建筑幕墙防火设计

建筑幕墙防火设计

深圳市深装总装饰工程工业有限公司杨正发

中国有色金属工业第六冶金建设有限公司 张艺涛

摘要：本文简要叙述了建筑幕墙防火设计的要求和设计的方法，总结了建筑幕墙防火设计中经常的问题及其解决办法。

关键词：建筑幕墙，幕墙防火墙设计，防火设计中的问题，防烟层，防火规范。

幕墙设计中的一个非常重要的功能要求-安全防火，建筑幕墙防火要求是根据相关的建筑规范具体提出来的。

1.建筑规范对幕墙防火的要求

建筑幕墙的防火设计，四个相关规范要求如下：

①《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003中的要求

4.4.6 玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》

GB50016的有关规定；高层建筑玻璃幕墙的防火设计尚应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的有关规定。

4.4.7 玻璃幕墙与其周边的防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的

缝隙、与实体裁墙面洞口边缘间的缝隙等，应进行防火封堵设计。

4.4.8 玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形

能力、密封性和耐久性；在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。

4.4.9 玻璃幕墙防火封堵构造系统的填充料及其保护性面层材料，应采用耐

火极限符合设计要求的不燃烧材料或难燃材料。

4.4.10 无窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.0h、

高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙。

4.4.11 玻璃幕墙与各层楼板、隔墙外沿间的缝隙，当采用岩棉或矿棉封堵

时，其厚度不应小于100mm，并应填充密实；楼层间水平防烟带的岩棉或矿棉宜采用厚度不小于1.5mm的镀锌钢板承托；承托板与主体结构、幕墙结构有承托板之间的缝隙宜填充防火密封材料。当建筑在求防火分区间设置通透隔断时，可采用防火玻璃，其耐火极限应符合设计要求。

4.4.12 同一幕墙玻璃单元，不宜跨越建筑物的两个防火分区。

②《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001中的要求

4.4.1金属与石材幕墙的防火除应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》

(GBJ 16)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045)的有关规定外，还应符合下列规定:

1防火层应采取隔离措施，并应根据防火材料的耐火极限，决定防火层的厚度和宽度，且应在楼板处形成防火带；

2幕墙的防火层必须采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm 的耐热钢板，不得采用铝板；

3防火层的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检验报告。

③《建筑设计防火规范》GB50016-2014中的要求

④《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995（2005年版）中的要求

建筑构件的燃烧性能和耐火极限 表3.0.2

电梯井的墙

住宅单元之间的墙

住宅分户墙

非承重外墙

不燃烧体1.00 不燃烧体1.00 疏散走道两侧的隔墙

房间隔墙 不燃烧体0.75 不燃烧体0.50

柱 不燃烧体3.00 不燃烧体2.50

梁 不燃烧体2.00 不燃烧体1.50

楼板、疏散楼梯、屋顶承重

不燃烧体1.50 不燃烧体1.00

构件

吊顶 不燃烧体0.25 难燃烧体0.25

3.0.8 建筑幕墙的设置应符合下列规定：

3.0.8.1 窗槛墙、窗间墙的填充材料应采用不燃材料。当外墙采用耐火极限

不低于1.00h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃材料；

3.0.8.2 无窗槛墙或窗槛墙高度小于0.80m的建筑幕墙，应在每层楼板外沿

设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧体裙墙或防火玻璃裙墙；

3.0.8.3 建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用防火封堵材料封堵。

3.0.9 高层建筑的室内装修，应按现行国家标准《建筑内部装修设计防火规

范》的有关规定执行。

2.建筑幕墙防火设计需满足的条件

通过对以上各规范中对建筑幕墙防火的要求，以及工程设计的通用要求，总结如下：

2.1防火分区处的幕墙结构，必须设置与其相应的防火要求的防火结构；

2.2层间防火至少达到二级防火要求，即层间耐火极限为1.00h。这是最低要

求，即二级及其以下的建筑层间防火均按二级要求的耐火极限为 1.00h 设计，而一级的耐火极限为1.50h，比玻璃幕墙工程技术规范中的耐火极限（不小于）1.00h要高。

2.3防火岩棉、矿棉的厚度不小于100mm。

2.4承托材料为镀锌钢板，其厚度不小于1.5mm。

2.5窗间墙小于0.8m的，应补充至不小于0.8m的耐火极限不低于1.0h的实

体裙墙或防火玻璃裙墙。

2.6幕墙与防火构件间的缝隙、与楼板或外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边

缘间的缝隙，应使用防火胶进行封堵。其作用主要是防止层间的窜烟。

2.7防火封堵构造系统，应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性，其中其自

身的稳定性、耐久性至关重要。

2.8防火封堵构造系统应经济实用。

2.9防火封堵构造系统应便于安装。

2.10防火幕墙需按防火墙要求设计。

3.建筑幕墙的防火性能

建筑幕墙中常用材料有钢材、铝材、玻璃、花岗石、其他金属有铜、锌、金等，防火材料有岩棉、镀锌钢板、防火胶等。这些材料有一个共同的特点，

就是不燃性能，所以在建筑幕墙中能够放心使用。

3.1建筑幕墙的防火属被动防火

表1 建筑幕墙常用材料的熔点或软化点

序号材料名称熔点或软化点（℃）备注

1 钢1539

2 铝660.2

3 氧化铝2060

4 铜1083

5 锌419.5

6 金1064

7 花岗石950～1000

8 玻璃600（821）括号内为熔点

9 硅酮胶218

10 岩棉1580～1770

11 玻璃棉538

幕墙幕墙系统主要由抗燃性不强的铝材、硅胶、玻璃等材料组成。与传统意义上具有防火等级的防火门、防火墙相比，并不具有等级概念的防火性能。

建筑防火有效措施是三位一体：报警系统、围堵和遏制措施。围堵手段属于被动防火类，指的是利用适当的建筑材料和建筑构造将火势控制在局部，延缓火势蔓延。

幕墙系统的防火设计就是采用被动防火理念，将具有防火等级的建筑物楼板与没有防火等级的幕墙系统，中间用与建筑物楼板相同防火等级的水平防火带结合在一起，形成一个完整的防火体系，共同抵御火势、烟雾和有毒气体的扩散。即采用围堵手段来加强建筑物结构和人员的防火安全。

3.2建筑火灾造成人员死亡75%以上是由烟雾引起的

从表1中可知，硅酮胶包括结构胶、耐候胶、防火胶等，熔点只有218℃，即一旦有明火，首先熔化的是胶类材料，但是防火胶是防止窜烟的有效措施，防火胶是避免人员死亡的最重要的防火设置。

3.3建筑幕墙防火构造的防火性能

从表1、表2 中可知，随着火灾区温度的升高，铝材、玻璃等材料均会被逐渐熔化或软化，铝材、玻璃等材料在不到40分钟的时间内就可能会熔化或软化。而熔点为1539℃钢材、1580℃的岩棉，即使在120分钟后，温度1010℃仍然未达到其熔点。即在120分钟后，幕墙的防火构造依然能保持其结构完整，其防火性能不会因为燃烧温度升高而减损。

表2 室内燃烧试验45min～120min时间温度的关系

时间间隙（min）燃烧室平均温度（℃）

40～45 905

50～55 916

55～60 927

60～65 937

65～70 946