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摘要：玻璃幕墙是由金属构件和玻璃板组成的建筑外墙面围护结构。构成玻璃幕墙的材料主要有：钢、铝合金、玻璃、不锈钢和粘接密封剂。为了保证建筑外维护结构的水密和气密性，玻璃幕墙多采用全封闭式结构。玻璃幕墙上玻璃是主要的面材，由于玻璃很容易在火灾温度升高的过程中破裂，一旦建筑物发生火灾，火势蔓延危险性很大，常常会造成大量的人员伤亡和经济损失。为此，这就需要做好建筑玻璃幕墙的防火设计。
关键词：建筑工程；玻璃幕墙；防火设计
1.玻璃幕墙概述
玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。
现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。
2.建筑玻璃幕墙的火势传播特点
现代建筑的玻璃幕墙主要用于高层建筑，而高层建筑火灾的特点鲜明，主要表现在三方面，分别是火势蔓延快、疏散困难、救援难度大。然而对于建筑玻璃幕墙而言其火势传播特点主要体现在以下两点上：
2.1建筑物突然发生火灾，室内温度便急剧上升，用作幕墙的玻璃在火灾初期由于温度应力的作用即会炸裂破碎，导致火灾由建筑物外部向上蔓延。一般幕墙玻璃会炸裂、脱落，使大面积的玻璃幕墙成为火势向上蔓延的重要途径。
2.2垂直的玻璃幕墙与水平楼板之间的缝隙，以及玻璃幕墙与隔断墙之间的缝隙，是火灾发生时烟火扩散的途径。
3.建筑玻璃幕墙的防火设计分析
3.1使用防火材料
3.1.1采用防火玻璃
防火玻璃是在规定的耐火试验中能够保持其完整性和隔热性的特种玻璃，按耐火性能等级分为三类：
A类：同时满足耐火完整性、耐火隔热性要求的防火玻璃。此类玻璃具有透光、防火（隔烟、隔火、遮档热辐射）、隔声、抗冲击性能适用于建筑装饰钢木防火门、窗、上亮、隔断墙、采光顶档烟垂壁、透视地板及其他需要既透明又防火的建筑组件中。
B类：同时满足耐火完整性、热辐射强度要求的防火玻璃。
C类：只满足耐火完整性要求的防火玻璃。此类玻璃具有透光、防火、强度高等特点。适用于无隔热要求的防火玻璃隔断墙、防火窗、室外幕墙等。
3.1.2采用防火铝塑板
防火铝塑板是由阻燃型塑料（聚乙烯）芯材两面复合表面施加装饰层或保护层的铝板构成，主要是对塑料芯材进行了高效阻燃处理。
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3.1.3采用防火涂料
防火涂料的种类繁多，根据其对火的反应分为膨胀型防火涂料与非膨胀型防火涂料；根据涂料的特性分为水性防火涂料与溶剂型防火涂料；根据涂料使用的基材不同分为钢结构防火涂料饰面型防火涂料、电缆防火涂料、水泥、混凝土基材的防火涂料等。
防火涂料涂覆在基材表面后，一般可使基材的耐火能力得到很大的提高。电缆喷刷防火涂料后，提高了电缆的抗烧能力，防火涂料通过其对火的反应来提高基材的耐火能力。
3.1.4防火密封胶
防火密封胶是一种高分子的塑胶材料，主要用于幕墙防火结构的密封。根据幕墙防火的要求，防火密封胶需有抗位移变形能力与防火防烟能力。
3.2设置防火分隔
在幕墙与楼板、幕墙与防火墙之间一般留下5～10cm的空隙，这个空隙不论从防水还是从使用的角度出发，均应采取适当的措施，特别是防火方面应当用非燃材料严密堵实，即进行分隔。防火分隔是控制和防止火灾沿竖向或水平方向向同一建筑物的其它部分蔓延，形成建筑防火分区的重要构件，分竖向防火分隔和横向防火分隔
3.3设置防护挑檐
防护挑檐应设置在建筑物室外的安全出口上方，宽度应不小于1米。防护挑檐结构设计时，不仅应考虑到正负风压、结构自重、雨雪及积尘荷载，还必须充分考虑到上部物体坠落到挑檐时对挑檐产生的冲击荷载；同时，在选用板材时，应充分考虑到在上部冲击荷载作用下，板块可能产生破裂但不允许板块掉落。建议优先选取双钢化夹胶玻璃。
3.4设置水喷淋保护系统
在玻璃幕墙建筑防火设计中，需要妥善解决两个问题：一是对扑救工作的要求必须合理：二是烟和热不能过分地威胁用户。水喷淋系统的降温作用可以为铝合金骨架保持结构的稳定性，提供必要的保护措施。更重要的是它可以防止楼层之间火灾相互蔓延，起到降温灭火和防火隔墙的作用，从而防止火情扩大，只使建筑的有限部分受灾。
玻璃幕墙建筑水喷淋系统应该包括两个部分，即起防火分隔保护作用的水幕系统和灭火作用的自动喷水系统，两个部分缺一不可。在具体设计中，水喷淋系统的喷头布置、水压及流量等要根据玻璃幕墙建筑物结构形式，应符合相应的标准和规范要求。
3.5设置排烟系统
通气排烟是建筑物必须具备的功能。由于玻璃幕墙开启窗扇并不能满足排烟的需要，只能依靠采用机械方法进行排烟。因此，为了通风和防火需要，在玻璃幕墙中必须设置排烟系统。玻璃幕墙排烟系统可采用挡烟梁、防烟垂壁等隔断物进行防烟分区的划分，每个防烟分区设置排烟机，以将高温烟气迅速排走、减轻高温烟气对玻璃的威胁。
3.6设置防雷系统
玻璃幕墙一般比较高大，且耸立于建筑物之外，结构为金属骨架，在层顶部位设有金属压顶板。这些金属构件都是良导体，如果防雷措施不当，可能会遭到雷电的侧击破坏，严重的可能招至火灾。另外，玻璃幕墙一些外露的金属面、金属配件如钉帽、拉钉、螺栓等，都可能产生接触电压，特别是用型钢一类组装的骨架，因金属件量大，更易被雷击。因此，防雷系统是玻璃幕墙防止火灾和安全使用的重要方面，必须严格按照有关规范进行设计和施工。幕墙应形成自身的防雷网，并与主体结构的防雷体系有可靠的连接。
3.6.1幕墙侧防雷：幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋必须与均压环处的梁的纵向钢筋连通；固定在有均压环楼层上的立柱必须与均压环连通；位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱连通。
3.6.2幕墙顶防雷：可用避雷带或避雷针，由建筑物防雷系统统一考虑。建筑幕墙位于女儿墙外侧时可沿屋顶周边设避雷带；也可用屋顶其他明设金属物作为接闪器；也有直接利用建筑幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器。
结束语：总而言之，在建筑玻璃幕墙的设计过程中，我们要按规范要求，选择耐火的材料，并做好各部位的防火构造设计，避免出现薄弱环节和安全漏洞，提高幕墙抵抗火灾的能力，在发生火灾时也能尽量减少人员伤亡和财产损失。
参考文献
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[2]陈妙莉，张朝琳.玻璃幕墙防火设计思考[J].门窗.2017（12）.
[3]吴朝晖.双层玻璃幕墙高层建筑竖向防火设计问题探讨[J].消防技术与产品信息.2014（07）.
论文作者:袁琳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：玻璃幕墙论文; 玻璃论文; 幕墙论文; 建筑论文; 结构论文; 基材论文; 火灾论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;