江苏华晟建筑设计有限公司（监理公司） 徐州 221003
摘要：建筑幕墙的出现，为建筑装饰提供了更多的选择。幕墙和建筑主体间形成空腔，一旦出现火灾，燃烧释放的的热量使气体膨胀并运动，沿垂直的幕墙和水平楼板、隔墙间的缝隙在烟囱效应，烟气在浮力的作用下，从火区开始流动，致使燃烧在建筑物内蔓延。本文从设计、施工、材料几个方面着手，就烟气的流动原理和控制方法进行分析，为监理过程控制提供思路和方法。
关键词：幕墙防火控制
一、幕墙的概念和分类
1.1幕墙的概念：
建筑幕墙是一种由面板和支撑结构体系组成，相对主体结构而独立，具有一定的位移能力，不分担主体结构作用的建筑外围护或者装饰性体系。
1.2幕墙分类
二、幕墙火灾
火灾中85%以上的死亡是由于烟气的作用。所以，总体上讲建筑的防烟和排烟设计理论就是烟气控制理论，同样作为建筑主体结构外围围护结构的幕墙也不能偏离这个原则。为了减少烟气的危害，就应当了解建筑烟气流动的各种驱动，以便对火势发展做出正确评估，在设计中做好烟气的控制系统设计，在施工过程中便于控制，在监理过程中便于要点监督。
2.1烟囱效应形成
烟囱效应作用，就是当外界温度较低（或较高）时，在竖向通道内，与外界空气相比，由于温度较低（或较高），而使内部空气的密度比外界小（或大），产生了使气体向上（或向下）运动的浮力，导致气体自然运动的一种现象。向上运动通常称为正向烟囱效应，向下运动通常称为逆向效应。
2.2烟囱效应的危害
烟囱效应是建筑火灾中竖向烟气流动的主要原因，在正向烟囱效应的影响下，空气流动能够使烟气从火区上升到很大高度。如果火灾发生在中性层（内外静压相等的建筑横界面）以下区域，则烟气会与建筑内部空气一道窜入竖向通道内并迅速上升，由于烟气温度较高，其浮力大大强化了上升流动，一旦超过中性层，烟气将进入楼道。当存在两个高度不同的开口时，两个开口之间出现了压强差，在烟气浮力作用下，通过通道从着火房间的开口溢流出，向其他楼层蔓延，从而造成更大的危害。
三、幕墙工程防火的设计措施
防火也是幕墙的安全要求，幕墙的防火设计在《玻璃幕墙工程技术规范》、《金属与石材幕墙工程技术规范》和《建筑设计防火规范》中都有详细的规定。幕墙的防火设计中，主要理念是封堵火焰、分格控制，来达到防止高温浓烟的蔓延。
3.幕墙防火构造与设计
3.1.1在幕墙设计中，必须对防火分区之间进行“横向、纵向”的防火分隔。竖向，就是利用水平方向的构件（材料）进行楼层和楼层之间的分隔；横向，就是利用竖向构件（材料）进行一个单元与另外一个单元的分隔；
3.1.2幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵，墙内填充的燃烧性能应满足消防要求；
3.1.3建筑外墙上、下层开口之间应设置高度不小于1.2m的实体墙或挑出宽度不小于1.0m、长度不小于开口宽度的防火挑檐；当室内设置自动喷水灭火系统时，上、下层开口之间的实体墙高度不应小于0.8m；当上、下开口之间设置实体墙确实有困难时，可以设置防火玻璃墙，但高层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于1.00h，多层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于0.50h。外窗的耐火完整性不应低于防火玻璃的耐火完整性要求；
3.1.4.住宅建筑外墙上相邻开口之间的墙体宽度不应小于1.0m；小于1.0m时，应在开口之间设置突出外墙不小于0.6m的隔板。实体墙、防火挑檐和隔板的耐火极限和燃烧性能，均不应低于相应耐火等级建筑外墙的要求；
3.1.5同一幕墙板块不应跨越两个防火分区和层间防火封堵，在楼板梁处设置一道横梁（梁上或梁下，或者与同楼面标高处）、两开间墙柱处设置立柱，便于固定防火封堵；
3.1.6消防排烟用的幕墙开启窗与相邻防火分区隔墙的距离不应小于1.0M，宜采用外倒下悬窗，开启角度不宜小于70°；
3.1.7.消防登高立面不宜采用大面积的玻璃幕墙。当采用时，应在建筑高度100m的范围内设置间距不大于20m，数量不少于2块长宽不小于1.20m*1.0m,标识明显的普通玻璃。应急玻璃尽量避开直通室外的出入口，不能避开时增设宽度不小于1.0m的防护挑檐。
3.2防火材料选用
3.2.1幕墙面板材料应为不燃或难燃材料，并达到相应的耐火等级规定；
3.2.2防火材料的耐火极限应该满足防火层厚度和宽度的要求，能满足在楼板处形成防火带；
3.2.3防火层衬板应采用经过防腐处理的，且厚度≥1.5mm的钢板，不得采用铝板；
3.2.4防火封堵应采用厚度不小于100mm的岩棉、矿棉等耐高温、不然材料填充密实
3.2.5防火层的缝隙密封材料应采用防火密封胶，防火密封胶应有法定检测机构的防火检验报告；
3.2.6.泄爆窗在安装前应经过压力实验。泄爆窗被气浪冲开后，幕墙结构应能保持完整。
幕墙工程防火监理控制要点：
4.1材料控制：
4.2幕墙的隔热保温材料应采用不燃、难燃材料，并有防潮措施，隔热、保温及防火材料不得直接与玻璃接触，一块玻璃不应跨两个防火分区。幕墙的防火应符合设计规定的防火等级要求，并在楼板外形成防火带，对窗间墙、窗槛墙和每层楼板隔墙处与幕墙的缝隙应有防火隔断措施，防火层的衬板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的钢板，不得采用铝板，其搭接缝隙应用防火密封胶密封。
幕墙建筑高度≥24m时，保温材料的燃烧性能为A级；幕墙建筑高度＜24m时，保温材料的燃烧性能为A级或B1级。其中当采用B1级时保温材料时，每层应设置水平防火隔离带。
保温材料应采用不燃材料作防护层。防护层应将保温材料完全覆盖，防护层厚度不应小于3mm。
五、结束语
火灾就是失去控制而造成了灾害的燃烧，监理人员通过对火灾发生机理的科学认识，在监理过程中就建筑幕墙设计、施工工艺、材料选用等过程进行控制和监督。杜绝不利于“防”的各种先天因素产生，尽量保证建筑物使用过程中的安全。
参考文献：
[1]GB50016-2014,《建筑设计防火规范》
[2]JGJ102-2013《玻璃幕墙工程技术规范》
[3]JGJ133-2013《金属与石材幕墙工程技术规范》
[4]李继业、田洪臣、张立山《幕墙施工与质量控制要点．实例》（化学工业出版社），2016.1
[5]郝永池主编《幕墙装饰施工》，（机械工业出版社）2015.12
[6]公安部消防局组织编写《消防安全技术实务》机械工业出版社2016.6
[7]中国科学技术大学孙晓乾2009年4月博士学位论文《火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究》
[8]华北电力大学张旭涛2015年3月博士学位论文《利用电梯竖井的高层建筑排烟系统研究》
[9]中国科学技术大学李林杰2014年4月博士学位论文《高层建筑竖向通道内烟气输运规律及着火行为特性研究》
论文作者:武伟
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
标签：幕墙论文; 烟气论文; 建筑论文; 材料论文; 不应论文; 耐火论文; 烟囱论文; 《建筑科技》2017年9期论文;