求、对经过专门培训的工作人员的要求、当地的噪音限制以及连接件在幕墙定位时是否可进行调整以适应建筑公差。 钻孔连接件 通常情况下,对于幕墙与建筑物之间的连接,设计师和安装人员将从三种基本方法中取一。考虑的其中一种连接方法,即是在混凝土硬化后在结构件上钻孔,以打入膨胀螺栓或用树脂粘接连接锚件。 这种方法在设计理念上十分简单,并且表面看来也颇具吸引力,因为它似乎为幕墙连接件提供了位置上的无限灵活性,*规划其位置。然而,在施工现场这种方法将给结构工程师和安装人员带来许多问题。幕墙钻孔连接件 首先,不事先规划好位置在混凝土上钻孔可能会造成植入钢筋的损坏,而钢筋对结构件性能起着至关重要的作用。为了避免碰到植入的钢筋而在混凝土的同一区域重复钻孔,则可能使钢筋条暴露在长期腐蚀环境中,削弱结构和较终的连接。 其次,需要对工人进行培训和监督,以确保为连接件钻出的孔具有合适的直径和深度并且清洁无尘,然后还必须确保锚件安装正确。如果缺少正确的检查,则连接件将无法达到设计的性能。 *三,在混凝土上钻孔的过程中,安装人员将面临着严重的安全问题和巨大的噪音,包括那些威胁到附近作业工人健康的高噪音声级,而且,由于噪音会干扰施工工地周围的企业或居民,可能造成对工作时间的限制。 此外,高浓度的矽尘、钻孔工具的振动会造成工人严重的长期健康问题。在许多国家,工人使用振动工具作业的时间是根据振动等级由法律限制的,并要求承包商对此类作业进行记录和监督。 *四,钻孔和安装过程可能需要相当长的时间,且需定期更换昂贵的钻头,特别是当结构件中使用高强度混凝土时。 焊接连接件 由于上述原因,通常使用预埋件用于外墙连接。一种传统的连接方法是焊接到通常由工程师定制设计、由一般钢铁加工厂制造的预埋式板上。这些板在混凝土浇筑过程中被埋入混凝土结构中,以后再将连接件焊接到其上,以便建立连接。幕墙焊接焊接件 采用这种方法,可在某种程度上调整外墙相对于结构件的定位。然而,在大多数发达国家建筑市场,由于一系列原因,这种方法己变得不再那么受欢迎。 首先,工程师倾向于使用那些制造品质和不同条件下的使用性能己获得认证并具有可靠跟踪记录的品牌连接产品,而不愿进行特别设计。 其次,现场焊接要求具有证书的技术工人,与其他工人相比,他们比较昂贵,而且,为保证工 作正确,他们必须相当缓慢地作业。对安装公司来说,也很难测试或监督他们的工作,而且一旦焊接完成,再想在需要时对幕墙进行细微的局部调整将十分困难。 *三,焊接还会引起腐蚀防护方面的问题,因为此过程要求连接件所用钢不经镀锌。这意味着,在现场涂上一层保护涂料通常便是使用该系统的焊接连接件的一防腐保护措施,因此,承包商和工程师还需监督另一过程。 *四,焊接产生严重的安全风险和巨大的噪音问题。焊接过程中落下的火花和产生的高热表面可能引起火灾、人员烫伤或损坏装好的外墙的美观。此外,焊接通常需要重型电力,这些电力设备难以移动到现场,也易造成工作人员触电和被电源线绊倒。 锚固钢槽连接件 使用的另一种预埋式连接系统是锚固钢槽系统,这是此处要讨论的*三种方法。预埋式锚固钢槽是众多幕墙设计师和安装人员的可以选择连接方法,因为其设计简单,而且可方便地用于施工现场。 此连接方法背后的理念是提供一种快速和可调节的连接,而*耗时的焊接或在混凝土上钻孔。该系统采用特殊的T型螺栓,只需将其简单地拧入先前己在混凝土浇筑过程中埋入建筑物的锚固钢槽的槽口中。T型螺栓可以沿预埋钢槽被定位在任何地方,以为幕墙连接件提供一个调整平面。利用连在预埋钢槽上的幕墙连接件可在其他两个方向上进行调整。这意味着,可通过在所有方向上平衡建筑结构公差来实现准确的幕墙定位。 由于其三维调整能力,结合旋入型螺栓连接的简易性,所以,只要使用简易工具便可非常快速而准确地锚固连接件,并且很容易进行监督。安装连接件时,速度和可靠性可为安装公司和客户两者带来的益处是显而易见的。 质量与性能 在预埋钢槽系统为安装公司提供的简易性的背后,隐藏着工程设计的复杂性和制造厂家为生产可靠的组件所需的生产知识。为确保可靠的性能,需要经特别选择的、精密的钢材特性。不同制造商的产品可能看起来是一样的,并且具有相似的零部件号,但往往性能并非同一水平,而且可能也有不同的质量标准,影响着其可靠性。此外,在一些生产商的产品目录中所示的负荷值和声明并未经过独立机构的核实。 那么,设计人员、安装人员和客户如何才能知道哪个厂家按高标准进行生产,并具有可靠的性能参数昵?在产品制造领域的丰富经验,以及具有由信誉良好的独立机构出具的对所认证的质量和性能的监控文件,在这方面非常重要。 例如, JORDAHLR锚固钢槽是世界上较早生产的锚固钢槽,公司刚刚为该产品发明100周年进行了庆祝。如今, JORDAHL(乔达)有限公司由几个外部官方机构进行质量和性能监督。这些标准分别体现在Is009001认证、欧洲质量CE标志、一个欧洲技术认证(ETA)和由IAPMO(美国暖通管道协会)机构根据美国设计和质量标准进行的产品统一评估(UniformProduct Evaluation)。后者IAPMO认证是**所有锚固钢槽制造商中获得的**份美国独立认证文件。 所有具有独立认证文件的锚固钢槽产品,均标明了不同的性能等级,这样,设计师和客户即可了解针对其所考虑的供应商的产品性能和质量标准所作的明确独立评估。在某些文献中,这些产品的性能也可能在不同的设计条件下有所变化,这些条件例如可是动态荷载和火灾情况,它们对建筑物的设计可有重大影响。 预埋锚固钢槽类型 有众多不同类型的预埋锚固钢槽可供选择,以适应不同的预算、不同的负载和安全要求。主要产品类别包括热轧和冷弯成型钢槽,而且在这些产品组别中钢槽又可具有带齿或平滑槽口。 冷弯成型的钢槽是较简单的产品形式,有多种钢槽尺寸和形状可选。这些钢槽以其圆角和均匀的材料厚度为特色。它们是较经济的锚固钢槽类型,在用于非重要结构件中承受静态荷载的场合,是一种不错的选择。由于在冷弯成型过程中材料中所产生的高应力,这些钢槽通常不适合用于剧烈振动的载荷、动态载荷和地震载荷。 热轧锚固钢槽也有众多尺寸可供选择,其材料优势在于在很大程度上无应力。因此,针对要求更高的振动载荷、动态载荷、爆炸荷载和地震荷载,热轧锚固钢槽通常成为设计师设计幕墙连接件时的可以选择。这些钢槽可从其方角和在钢槽重荷载区域内增加的材料厚度上识别出。此类设计细节使这些产品比之冷弯替代品性能更强。例如四川幕墙设计公司哪家好,JORDAHLR热轧钢槽在不同的动态范围内,包括高振幅动态负载下均有**过200万次的认证性能。 除了正压力和横向剪力要求外,需要时,具有带齿槽口的热轧钢槽还能承受较高的纵向载荷,用于地震或其它使用条件下。通常情况下,ⅡAW型带齿锚固钢槽完全可满足大多数地震情况。但是,对于特殊情况,地震安全性还可通过增加钢槽在混凝土中的承载面积实现。JXA-PCW型JORDAHLR带齿钢槽具有增大的锚杆支撑面,已成功地在严重开裂的混凝土中通过了测试,其中,在锚杆位置处混凝土裂缝先裂开1.5mm,然后再闭合,以模拟地震事件。地震活跃地区内重要建筑物的客户和设计师将对此类产品感兴趣。 设计 近年来,建筑设计变得日益复杂,导致锚固钢槽的设计从ASD转到LRFD设计规范。这也成为在欧洲的欧洲技术认证和在北美地区用于混凝土构件中的锚固钢槽的ICC-ES验收标准(AC232)的后台标准。这样做的好处是,设计师现在可将关键设计变量,如混凝土强度、钢筋,是否有开裂或不开裂混凝土等等融入其连接件的设计中。为了进行这些非常复杂的计算,需要诸如JORDAHLRExpertt这样强大的锚固钢槽软件。 通过使用这种软件,幕墙-/gbaagdb/-