認識火災的真面目

隨著城市化的發展，高層建筑越來越普遍，在享受土地集約優勢的同時，我們也要面對新的威脅——高層建筑火災。在建筑火災中，高層建筑受火災威脅*大，難以撲滅。這種威脅的誕生有以下原因：

１、高層建筑垂直高度較高，常常超過了登高消防車的*大工作高度２４ｍ。

２、受氣流和風力作用明顯，一般來說離地越高、風力越大，會增加火勢蔓延的速度。

３、逃生困難，火災現場會現場大量的煙塵和有害氣體，在高層建筑中流動快，容易造成人員傷亡。

接下來，我們了解下火災發生后可能存在的發展過程。

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室內火災的４個階段和特征

要了解高層建筑火災，我們必須先了解下室內火災的發展階段，如下圖：

火災發展的４個階段

室內火災發展４個階段的各自特征

在這個階段中，火災還局限在部分樓層、區域，危害有限，容易逃生。

引發二次火災的外部燃燒

在建筑火災發展階段或者全盛階段，如果火災空間的通風口面積不足，室內的空氣量不足，未燃燒的燃料會隨著煙氣運動，流出窗戶，然后與室外的新鮮空氣混合并繼續燃燒，這就是建筑火災的外部燃燒現象。

高層建筑的外部燃燒

由于外部的氧氣更為充足，發生外部燃燒現象時，室內外的溫度都達到*大值，因此外部燃燒的危害相當大、它會引發二次火災，使得火災向鄰近的房間和樓層蔓延，火災規模和損失會隨之加大。

建筑幕墻系統：控制火災危害的*后防火線

通過上面對建筑火災行為的分析，結合國內對火災行為的相關研究，我們可得到以下幾個結論：

1、如果火災起火點不靠近外墻，則依據火災熱流的分析可以推斷：火災初期增長階段對外墻的影響并不大，基本不會發生幕墻的破壞現象。

2、室內外溫度的差異會造成玻璃的破碎，通常在轟燃的前后發生，而轟燃本身所產生的瞬間高壓也有可能將玻璃沖破。

3、建筑外墻上的開口，包括開窗和火災中碎裂的玻璃板塊，是火災垂直或者水平蔓延的重要渠道，會使火災的損害迅速擴大。

當幕墻玻璃開裂掉落后，火焰可從幕墻外側竄至上層墻面燒裂上層玻璃幕墻后，竄入上層室內。美國安底斯大樓火災，大面積玻璃幕墻成為火勢向上蔓延的主要途徑。152 0173 3840年洛杉磯**洲際銀行大樓（62層）起火后，由于幕墻玻璃很快破裂，火焰沿外墻上卷延燒，造成十分慘重損失。1994年1月30日，上海滬西文化宮二樓火災，由于外墻面為玻璃幕墻無防火設施，10~15min時間，桿件熔化掉落，玻璃炸裂，二、三層全部受災。

結合上面兩部分內容，我們可以知道，當火災發生時，建筑幕墻系統的防火效果，對阻止室內火災發展成外部燃燒，或在火災變得更加嚴重時幫助人們進行逃離是非常重要的。

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幕墻防火系統:4大基礎構件的具體作用

在開始了解幕墻系統的防火作用之前，先要了解一些基本術語。

不能不懂的6個專業術語

1、防火：防止火災發生和（或）限制其影響的措施。 表明防止火災的發生可稱為“防火”，限制火災造成影響的措施也可稱為“防火”。

2、阻燃：對材料添加物質或進行處理以抑制其燃燒、或顯著減弱或延緩其在燃燒時火焰的擴展。

3、防火性能：是指暴露于火中的材料、產品和（或）構件，發生物理和（或）化學變化或保持原有的性能。

4、燃燒性能：是指材料和（或）制品遇火燃燒時所發生的一切物理和（或）化學變化。也就是對火反應特性。

5、耐火性能：是指建筑構件、配件或結構在一定時間內滿足標準耐火試驗的穩定性、完整性和（或）隔熱性的能力。

6、耐火*限：指在標準耐火試驗條件下，建筑構件，配件或結構從受到火的作用時起，到失去穩定性、完整性或隔熱性時止的這段時間。

不同建筑幕墻構件在火災中的作用

建筑幕墻的常見構件包括建筑玻璃、建筑鋼材、建筑用鋁合金型材、密封材料四類。每類構件中，都有多種產品可供選擇，但有些是不防火的、有些是防火的。能發揮防火作用的四類構件功能如下：

１、防火玻璃。防火玻璃，其在防火時的作用主要是控制火勢的蔓延或隔煙，是一種措施型的防火材料，其防火的效果以耐火性能進行評價。

２、防火鋁塑板。金屬幕墻中常用的一種建筑材料，其防火主要是材料本身難燃燒，是防止火災發生的防火材料，即防火型的防火材料。燃燒性能是其評價指標。

３、防火涂料。防火涂料的防火是利用涂料在火災時的化學反應,對所涂覆的結構或構件起到隔熱保護作用,從而保持結構的完整性。防火涂料是一種措施型的防火材料。

４、防火密封膠。防火密封膠是一種封堵用的密封材料，具有密封與防火的雙重性能，屬于措施型防火材料。需有抗位移變形能力與防火防煙能力。

普通的建筑幕墻特別是玻璃幕墻是不具備防火能力的。但即使是防火幕墻，也會隨著溫度的提高，喪失防火功能。

火災中幕墻系統各構件的損壞

幕墻系統被破壞的顯著表現：

1、防火封堵脫落

2、建筑幕墻龍骨嚴重變形

3、幕墻板塊碎裂

4、建筑幕墻密封材料受熱破壞。

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幕墻構件防火效果：決定逃命時間長短的產品選擇

防火玻璃：以耐火性能防止玻璃碎裂

防火玻璃作為一種新的建筑防火產品被越來越多的建筑所采用,但這類產品的設計檢驗還沒有專門的規范與標準。

為什么建筑的玻璃會炸裂

防火玻璃產品的分類，不少商家在宣傳時稱自己的玻璃耐熱時間怎么長，有多好，其實一般按照耐熱程度分為一至三個小時不等；按耐火性能分為：**、乙級、丙級。而有商家是按品種用途分類，一般分為A、B、C三類，我們的防火玻璃隔產品常用C和B類，要求在高的使用B或A類如船窗居多。

鋼化玻璃在模擬火災中的表現

夾層安全玻璃在模擬火災中的表現

鋼化防火玻璃在模擬火災中的表現

由于幕墻系統是一個整體工程，評估防火玻璃時還要注意如下三個方面:

1.防火玻璃運用到幕墻與隔斷的設計并不是簡單地替換，將幕墻或隔斷所使用的非耐火性能的材料改用耐火的材料就可以，更不是將普通玻璃換成防火玻璃就萬事大吉，而是要將它作為一個防火系統來全面考慮。

2.防火玻璃幕墻與隔斷的所能達到的耐火性能等級，需要綜合考慮整個系統各因素的耐火等級才能確定，主觀地推測可能會犯錯誤，必要時需做檢測試驗來確定。

3.設計選用防火玻璃時，需注意玻璃板塊的尺寸與耐火性能等級的對應關系。

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防火涂料：以耐火性防止鋼結構的變形

防火涂料與鋼結構

鋼結構因具有強度高、重量輕、韌性好、施工速度快等特點，被廣泛應用于建筑結構中，但是耐火性能差是鋼結構的一個致命弱點，所以鋼結構防火、耐火問題成為了一個非常關鍵的問題。

而防火涂料，可以對所涂覆的結構或構件起到隔熱保護作用，用防火涂料覆蓋鋼結構是一種比較傳統的方法。

膨脹型涂料暴露在高溫下，其膨脹體積可以達到50倍，有的甚至高達200倍。這樣形成的保護層能有效地阻止熱量被傳導到鋼材上。常用阻燃劑的分解溫度大部分低于300C，能夠滿足鋼結構保護的需要。

涂料的圖層厚度與耐火性*限的關系

評估防火涂料效果的3點因素：

1、涂料的噴涂厚度。涂料的噴涂厚度與鋼結構的耐火*限密切相關，同種涂料，涂料越厚，構件的耐火*限越高。因此，在火災時防火涂料越厚，防火隔熱效果則越好。

2、噴涂的施工工藝。采用防火涂料保護的鋼結構的耐火*限受環境的溫度和濕度、施工工藝與質量以及涂料質量等因素影響很大，并要求涂料要具有良好的耐久性。

3、老化現象。目前，在室外鋼結構上的防火涂料常發生風化變黃、粉化、起皮、氣泡、脫落、龜裂等發生理化性能降低的老化現象。

另外，在施工過程中還存在涂層厚度達不到要求、涂料選型不當、以次充好等問題。這些因素對鋼結構耐火保護帶來的隱患，是當前選用防火涂料噴涂保護方法必須慎重考慮和控制的。

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防火密封膠：以耐高溫性維持密封性的防煙、隔熱等作用

數據顯示，在火災發生時，因吸入過量煙毒氣體導致人體窒息傷亡比例為75%，有效的防煙措施顯得尤為重要。防火密封膠是一種封堵用的密封材料，粘稠狀膠體材料，能粘結在多種建材表面，在空氣中硬化。在高溫或火災環境下，體積膨脹，并表面碳化。具有防火、防煙和隔熱性能。

常用密封劑對溫度穩定性及耐高溫性能比較

防火設計是靠一個系統來實現幕墻的防火功能，并不是不燃或難燃材料的簡單組合，任何一個薄弱環節都可能導致整個系統的防火失敗。

比如，一個隱框幕墻采用了防火玻璃、防火鋼框架支撐結構，但采用阻燃結構膠對玻璃進行結構粘結，火災發生時，阻燃結構膠本身雖然不助燃，但在高溫下會很快失去強度，導致玻璃整體脫落，火勢會在玻璃脫落的地方迅速蔓延，無法實現防火的功能。

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總結：防火安全從設計到施工都需重視

安全問題，是地產人、建筑人、供應商共同關心的首要問題。幕墻在防火中占據著非常重要的地位，對防火設計的考慮也需與時俱進。

在建筑幕墻設計中會使用到很多種防火材料，雖都稱為防火材料，但各自的防火作用與防火能力卻是大不一樣，如防火玻璃可做防火隔斷并起到防火的作用，如采用防火鋁塑板單獨作為面板材料做成防火隔斷，耐火時間可能不會超過30分鐘。這是因為防火鋁塑板只是一種難燃的裝飾材料，沒有很好的耐火性！

雖然材料種類繁多，但在進行防火設計施工選材時必須堅持如下3點：

1．充分地理解設計部位或結構對消防的真正需要。如隔火的要求與隔煙隔熱的要求設計是不一樣的。

2．充分地了解防火材料的防火本質，正確選用材料。防火型的防火材料就不能用于需采用措施型防火材料的地方。

3．防火材料的防火性能等級的理解，應對照試驗報告與相關的標準或規范，這是正確選用防火材料的關鍵。