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  1. 建筑门窗幕墙用硅酮防火密封胶解读

          摘要:高层建筑火灾频发,防火要求愈来愈高,对房屋建筑门窗、幕墙的封堵是防止火灾持续扩大的有效措施。本文利用高温陶瓷化原理,制备了发烟量少,烟气毒性低并且经1000*3小时持续燃烧,仍能保持结构完整性和隔热性的建筑门窗幕墙用防火密封胶。安泰防火密封胶DJ-A3-AT178通过3C认证机构严格的审核,获得公安部消防产品合格评定中心颁布的中国国家强制性产品认证证书。

      关键词:硅酮防火密封胶、建筑门窗幕墙、阻燃、防火

      随着我国城市化进程的不断推进,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,高层建筑成了城市现代化的标志之一。然而,高层建筑由于楼层高、体积大、人员多、功能繁杂、火灾危险性比普通建筑大的多,近年来,高层建筑火灾频发给人们敲响了警钟。根据《建筑防火设计规范》建筑应在每层楼板外沿采取防火措施,幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵。楼梯间疏散门、疏散窗等均应采取乙级以上防火门窗,防火门窗必须满足火灾状态下1小时的隔热性和完整性,保证人员的疏散。因此,建筑的防火问题主要考虑两个方面:建筑本身的防火(不燃性);建筑构件,如何防止火灾在建筑中蔓延。

      1、防火封堵设计

      1.1门窗防火设计

      防火门窗系统的主要指的是防火玻璃和框架系统。按其耐火性能分为A级隔热和C级非隔热两种,A级防火门窗同时满足耐火完整性和耐火隔热性,C级防火门窗只满足耐火完整性,对耐火隔热性不作要求。根据耐火极限的不同,A级隔热又分为A3.00A2.00A1.50(甲级)A1.00(乙级)A0.50(丙级)五个级别;C级非隔热防火门窗分为C3.00C2.00C1.50C1.00C0.50五个级别。

      一般的建筑中防火门窗并不多,只有在楼道之类的防火分区中才会应用。市场中的绝大多数有耐火性能要求的门窗使用都是单片防火玻璃,复合防火玻璃复合防火玻璃就是在普通的防火玻璃中间注入一种防火的材料,这种材料遇火以后,外层的玻璃就碎了,中间材料会迅速膨胀,就会保护住里面的玻璃,所以效果是非常好的。但是,由于复合防火玻璃在用于保温和耐久性方面还存在一些问题,所以通常会用在室内防火门上。除了窗户玻璃之外,影响门窗耐火性能的还有型材。目前常用的型材中,钢型材和木型材在试验时的表现较好,塑料窗和铝合金窗时间长了以后都会融化掉,甚至碳化。因此耐火窗往往采用一些比较特殊的技术,例如隔热铝合金型材的窗就在型材上把室内和室外两侧用钢材连接起来,再设置一些夹具,把玻璃夹住,这样即使玻璃软化后也不会垮掉,还能继续作用在窗的平面上。[4]

      1.2幕墙防火设计

      建筑幕墙是由支承结构体系与面板组成,根据面板材料的不同可分为玻璃幕墙、金属幕墙(不锈钢、铝合金)、石材幕墙等。建筑幕墙一般应用在人群密集的公共建筑或重要的高层、超高层的建筑外墙上,其火灾危险性较大。由于建筑构造的要求,在幕墙和楼板之间,幕墙与幕墙之间均留有较大的缝隙,都需要进行防火封堵处理。如果未经处理或处理不合理,火灾初起时,浓烟即已通过该裂缝向上层扩散,火焰可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层,当幕墙开裂掉落后,火灾从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层幕墙后,窜上层室内。为提高幕墙的耐火极限,延长幕墙抵御火灾的时间,阻止火灾发生时烟火扩散,尽量减少火灾带来的损失。幕墙与其周边防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙以及管道井、电梯井等,均应进行防火封堵设计。[2]

      局部高度有墙面:有墙面高度部分要在楼层部位及窗洞口进行防火封堵,无墙面高度部分要在衬板上设防火层(防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落),隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。全高无墙面:防火层要设在衬板上(防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落)。要在楼层部位进行防火封堵,隔墙与防火层间间隙进行防火封堵。玻璃幕墙:窗下墙部分在上部设防火层(防火玻璃防火层),窗间墙部分要在衬板上设防火层(防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落),无墙面部分要在衬板上设防火层(防火层固定方法要保证防火层在火灾中不会脱落)。隔墙与防火层间间隙设宽度不小于1.2m 防火封堵。

      2、防火与阻燃的区别

      目前,市面上也有不少厂家在推广阻燃硅酮密封胶,对于防火胶和阻燃胶,在检测方法和性能上都有明显的差别。这些密封胶大多执行标准 GB/T 242672009《建筑用阻燃密封胶》。该标准在燃烧性能的测定参照了GB/T2408-2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》,该标准根据试件的燃烧时间(包括有焰燃烧和无焰燃烧)、燃烧速度,将密封胶的燃烧性能分为 V0V1V2 HB四个级别。阻燃密封胶的燃烧性能符合 V0 级,要求燃烧物在第一次垂直燃烧10s内无滴落,且离开火焰后余焰时间与余辉时间都≤ 10 s,同时第二次燃烧后的余焰余辉时间≤30s。根据该试验方法,仅仅是对密封胶在施加火焰后本身难燃性能作出了判定划分,未涉及在真实火灾情况下需要重点考虑的遇火完整性和遇火隔热性内容。一旦火灾发生,只要10 min左右,温度就已经升高到600 ℃以上。在这样的高温下,一般的阻燃密封胶会很快降解,失去原有的强度和弹性,不论其阻燃性多好只是密封胶本身不燃烧,但最终仍会和普通密封胶一样发生灰化,失去支撑封堵作用。[3]

      实际上,GB/T 242672009 标准中也注明了“用于防火封堵工程时还应符合 GB 238642009《防火封堵材料》标准要求”。GB 238642009 标准执行GB/T 9978.1-2009《建筑构件耐火试验方法第1部分:通用要求》是对发生火灾时试样真实受火情况的完全模拟,重点考察试件在规定的耐火试验炉中耐火 1 h2 h3 h 后的耐火隔热性和耐火完整性,最高级别为耐火 3 h。保持完整性要求胶缝不垮塌、无裂缝、无火焰穿出;保持隔热性要求防火密封胶背火面温升<180 ℃。

      防火胶除了符合GB/T《建筑用阻燃密封胶》标准外,同时满足了GB 238642009《防火封堵材料》标准要求,经1000℃燃烧,保持了建筑构件的完整性和隔热性。

      3、一种防火密封胶介绍

      安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封胶,为单组份密封胶,中性固化,除具有普通硅酮密封胶耐候、耐高温性、粘结性好的优点外,还具有优异的阻燃防火性能,阻燃性能达到GB/T2408-2008标准的阻燃最高级别V0级,耐火性能达到GB/T 23864-2009标准的最高级别A3(耐火1000*3小时),见图2耐火试验前后试件的情况,试件背火面最高升温60℃,远低于标准要求的180℃,燃烧时不放出有毒气体,发烟量少,检测数据见表1

      表1 DJ-A3-AT178防火硅酮密封胶性能测试结果  

    检验项目

    标准条款号

    标准要求

    检验结果

    结论

    耐火性能

    耐火完整性

    5.2

    6.16

    A33.00h,试件背火面连续10s的火焰穿出,棉垫未着火。

    3.00h,试件背火面未出现火焰,未点棉垫

    合格

    耐火隔热性

    A33.00h,被检试件背火面任何一点温升<180℃,背火面框架表面任何一点温升<180

    3.00好,被检试样背火面最高温升60℃,背火面框架表面最高温升62℃。

    合格

    燃烧性能

    5.1.3

    6.15

    不低于GB/T2408-2008规定的HB

    V0

    合格

    外观

    5.3.2

    6.1

    液体或膏状材料

    符合要求

    合格

    表观密度/

    Kg/m3

    5.3.2

    6.2

    2.0×103

    1.4×103

    合格

    腐蚀性/

    d

    5.3.2

    6.7

    7,不应出现锈蚀、腐蚀现象

    7,符合要求

    合格

    耐水性/

    d

    5.3.2

    6.8

    3,不溶胀、不开裂

    3,符合要求

    合格

    耐碱性/

    d

    5.3.2

    6.13

    3,不溶胀、不开裂

    3,符合要求

    合格

    耐酸性/

    d

    5.3.2

    6.12

    3,不溶胀、不开裂

    3,符合要求

    合格

    耐湿热性/

    h

    5.3.2

    6.10

    360,不开裂、不粉化

    360,符合要求

    合格

    耐冻融循环/

    5.3.2

    6.11

    15,不开裂,不粉化

    15,符合要求

    合格

    膨胀性能/%

    5.3.2

    6.14

    300

    600

    合格

    安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封胶最大的优势在于经高温燃烧后,胶体有机物分解,高温形成陶瓷化结构。如图1所示,燃烧后胶体不粉化,不收缩,略微膨胀,并且具有坚硬的烧结产物,保持了燃烧墙后尺寸的稳定性。

    1 燃烧前后尺寸对比(a)/燃烧后硬度测试(b)


    2 耐火试验前后试件的情况

         安泰DJ-A3-AT178防火密封胶通过3C认证机构严格的审核,获得公安部消防产品合格评定中心颁布的中国国家强制性产品认证证书。

      4、结论

      按照国家相关规范要求,建筑门窗、幕墙中的墙板缝隙、门窗密封、管道孔洞处必须采取防火封堵材料封堵。安泰DJ-A3-AT178利用高温陶瓷化的原理设计的在防火密封胶,在封堵中既保持了试件结构的完整性,同时背火面温度只有60℃,远低于标准<180℃的要求。

                                       2020.12.17

    2020-12-17 15:37:50     浏览人次: 148