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关于耐火窗

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随着建筑物功能要求的不断提升,建筑门窗也在不停发展。
因环境保护和高层防火耐火的需求,国家层面出台的政策对窗的节能性和耐火性都有作出了要求。
节能门窗不耐火是目前高层建筑防火技术研究中必须面对的一个现实。近年来,多起因建筑外门窗不具备防火性能而导致的灾难性火灾事故不断。
耐火节能窗用材料的选择
型材:铝合金、塑钢、木型材、钢型材
铝合金为热的良导体,其导热系数为160W/(m·K),属于构成门窗型材材料中导热系数最高的。工业用铝合金熔点在620~650℃,一般在300℃左右即失去承载能力,变形而无法使用。
塑钢型材导热系数非常低,在0.12~0.16W/(m·K)之间。其熔点也很低,在170℃左右。但是通过工艺改进可以实现阻燃,表面燃烧后形成一定的碳化层,起到一定的隔热作用。
木型材导热系数也非常低,在0.14W/(m·K)左右。木质型材低导热率使用成为节能窗,尤其受被动式窗的青睐。同时木质型材燃烧过程中,表面形成的碳化层导热率比基材更低,因此具有非常好的耐火完整性,甚至比钢结构更耐燃烧。
钢型材属于建筑不燃材料,导热系数为13.8W/(m·K),熔点在1500℃左右。在实际应用中常作为窗的内衬。钢型材在温度升高时,其导热率下降至750℃时,基本恒定而不再发生变化。


1楼2019-05-09 08:27回复
    玻璃:单片防火玻璃、复合防火玻璃
    单片防火玻璃,分为低膨胀率防火玻璃、高强度铯钾防火玻璃、钠钙硅系列防火玻璃、微晶防火玻璃。其中微晶防火玻璃防火性能优越,但价格昂贵,不适用于大面积推广。
    低膨胀率防火玻璃由于低膨胀率和高软化特点,在其受热后较长时间都不会发生软化变形,避免了因膨胀挤压窗边框,可有效地延长耐火时间,提高耐火完整性。
    高强度铯钾防火玻璃是由普通浮法玻璃经铯钾液置换后处理形成的。因其表面形成了高强的压应力,所以极大地提高了抗冲击性能,强度就于普通玻璃6-12倍,可以很好的满足火灾条件下的耐火完整性。
    钠钙硅系列防火玻璃是在普通浮法玻璃成分基础上,调整了成分,提高了玻璃的硬度和密度,增加了结构的微观紧密程度,从而使其受热后膨胀系数下降,软化点增高,可以达到780℃左右。
    复合防火玻璃,分为夹层复合防火玻璃和夹丝网复合防火玻璃。
    夹层复合防火玻璃,按构造形式不同,可分为灌注型和夹层型。两层平板玻璃用膨胀阻燃胶粘在一起,在一定温度和压力下,即使受到冲击,玻璃碎了也还是会连成一体。
    夹丝网复合防火玻璃,是在夹层型复合防火玻璃生产过程中,将金属丝网加入两层玻璃中间的阻燃胶中。加入金属丝网后,可以提高防火玻璃的整体抗冲击性,但对玻璃的透光性产生了不良影响。


    2楼2019-05-09 08:28
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      密封胶条
      用于耐火窗的密封胶条应选用防火隔热和防火膨胀胶条产品,起到火灾时密封、隔热与阻碍火灾蔓延的功能。防火玻璃与型材之间主要用防火膨胀胶密封,开启扇密封部位用防火隔热胶密封。在受火后膨胀时,可膨胀到原来的15-50倍,形成隔热层,填充周围缝隙和空洞,有效防火防烟。
      防火五金件
      窗五金件,起到固定和支撑开启扇的作用。对于承重类五金配件,为了保证开启扇在受火状态下不脱落,通常选用耐火性能好的钢质五金件。对于起到闭锁密封作用的五金配件,也应采用钢质配件。以降低因受火后性能失效导致密封性能降低,从而影响整窗的耐火完整性。
      辅助配件
      在构成耐火窗的材料中,除了主要构成材料,一些必要的辅材也应合理使用,从而满足耐火性能的要求。
      玻璃卡件,是一个必不可少的辅助配件。因型材在高温下会出现熔化变形,从而失去部分或全部支撑作用。在这种情形下,即使防火玻璃自身可以满足耐火性要求,也会因失去支撑而脱落。为了防止此种情况的发生,必须在防火玻璃和型材之间配置钢质卡件。
      玻璃垫片,应选用导热系数低,热变形低,具有耐高温、耐腐蚀,易于加工的。常规厚度通常为5mm和10mm。要保证在高温条件下,不会变软或粉化,不会对玻璃造成伤害,保证耐火窗的整体完整性。防火玻璃垫片主要用在防火玻璃下方的承重位置,常温下和受火时防止玻璃棱边与型材接触,降低玻璃爆裂的风险。


      3楼2019-05-09 08:28
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        防火板条,应为A级不燃性产品,且受火膨胀后导热系数降低。遇火时,其膨胀并形成一层硬质的硅酸盐泡沫隔热层,同时兼具吸热冷却、膨胀密封和隔热的作用。温度达到150-200℃时,可膨胀到原来是10-40倍,全方位填充周围的缝隙和孔洞,从而有效的防火防烟。防火板条主要用于耐火窗的防火薄弱部位。如型材内部较小的空腔、开启扇四周、五金件周围。
        防火灌水料,是一种用水固化的无毒的环境友好型、吸热性防火灌注料。高温下具有吸热冷却和隔热屏障的功效。固化后,导热系数为0.10W/(m·K),具固化后能够提高型材结构的整体机械强度。用于型材空腔的灌注填充,遇火时通过大量吸热和隔热作用延缓可熔化型材的熔化速度,降低背火面的温度,阻隔热的传递,保持整窗完成性。
        防火棉条,其材质一般为陶瓷纤维,其导热系数为0.12W/(m·K),具有优异的隔热性能。用于防火玻璃两侧边缘。可保护防火玻璃边角,不受机械挤压而破碎,同时有效阻隔热量通过玻璃与型材缝隙从向火面向背火面传递。为了防止玻璃卡件与玻璃表面的硬性接触,在卡件与玻璃之间也需设置防火棉条,有效缓冲玻璃高温膨胀后和型材或金属接触而产生的应力,防止防火玻璃爆裂。
        防火硅酮胶,是一种高性能,富有弹性的单组分中性硅酮胶。在耐火窗的设计中,主要用在防火玻璃与防火棉条的接触部位,以及防火玻璃与型材或压条之间的缝隙部位,常温下用于保障耐火窗的气密性和水密性。


        4楼2019-05-09 08:29
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          材料的选择,是建筑节能门窗实现耐火完整性要求的必要设计环节。为了保证这一设计目的,选择传热系数相对较低的型材作为框架,仍是现阶段节能耐火窗的最好选择。
          因此,为了弥补框架型材在耐火性能上的不足,需要对门窗关键的构造节点部位,采用特殊的材料。例如,在型材空腔中填充防火灌注料、填塞防火板条、加入钢衬、加入防火膨胀条等。并选用防火的五金件,防火胶条,防火的玻璃垫片等必要配件。
          玻璃的耐火性能好坏,直接关系到整体门窗的耐火完整性水平。应根据型材构造和具体需求,考虑采用单片防火玻璃还是复合防火玻璃。为了保证防火玻璃的完整性,必须加装钢制玻璃卡件、防火玻璃垫片、防火棉条等。
          节能耐火窗耐火完整性的提高,还必须依赖对节点构造的改造设计。科学地进行材料选择,合理的应用关键部位加持材料。是保证耐火完整性指标实现的前提。因此,在设计耐火窗时,要根据窗的类别,充分考虑各类材料的选择及合理应用范围,进而实现整体耐火完整性的技术指标要求。
          以上为本人从事耐火窗工作的一些经验总结。
          如有不同见解或不明之处,欢迎指证讨论


          5楼2019-05-09 08:29
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            陶瓷纤维保温棉需要吗老板


            IP属地:山东6楼2019-05-21 09:15
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              7楼2020-04-02 08:57
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                8楼2020-04-03 08:38
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                  10楼2020-04-10 08:33
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                    11楼2020-04-14 16:03
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                      12楼2020-04-16 09:28
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                        13楼2020-04-20 13:19
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                          IP属地:河北来自Android客户端14楼2020-04-22 15:46
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                            15楼2020-04-23 09:58
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                              16楼2020-04-28 08:46
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