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        建筑用防火玻璃的種類(lèi)與發(fā)展

              隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,建筑對玻璃的安全性能的要求也越來(lái)越高。
         
                當建筑發(fā)生火災時(shí),防火玻璃具有控制火勢蔓延和隔煙的特殊性能,可最大限度的降低損失,在保證人民生命和財產(chǎn)安全中發(fā)揮了重要的作用。
         
               建筑防火玻璃的生產(chǎn)和應用最早起源于20世紀70年代的英國,隨后在歐美國家也大量生產(chǎn)使用。建筑防火玻璃主流品牌有皮爾金頓、圣戈班、旭硝子肖特,歐洲防火玻璃80%需要隔熱防火玻璃,年市場(chǎng)需求約60~80萬(wàn)m³。我國防火玻璃大致于20世紀80年代開(kāi)始生產(chǎn),最早應用于防火門(mén)上的觀(guān)察窗,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展;:目前形成了熱和非隔熱防火玻璃、單片和復合防火玻璃完整的產(chǎn)品體系,基本可廣泛應用于不同建筑市場(chǎng)領(lǐng)域。
         
               建筑防火玻璃的品種
         
               防火玻璃是一種在規定的耐火試驗條件下能夠滿(mǎn)足相應耐火性能要求的特種玻璃《GB15763.1-2009》。防火玻璃按耐火性能可分為隔熱型防火玻璃(A類(lèi))和非隔熱型防火玻璃(C類(lèi))。隔熱型防火玻璃是指同時(shí)滿(mǎn)足耐火完整性、耐火隔熱性要求的防火玻璃。非隔熱型防火玻璃是指耐火性能僅滿(mǎn)足耐火完整性要求的防火玻璃。新國標取消了B類(lèi)防火玻璃,即耐火性能滿(mǎn)足耐火完整性和熱輻射強度要求的防火玻璃。
         
        防火玻璃按結構可分為單片防火玻璃和復合防火玻璃。單片防火玻璃是指由單層玻璃構成,并滿(mǎn)足相應耐火性要求的特種玻璃。單片防火玻璃僅滿(mǎn)足       耐火完整性屬于C類(lèi)防火玻璃。單片防火玻璃目前類(lèi)型多樣:高強度單片防火玻璃、硼硅玻璃、微晶玻璃鋁硅玻璃、夾絲玻璃。
         
                復合防火玻璃是由兩層或兩層以玻璃復合而成或由一層玻璃和有機材料復合而成,并滿(mǎn)足相應耐火性能要求的特種玻璃。復合防火玻璃可以是A類(lèi)防火玻璃即同時(shí)滿(mǎn)足耐火完整性和耐火隔熱性,也可以是C類(lèi)防火玻璃即僅滿(mǎn)足耐火完整性。復合防火玻璃的種類(lèi)主要為有機灌漿防火玻璃、無(wú)機夾層復合防火玻璃、無(wú)機灌漿防火玻璃。
         
               建筑防火玻璃的性能要求
         
               2.1耐火完整性
         
               在標準耐火試驗條件下,玻璃構件當其一面受火時(shí),能在一定時(shí)間內防止火焰和熱氣穿透或背火面出現火焰的能力
         
               2.2耐火隔熱性
         
               在標準耐火試驗條件下,玻璃構件當其一面受火時(shí),能在一定時(shí)間內使其背火面溫度不超過(guò)規定值的能力。
         
               2.3耐火時(shí)限
         
               在標準耐火試驗條件下,玻璃構件從受火的作用時(shí)起,到失去完整性或隔熱性要求時(shí)止的這段時(shí)間。
         
               2.4建筑防火玻璃的執行標準
         
               建筑防火玻璃的執行標準主要有國內建筑防火玻璃的規范和標準,《建筑設計防火規范》GB50016-2014、2018年版,《建筑用安全玻璃第一部分:防火玻璃》GB15763.1-2009,《防火窗》GB16809-2008,《建筑用硼硅酸鹽防火玻璃》T/ZBH009-2019等。
         
               國內建筑防火玻璃的品種及應用
         
               3.1單片防火玻璃
         
               1)高強度單片防火玻璃
         
               一類(lèi)是普通玻璃通過(guò)化學(xué)鋼化和物理鋼化,提高表面應力,達到一定的耐火性能,即市場(chǎng)通常講的單片銫鉀防火玻璃;一類(lèi)是普通玻璃僅通過(guò)物理鋼化,提高表面應力,達到一定的耐火性能,即近一年市場(chǎng)通常講的浮法白玻高應力防火玻璃。
         
               高強度單片防火玻璃的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、價(jià)格低更易于市場(chǎng)接受。缺點(diǎn)是若加工工藝不過(guò)關(guān),長(cháng)期使用后易出現表面應力松弛,或因表面及邊部劃傷損傷導致失去部分防火性能;耐火時(shí)限一般不超過(guò)1.5h不具備隔熱性要求;存在自爆現象:耐火試驗燒檢時(shí)通過(guò)率低。
         
               高強度單片防火玻璃主要應用于沒(méi)有隔熱要求、耐火時(shí)限要求較低的場(chǎng)合,如建筑室外耐火窗。
         
               2)高硼硅防火玻璃
         
               利用硼硅玻璃膨脹系數低、軟化點(diǎn)高的優(yōu)異防火性能成為一種性能優(yōu)良的防火玻璃。最早由德國肖特公司研發(fā)生產(chǎn),國內2018年開(kāi)始研發(fā)試產(chǎn),因其價(jià)格高,一般僅用于防火玻璃檢測樣片,近年來(lái)市場(chǎng)開(kāi)始逐步接受。國內生產(chǎn)一般采用全電熔冷頂和全氧電助熔熱頂兩種工藝。高硼硅防火玻璃的優(yōu)點(diǎn)是重量輕耐火時(shí)限一般可達2~3h;無(wú)自爆;產(chǎn)品穩定性好,不易受框架和輔材影響;鐵含量低,更具美觀(guān)性;耐腐蝕,抗紫外線(xiàn)性能優(yōu)異;加水噴淋系統可替代A類(lèi)隔熱型防火玻璃系統。缺點(diǎn)是產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)不成熟,合格品率低;價(jià)格高;不具備隔熱性能。
         
               作為性能優(yōu)異、本體安全的防火玻璃,高硼硅防火玻璃主要應用于耐火窗、建筑幕墻、擋煙垂壁、采光頂、防火地板等,尤其加水噴淋系統可替代A類(lèi)隔熱型防火玻璃系統,可廣泛應用于建筑中庭、步行街防火玻璃及建筑防火隔斷。
         
               3.2復合防火玻璃
         
               3.2.1(無(wú)機)夾層復合防火玻璃
         
               一般采用經(jīng)處理過(guò)的高強度普通浮法白玻之間夾入一層無(wú)機透明防火膠(干法)組合制成夾層復合防火玻璃的優(yōu)點(diǎn)是可切割:可制備成隔熱型防火玻璃。缺點(diǎn)是耐候性差;無(wú)法制備曲面異形結構;超大板面玻璃目前還不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求;工藝復雜,加工周期長(cháng),成品率低。夾層復合防火玻璃主要應用于防火隔墻、采光頂、防火地板等。
         
               3.2.2灌漿防火玻璃
         
                 一般是由兩至三層玻璃原片,將其四周以特制阻燃膠條雙道密封,后在形成的空腔內灌注防火液而成,具備耐火完整性的一種特制防火玻璃。
          
               灌漿防火玻璃又可分為有機灌漿防火玻璃和無(wú)機灌漿防火玻璃兩種。
         
               有機灌漿防火玻璃的優(yōu)點(diǎn)是可制備成隔熱型防火玻璃。缺點(diǎn)是耐候性差,易產(chǎn)生氣泡、發(fā)污發(fā)黃等缺陷,屬于基本被淘汰的工藝。
         
               無(wú)機灌漿防火玻璃的優(yōu)點(diǎn)是此種防火玻璃采用無(wú)機物進(jìn)行加工,可達到較為穩定的防火性能和外觀(guān)質(zhì)量,抗老化性能強,不起泡、不發(fā)黃,還有防熱輻射性能:粘結力強,耐酸性,耐熱性好;具有良好的隔音減噪效果。該產(chǎn)品根據厚度不一禪既可以制成隔熱型的國標A類(lèi)玻,也可以制成非隔熱型的國標C類(lèi)玻璃。

               為了提升安全性、穩定性、節省后期費用,國內有大面積使用無(wú)機灌漿防火玻璃的案例。
         
               無(wú)機灌漿防火玻璃主要應用于有隔熱要求、耐火時(shí)限要求較高的建筑防火隔墻、防火地板、采光頂、防火門(mén)、逃生通道和逃生樓梯等。
         
               國內建筑防火玻璃存在的問(wèn)題和發(fā)展方向
         
               4.1國內建筑防火玻璃存在的問(wèn)題
         
               1)對防火玻璃的性能、質(zhì)量認識不夠。
         
               就單片防火玻璃而言,硼硅防火玻璃雖性能優(yōu)異,但因其價(jià)格昂貴,之前一般作為檢測樣片。去年市場(chǎng)出現了單片高應力防火玻璃,因價(jià)格較低,更易被市場(chǎng)接受,逐步開(kāi)始流通,但也存在因加工工藝不過(guò)關(guān),造成邊角質(zhì)量粗糙以及表面應力不均勻使燒檢通過(guò)率較低等問(wèn)題。
         
               就復合隔熱防火玻璃而言,國內有些技術(shù)不過(guò)關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)的復合隔熱防火玻璃存在耐候性、耐老化性差,易發(fā)黃、起泡,耐低溫性差,使用壽命短等缺陷。
         
                 2)防火玻璃的安裝
         
               防火玻璃的耐火極限不僅僅取決于防火玻璃本身質(zhì)量,還取決于防火玻璃框架結構和玻璃與框架的鏈接固定方式。隔熱型框架系統使用復合隔熱型防火玻璃安裝時(shí)玻璃與框架間要留有一定的間隙。非隔熱型框架系統使用單片防火玻璃安裝時(shí)框架系統應夾緊玻璃,不能留有空隙。所以防火玻璃指的不應是簡(jiǎn)單的玻璃本身,而應是一個(gè)整體防火玻璃系統。
         
               4.2防火玻璃的發(fā)展方向
         
               單片防火玻璃中硼硅防火玻璃與普通單片防火玻璃相比其防火性能優(yōu)異,但售價(jià)較高。隨著(zhù)硼硅防火玻璃生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升和生產(chǎn)成本的逐步下降,其市場(chǎng)份額將會(huì )越來(lái)越大。
         
               復合防火玻璃中的無(wú)機灌漿防火玻璃因其防火隔熱性能較好,應用范圍較廣,所以將會(huì )是下一步建筑防火玻璃的主要發(fā)展趨勢,所以應重點(diǎn)研發(fā)改進(jìn)防火漿的配方,進(jìn)一步提高無(wú)機灌漿防火玻璃的產(chǎn)品耐候性。
         
               在復合防火玻璃中,開(kāi)展以硼硅單片防火玻璃替代普通浮法玻璃的研發(fā)試驗,來(lái)進(jìn)一步提升復合防火玻璃的性能和輕量化。
               
               針對復合防火玻璃在建筑隔斷中的應用應研發(fā)生產(chǎn)超大規格量化的隔熱復合防火玻璃。根據建筑上的不同需要,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)異形防火玻璃。開(kāi)展本體著(zhù)色防火玻璃的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)推開(kāi)展符合節能要求的多樣化防火玻璃后續深加工的研發(fā)。
         
               結論
         
               隨著(zhù)《建筑設計防火規范》(GB50016-2018修訂版)等國家防火新規的實(shí)施和消防管理體制的變革,滿(mǎn)足現代建筑安全性要求的防火玻璃市場(chǎng)需求會(huì )快速增長(cháng)。本質(zhì)安全的防火玻璃市場(chǎng)規模會(huì )越來(lái)越大性能優(yōu)異、輕量化的、價(jià)格更易于市場(chǎng)接受的防火玻璃必將在高層建筑和人口密集場(chǎng)所的生命財產(chǎn)安全保障中發(fā)揮重要作用。
         
         
         
         

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