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防火玻璃
來源:互聯網

防火玻璃(Anti-fire Glass),是一種用于控制火勢蔓延,阻斷煙毒的措施型防火材料。

20世紀70年代初,防火玻璃出現于歐洲。國際上,英、法、德等國家于 70~80年代相繼出臺了《建筑設計防火規范》《建筑物件防火性能測試方法和標準》《高層民用建筑設計防火規范》等法規,促進了防火玻璃的生產應用步伐。20世紀80年代中國的防火玻璃開始生產,最早應用于防火門上的觀察窗。20世紀90年代初,單塊大面積防火玻璃研制成功,并用于建筑內防火隔墻及防火窗等。2000年后,中國研發出單片防火玻璃,并大量投入市場。防火玻璃以結構分類主要有兩種類型:單片防火玻璃(DFB)和復合防火玻璃(FFB)。可以抵抗火災現場中的高溫環境,從而阻隔有毒煙氣,為人員逃生創造有利條件。一般作為耐火構件的配件、防火隔墻等。根據建筑上的不同需要,開發生產異形防火玻璃。開展本體著色防火玻璃的技術研發和市場推廣,開展符合節能要求的多樣化防火玻璃后續深加工的研發。

2024年3月15日,2024年中央廣播電視總臺3·15晚會曝光了防火玻璃存在的造假行為。2024年3月16日,天津、河北市場監管部門會同公安機關對不合格防火玻璃的生產、銷售企業開展現場調查,查扣防火液24桶、復合防火玻璃468塊、單片防火玻璃5塊、印有單片防火玻璃標志印模122張。公安機關傳喚17名相關人員,并對3名涉案嫌疑人采取刑事強制措施。

歷史沿革

中國發展

中國的防火玻璃大致于20世紀80年代開始生產,最早應用于防火門上的觀察窗,經過多年發展,形成了隔熱和非隔熱防火玻璃、單片和復合防火玻璃完整的產品體系。因為價格等問題,最初的防火玻璃是用于防火門上的一種單片夾絲玻璃,面積一般不大于0.1平方米,當時的防火玻璃用量很小。

到了20世紀80年代中期,中國開始研制和生產隔熱型防火玻璃,多用于防火門視窗,但外觀質量與防火性能的穩定性與國際水平相距較多。20世紀90年代初,單塊大面積防火玻璃研制成功,并用于建筑內防火隔墻及防火窗等。2000年后,中國研發出單片防火玻璃,并大量投入市場。且防火玻璃市場已超過100萬平方米(截至2017年),且自主研發了硼硅防火玻璃。

2008年6月,防火玻璃新國家標準在北京通過了由全國建筑用玻璃標準化技術委員會組織的專家審查。 新標準將防火玻璃從防火的性能上區分為A類和c類兩種。其中A類為隔熱型防火玻璃,依據所能承受 的耐火時間從0.5 h到3h分為5個等級;C類為非隔熱型防火玻璃,根據其防火時間設置了4個等級。

國際發展

20世紀70年代初,防火玻璃出現于歐洲。國際上,英、法、德等國家于 70~80年代相繼出臺了《建筑設計防火規范》《建筑物件防火性能測試方法和標準》《高層民用建筑設計防火規范》等法規,促進了防火玻璃的生產應用步伐,尤其是建筑安全玻璃和防火隔熱玻璃的市場需求在世界工業發達國家呈上升態勢。

英國

中英國是世界防火玻璃研制生產應用最早的國家,英國皮爾金頓公司是歐洲最早研制生產防火玻璃的商家之一,該公司有澆注法夾絲防火玻璃、復合型防火玻璃以及樹脂夾層隔火安全玻璃三大防火玻璃系列產品。

德國

德國是歐洲研制生產防火玻璃的發達國家之一,除能生產復合型、夾金屬絲網型及濕法灌漿型的防 火玻璃外,其中Schott公司還能生產硼硅酸鹽透明鋼化防火玻璃,此種玻璃具有良好的熱穩定性、化學穩定 性、機械性能、光學性能和優良的工藝性能等。

日本

旭硝子(AGC)、日本板玻璃公司和桑田硝子公司生產的防火玻璃在世界名列前茅,尤其以生產不夾入任何絲網的復合型防火玻璃聞名,此類玻璃主要由幾層鋼化處理的優質浮法玻璃和硅酸鈉交替組成。日本平板玻璃公司新開發生產的表面鍍膜及彩色防火玻璃,主要是選用了具有遮陽功能的熱反射玻璃及本體著色吸熱的顏色玻璃為基片制作成既有裝飾效果(鍍膜及色彩)又具有熱反射及吸熱的多功能防火玻璃。

美國

康寧公司是世界上最早生產出鋰鋁硅透明微晶玻璃的公 司,但由于其制備技術的復雜性和工藝上的難度,成本一直較高,影響了該類玻璃的推廣應用。

產品分類

按耐火性能分類

按結構形式分類

按耐火等級分類

主要特點

防火玻璃可以抵抗火災現場中的高溫環境,從而阻隔有毒煙氣,為人員逃生創造有利條件。單片型防火玻璃可以在一定的時間內保持耐火完整性、阻斷迎火面的明火及有毒、有害氣體,但不具備隔溫絕熱功效;復合型防火玻璃含有復合材料層,在遇到高溫時理化性質發生改變,不僅可以隔離煙氣,還能起到隔絕高溫的作用。

防火原理

火災發生的初期,玻璃的迎火面與背火面之間形成較大的溫差,玻璃內部在這樣的溫差作用下,短時間內會產生較大的不均勻熱應力,導致玻璃炸裂破碎從而失去完整性,為此提高玻璃的抗熱沖擊強度,增強玻璃表面的壓應力即可有效地提高玻璃的防火性能。

新型建筑安全防火玻璃是通過物理與化學相結合的方法對浮法玻璃進行表面改性,將表面處理后的玻璃浸人到銫鉀熔鹽中,玻璃表面的鈉離子與熔鹽中的銫鉀離子相互交換,從而改變了玻璃表面結構。熔鹽中的銫鉀離子均系較鈉離子半徑大的陽離子,由于大離子的擠壓而在玻璃表面產生壓應力,使玻璃表面結構更加致密,由于熔鹽中的銫鉀離子的混合效應,玻璃表面形成的壓應力層要比單一離子置換的壓應力層厚。再經特殊物理鋼化后,玻璃的力學性能和抗熱沖擊性能得到進一步增強,在同樣厚度下,新型建筑安全防火玻璃的強度是浮法玻璃的6~12倍,是鋼化玻璃的1.5~3倍。經受高溫火焰沖擊時,在一定的時間內,玻璃能夠保持完整不炸裂,從而達到防火的目的。

生產工藝

材料

防火玻璃原片可選用鍍膜或非鍍膜的浮法玻璃、鋼化玻璃,復合防火玻璃還可選用單片防火玻璃制造。原片玻璃應分別符合GB11614、GB15763.2-2005、GB/T18915(所有部分)等相應標準和本部分相應條款的規定。所采用其他材料也均應滿足相應的國家標準、行業標準、相關技術條件要求。

工藝流程

需求不同生產工序不同,從玻璃原片到玻璃成品,需要經過很多工序,而防火玻璃同樣也需要經過一系列加工才能被使用在建筑工程中。比如單片防火玻璃可單片使用,也可根據需要,加工成防火夾層玻璃、防火中空玻璃等。當客戶提出具體要求時,工廠會按照客戶要求的尺寸和耐火極限,先對相應的玻璃原片進行切割打磨,再通過鋼化爐進行鋼化、塑形,并且在玻璃上打上CCC標識和品牌名稱。如需制作夾膠或中空玻璃,還需相應的工序進行處理。且工人還會對玻璃的強度進行抽樣檢測,確保安全可靠。等所有工序完成后,廠家會出具相應面積的防火檢驗報告,以證明所生產防火玻璃具備客戶要求的防火性能及其他指標。

單片防火玻璃

傳統單片防火玻璃的具體工藝有物理化學鋼化法、純物理鋼化法,物理化學鋼化法的特點在于借助化學方法在玻璃表面形成一種膨脹系數比中間層低的表面低膨脹層,冷卻時膨脹系數較高的中間層對膨脹系數較低的表面層產生拉伸作用,使得兩者收縮不一致,表面層被置于壓應力之下,中間層則產生了補償作用的張應力,通過相互作用提高了玻璃的抗熱應力性能,在此過程中存在著化學離子交換,即用大離子置換小離子,在離子交換過程中增強了玻璃的強度,還可引人物理鋼化手段進一步增強玻璃強度。

純物理鋼化法是采用純物理的超強風鋼化技術,實驗表明,當玻璃表面達到210 MPa以上的壓應力,就可抵消玻璃因受熱膨脹而產生的應力,從而達到增加玻璃強度及防火的要求。

復合防火玻璃

復合防火玻璃的生產方法主要為夾層法,灌注防火玻璃的生產方法主要為灌漿法。復合型防火玻璃是在2層或多層玻璃上附1層或多層水溶性無機化合物防火膠夾層,經固化、干燥,復合而成,成品可磨邊、打孔、改尺寸切割,適用于房間、走廊、通道的防火門窗及防火分區和重要部位防火隔斷墻。無機防火夾層多選擇硅酸鈉水玻璃或鋰、鉀硅酸鹽水玻璃的混合物,在火災時會發泡膨脹,形成堅硬的乳白色泡狀防火膠板,從而有效阻斷火焰、隔絕高溫和有害氣體。

灌注型防火玻璃是將2層(或3層)玻璃原片的四周以特制阻燃膠條密封,中間灌注防火膠液,經固化后形成透明膠凍狀,并與玻璃黏接。灌漿法制備的防火玻璃可加工成弧形,且隔音效果極佳,適用于防火門窗、建筑天井、中庭、共享空間、計算機機房防火分區隔斷墻。

性能參數

A類防火玻璃技術參數表

以上表格參考資料來源于:

C類防火玻璃技術參數表

以上表格參考資料來源于:

標準規范

技術要求

以上參考資料來源于:

性能要求

應用領域

作為耐火構件的配件

防火玻璃作為建筑耐火構件的配件使用時,主要應 用于耐火窗、防火窗、防火門等。按照標準規定,耐火 窗、防火門、防火窗上所使用的防火玻璃耐火級別,必 須與耐火窗、防火窗、防火門的耐火等級一致。即甲級、乙級防火門、防火窗所使用的防火玻璃,必須是A類。

作為防火隔墻

按照《防火玻璃非承重隔墻通用技術條件》標準防火玻璃隔墻是由防火玻璃、固定框架、裝飾面板和防火密封材料組成,耐火等級對應時間內滿足耐火完整性或耐火隔熱性要求的非承重隔墻。按照JGJ102-2013《玻璃幕墻工程技術規范》的規定,當建筑要求防火分區間采用通透隔斷時,可以采用防火玻璃,其耐火極限應符合設計要求。即高層建筑、大型商業綜合體、大型場館的非承重外墻可用防火玻璃作為防火隔墻使用,疏散走道兩側的隔墻應使用滿足相應耐火等級的防火玻璃。但防火玻璃隔墻不能作為防火墻使用,因其耐火等級達不到防火墻的要求。

防火玻璃的合理應用

非承重外墻(玻璃幕墻)按照消防設計要求,可以選用滿足相應耐火等級要求的A類或C類防火玻璃。

公共疏散走道兩側,可以選用滿足相應耐火等級要求的 A 類防火玻璃。根據《建規》規定,疏散走道兩側防火隔墻的耐火極限是不低于1.00h。A類防火玻璃具有滿足耐火完整性和耐火隔熱性的性能,可以用于疏散走道兩側的隔墻。C類防火玻璃不具備隔熱的作用,不能用于疏散走道兩側的隔墻。

商場中庭四周的分隔墻、擋煙垂壁,可以選用滿足相應耐火等級要求的A類、C類防火玻璃。根據《建規》的規定,中庭應與周圍相連通空間進行防火分隔,采用防火隔墻時,其耐火極限不應對于1.00h;采用防火玻璃隔墻時,其耐火隔熱性和耐火完整性不應低于1.00h,采用耐火完整性不低于1.00h的非隔熱性防火玻璃墻時,應設置自動噴水滅火系統進行保護。

注意事項

設計注意事項

防火玻璃作為一種新的建筑防火產品被越來越多的建筑所采用,但這類產品的設計檢驗還沒有專門的規范與標準。在設計時要注意如下三個方面:

1.防火玻璃運用到幕墻與隔斷的設計并不是簡單地將幕墻或隔斷所使用的非耐火性能的材料改用耐火的材料就可以,更不是將普通玻璃換成防火玻璃就萬事大吉,而是要將它作為一個防火系統來全面考慮。

2.防火玻璃幕墻與隔斷的所能達到的耐火性能等級,需要綜合考慮整個系統各因素的耐火等級才能確定,主觀地推測可能會犯錯誤,必要時需做檢測試驗來確定。

3.設計選用防火玻璃時,需注意玻璃板塊的尺寸與耐火性能等級的對應關系。

使用注意事項

?1.選用防火玻璃前,要先清楚由防火玻璃組成的防火構件的消防具體要求,是防火、隔熱還是隔煙,耐火極限要求等。

2.單片和復合灌注型防火玻璃不能象普通平板玻璃那樣用玻璃刀切割,必須定尺加工,但復合型(干法)防火玻璃可以達到可切割的要求。

?3.選用防火玻璃組成防火構件時,除考慮玻璃的防火耐久性能外,其支承結構和各元素也必須滿足耐火的需要。

發展趨勢

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異,但售價較高。隨著硼硅防火玻璃生產技術的不斷提升和生產成本的逐步下降,其市場份額將會越來越大。復合防火玻璃中的無機化合物灌漿防火玻璃因其防火隔熱性能較好,應用范圍較廣,所以將會是下一步建筑防火玻璃的主要發展趨勢,所以應重點研發改進防火漿的配方,以提高無機灌漿防火玻璃的產品耐候性。在復合防火玻璃中,開展以硼硅單片防火玻璃替代普通浮法玻璃的研發試驗,來進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,應研發生產超大規格、輕量化的隔熱復合防火玻璃。 根據建筑上的不同需要,開發生產異形防火玻璃。開展本體著色防火玻璃的技術研發和市場推廣,開展符合節能要求的多樣化防火玻璃后續深加工的研發。

相關事件

2023年12月底開始,有記者在天津市河北省銷售防火玻璃的部分市場,進行了暗訪,在接觸了多位業內人士之后了解到,市場上,個別企業生產的防火玻璃,質量不達標,或者干脆用普通鋼化玻璃打上防火標,冒充防火玻璃進行銷售。這些產品質劣價低,為消防安全埋下了隱患。2024年3月15日,2024年中央廣播電視總臺3·15晚會曝光了防火玻璃,防火玻璃存在的造假行為。

參考資料 >

> 防火玻璃的是根據什么分類的 防火玻璃跟普通中空玻璃有什么區別.中國玻璃網.2024-03-15

標準號:GB 15763.1-2009.國家標準全文公開系統.2024-03-15

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防火玻璃在建筑工程中的使用和存在的問題.新浪地產.2024-03-18

真“金”不怕火煉——逆行俠說消防產品之防火玻璃篇.網易.2024-03-15

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天天3·15 | 帶你了解玻璃界的“特種兵”.澎湃新聞.2024-03-15

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防火玻璃與夾膠玻璃的區別.中國建筑玻璃與工業玻璃網.2024-03-15

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