建筑幕墙防火设计常见的问题及解决方案

李岱

摘    要：随着人们生活水平的提高，对居住条件也提出了更为严格的要求。在现代建筑设计中，除注重建筑空间、建筑造型、功能组织、交通联系等要素外，幕墙作为建筑的外衣，对建筑的围护、保温、通风、外观形象等起着重要的作用，是建筑设计的重要组成部分。相对于传统的外墙，幕墙具有自身构造单薄、材料耐火性能差等先天不足，使其成为建筑防火中的薄弱部分，如发生火灾，火势往往能沿外墙蔓延至整个建筑，尤其是高层建筑，问题更为严峻，近年国内外发生的高层火灾更是证明了这一点。因此，在幕墙设计中需要根据其构造特点，有针对性地增加防火构造措施是增强其防火性能、避免火势扩大的有效办法。

关键词：建筑幕墙;防火设计问题;解决方案

1  引言

在幕墙施工图设计中，经常出现防火玻璃幕墙设计不符合要求，不燃性实体墙高度不满足规范要求，层间防火封堵不规范，没有做幕墙与室内隔墙处防火封堵或封堵不符合规范要求，消防救援窗的设置不符合规范要求，屋顶采光顶棚龙骨没按规范要求做防火涂料处理等。与建筑幕墙防火有关的规范、标准等主要有：GB 50016—2014（2018年版）《建筑设计防火规范》、GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》、CECS：2003《建筑防火封堵应用技术规程》、GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》、《钢结构防火涂料》GB 14907—2002、“建筑高度≥250m民用建筑防火设计加强性要求”（公安部的公消[2018]57号文，2018年4月19日发布并实施）、GB 50016—2014《建筑设计防火规范》图示13J811-1改、JGJ 133—2001《金属与石材幕墙工程技术规范》等。

2  建筑幕墙防火设计常见的问题

2.1  防火玻璃墙设计问题

（1）防火玻璃墙采用铝合金龙骨;（2）在无设置自动喷水灭火系统进行保护的情况下，采用不具备隔热功能的单片防火玻璃;（3）采用普通的化学锚栓作为后埋件锚固;（4）钢立柱采用座立承压受力模式，且没有经过受火验算;（5）采用三元乙丙等普通胶条作为密封胶条，并采用普通密封胶进行密封。

2.2  消防救援窗口设计问题

（1）消防救援窗口的净尺寸不满足规范要求;（2）消防救援窗口的室内侧有高于窗口下沿的护栏;（3）非透明幕墙与室内墙的间隙较大。

3  建筑幕墙防火设计问题的解决方案

3.1  防火材料选择

3.1.1  防火玻璃

在规定的耐火实验中，防火玻璃是能够保证完整性和隔热性特征的玻璃，根据耐火性能等级又可分为A类、B类和C类。A类玻璃的特点是其可以同时达到耐火完整性和耐火隔热性要求，具备防火、隔声、抗冲击等性能，常使用在防火门、窗、隔断墙及上梁等建筑组件中;B类玻璃的特点是同时达到耐火完整性和热辐射强度要求，具备透光、防火及隔烟等特点，但多为复合防火玻璃;C类玻璃的特点是只需要达到耐火完整性要求，没有隔热要求。

3.1.2  防火铝塑板

防火铝塑板主要由聚乙烯等阻燃塑料的芯材，其复合表面添加一定的保护层或者装饰层的铝板构成，是一种难燃的材料，其外观美、重量轻、强度好、隔音好，已经得到了广泛的应用。

3.1.3  防火密封胶

防火密封圈是一种辅助型的高分子塑料材料，主要用于幕墙防火结构的密封，必须满足一定的抗位移变形和防火防烟能力。

3.1.4  防火涂料

防火涂料分类很多，按照其特性分为水性和溶剂涂型材料;按照其使用基材又分为钢结构和饰面型防火涂料。防火涂料添加到基材表面后，很好地提高了其耐火性能，主要体现于以下三个方面：隔断可燃基材和空气的接触;释放一定的惰性气体抑制燃烧;通过使防火材料膨胀形成泡沫隔热层。

3.2  防火构造和封堵设计

（1）不燃烧实体裙墙的高度不能低于0.8m，位于楼板边缘的混凝土梁板或钢梁板的高度可以计入此高度。如果混凝土梁或钢梁不与楼板边缘平齐，但离楼板边缘较近，可延长层间防火封堵构造至混凝土梁或钢梁底处。如果混凝土梁或钢梁离楼板边缘较远，应在楼板边缘下部设置一段耐火极限不低于1.00h的实体墙，使不燃烧实体裙墙的高度不低于0.8m。参照GB 12955—2008《防火门》，实体墙室内侧可采用不低于0.8mm的镀锌钢板作衬板，填充厚度不小于100mm，容重不低于100kg/m3的岩棉或矿棉板。

（2）对于点玻幕墙等通透的幕墙结构，不燃烧实體裙墙和防火封堵可采用耐火极限不低于1.00h的单片防火玻璃。但应注意采用这种防火构造，在火灾发生时不具备耐火隔热性，只适用于室内火灾载荷密度较低的场合。

（3）幕墙的防火封堵构造，应具有密封性和适应伸缩与变形的能力，在火灾发生时，能在规定的耐火时限内保持其完整性。

3.3  防火玻璃墙设计

（1）采用有型式报告的钢框架，采用预埋件或对穿螺栓等机械锚固件固定钢立柱;（2）在无设置自动喷水灭火系统时，应采用具有耐火隔热性和耐火完整性满足规范要求，且具有型式报告的复合防火玻璃;（3）在有设置自动喷水灭火系统时，可采用仅有耐火完整性满足规范要求，且具有型式报告的单片防火玻璃;d.应采用具有防火且遇火膨胀功能的防火密封胶条及防火密封胶。

3.4  消防救援窗口设计常见问题的解决方案

（1）消防救援窗口的净尺寸及下沿离地距离，应符合规范的要求;（2）消防救援窗口的室内侧有高于窗口下沿的护栏，应有合理的开关等设置，做到不影响消防人员的救援行动;（3）对在非透明外层幕墙上设置的消防救援窗口，且非透明外层幕墙与室内墙的间隙较大，幕墙设计师在设计时，应把自己设想为消防救援人员，穿着消防制服，搭乘救援云梯上来时，怎么样去打开外层非透明幕墙上的消防救援窗口，怎么样进入消防救援洞口，怎么样进入室内。在设计时，外层非透明幕墙上的消防救援窗口应有把手且易于开启，应考虑开启方向，在开启的时候，不会与云梯发生干涉，外墙与内墙之间，应应设计成通道，具有防火防烟且隔热功能，通道净高度建议不小于1.8m，内墙应有方便进出的门洞。如外层墙体与内层墙体间没有火源，则对防火防烟及隔热的要求可以降低，外层墙体与内层墙体间可仅设置行走马道。

3.5  消防排烟设计

a.在必须考虑自然排烟的房间，可利用幕墙的开启扇作为自然排烟窗，但幕墙开启扇位置、开启方式及有效面积，应符合规范的要求;b.规范有规定悬窗可以作为自然排烟窗，按照理解，悬窗包括上悬外开窗、下悬外开窗、中悬外开窗，还有内开悬窗。内开悬窗不利于火灾烟气的排出，不宜作为自然排烟窗。上悬外开窗，是否可作为自然排烟窗？按照规范要求，当上悬外开窗开启角度大于70[°]，其自然排烟窗的面积按照窗的面积计算;当上悬外开窗的较小时，如小于45[°]，因其开启方式不利于火灾烟气的排出，如采用开启角度较小的上悬外开窗作为自然排烟窗，应与当地消防部分充分沟通后，确认可以使用并确认自然排烟窗的有效面积计算方式后，再进行设计及施工。房间面积不大于200m2时，自然排烟窗（口）的开启方向可不限，但仍建议慎用开启角度较小的上悬外开窗作为自然排烟窗。

4  结语

建筑防火设计关乎人们的生命财产安全，幕墙设计又是建筑设计的重要组成部分，因此在幕墙防火设计中，既要正确、合理地做好关键部位的防火节点构造设计，又要正确选择防火材料，从硬件上将火灾发生时带来的危害和损失减少到最低限度。

参考文献：

[1] GB 50016—2014建筑设计防火规范[S].

[2] JGJ 102—2003玻璃幕墙工程技术规范[S].

[3] JGJ 133—2001金属与石材幕墙工程技术规范[S].