建筑門窗幕墻用硅酮防火密封膠

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　　摘要：高層建筑火災(zāi)頻發(fā)，防火要求愈來愈高，對房屋建筑門窗、幕墻的封堵是防止火災(zāi)持續(xù)擴(kuò)大的有效措施。本文利用高溫陶瓷化原理，制備了發(fā)煙量少，煙氣毒性低并且經(jīng)1000℃*3小時持續(xù)燃燒，仍能保持結(jié)構(gòu)完整性和隔熱（詞條“隔熱”由行業(yè)大百科提供）性的建筑門窗幕墻用防火密封膠。安泰防火密封膠DJ-A3-AT178通過3C認(rèn)證機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的審核，獲得公安部消防產(chǎn)品合格評定中心頒布的中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書。

　　關(guān)鍵詞：硅酮防火密封膠、建筑門窗幕墻、阻燃、防火

　　隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，高層建筑成了城市現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。然而，高層建筑由于樓層高、體積大、人員多、功能繁雜、火災(zāi)危險性比普通建筑大的多，近年來，高層建筑火災(zāi)頻發(fā)給人們敲響了警鐘。根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》建筑應(yīng)在每層樓板外沿采取防火措施，幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應(yīng)采用防火封堵材料封堵。樓梯間疏散門、疏散窗等均應(yīng)采取乙級以上防火門窗，防火門窗必須滿足火災(zāi)狀態(tài)下1小時的隔熱性和完整性，保證人員的疏散。因此，建筑的防火問題主要考慮兩個方面：建筑本身的防火(不燃性);建筑構(gòu)件，如何防止火災(zāi)在建筑中蔓延。

　　1、防火封堵設(shè)計

　　1.1門窗防火設(shè)計

　　防火門窗系統(tǒng)的主要指的是防火玻璃和框架系統(tǒng)。按其耐火性能分為A級隔熱和C級非隔熱兩種，A級防火門窗同時滿足耐火完整性和耐火隔熱性（詞條“耐火隔熱性”由行業(yè)大百科提供），C級防火門窗只滿足耐火完整性，對耐火隔熱性不作要求。根據(jù)耐火極限的不同，A級隔熱又分為A3.00、A2.00、A1.50(甲級)、A1.00(乙級)、A0.50(丙級)五個級別;C級非隔熱防火門窗分為C3.00、C2.00、C1.50、C1.00、C0.50五個級別。

　　一般的建筑中防火門窗并不多，只有在樓道之類的防火分區(qū)中才會應(yīng)用。市場中的絕大多數(shù)有耐火性能要求的門窗使用都是單片防火玻璃，復(fù)合防火玻璃復(fù)合防火玻璃就是在普通的防火玻璃中間注入一種防火的材料，這種材料遇火以后，外層的玻璃就碎了，中間材料會迅速膨脹，就會保護(hù)住里面的玻璃，所以效果是非常好的。但是，由于復(fù)合防火玻璃在用于保溫和耐久性（詞條“耐久性”由行業(yè)大百科提供）方面還存在一些問題，所以通常會用在室內(nèi)防火門上。除了窗戶玻璃之外，影響門窗耐火性能的還有型材。目前常用的型材中，鋼型材和木型材在試驗(yàn)時的表現(xiàn)較好，塑料窗和鋁合金窗時間長了以后都會融化掉，甚至碳化。因此耐火窗往往采用一些比較特殊的技術(shù)，例如隔熱鋁合金型材的窗就在型材上把室內(nèi)和室外兩側(cè)用鋼材連接起來，再設(shè)置一些夾具（詞條“夾具”由行業(yè)大百科提供），把玻璃夾住，這樣即使玻璃軟化后也不會垮掉，還能繼續(xù)作用在窗的平面上。[4]

　　1.2幕墻防火設(shè)計

　　建筑幕墻是由支承結(jié)構(gòu)（詞條“支承結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）體系與面板組成，根據(jù)面板材（詞條“板材”由行業(yè)大百科提供）料的不同可分為玻璃幕墻、金屬幕墻(不銹鋼、鋁合金)、石材幕墻等。建筑幕墻一般應(yīng)用在人群密集的公共建筑或重要的高層、超高層的建筑外墻上，其火災(zāi)危險性較大。由于建筑構(gòu)造的要求，在幕墻和樓板之間，幕墻與幕墻之間均留有較大的縫隙，都需要進(jìn)行防火封堵處理。如果未經(jīng)處理或處理不合理，火災(zāi)初起時，濃煙即已通過該裂縫向上層擴(kuò)散，火焰可通過這一層縫隙向上竄到上一層樓層，當(dāng)幕墻開裂掉落后，火災(zāi)從幕墻外側(cè)竄至上層墻面燒裂上層幕墻后，竄上層室內(nèi)。為提高幕墻的耐火極限，延長幕墻抵御火災(zāi)的時間，阻止火災(zāi)發(fā)生時煙火擴(kuò)散，盡量減少火災(zāi)帶來的損失。幕墻與其周邊防火分隔構(gòu)件間的縫隙、與樓板或隔墻外沿間的縫隙、與實(shí)體墻面洞口邊緣間的縫隙以及管道井、電梯井等，均應(yīng)進(jìn)行防火封堵設(shè)計。[2]

　　局部高度有墻面：有墻面高度部分要在樓層部位及窗洞口進(jìn)行防火封堵，無墻面高度部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落)，隔墻與防火層間間隙進(jìn)行防火封堵。全高無墻面：防火層要設(shè)在襯板上(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落)。要在樓層部位進(jìn)行防火封堵，隔墻與防火層間間隙進(jìn)行防火封堵。玻璃幕墻：窗下墻部分在上部設(shè)防火層(防火玻璃防火層)，窗間墻部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落)，無墻面部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落)。隔墻與防火層間間隙設(shè)寬度不小于1.2m 防火封堵。

　　2、防火與阻燃的區(qū)別

　　目前，市面上也有不少廠家在推廣阻燃硅酮密封膠，對于防火膠和阻燃膠，在檢測方法和性能上都有明顯的差別。這些密封膠大多執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 24267—2009《建筑用阻燃密封膠》。該標(biāo)準(zhǔn)在燃燒性能的測定參照了GB/T2408-2008《塑料（詞條“塑料”由行業(yè)大百科提供）燃燒性能的測定水平法和垂直法》，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)試件的燃燒時間(包括有焰燃燒和無焰燃燒)、燃燒速度，將密封膠的燃燒性能分為 V0、V1、V2 、HB四個級別。阻燃密封膠的燃燒性能符合 V0 級，要求燃燒物在第一次垂直燃燒10s內(nèi)無滴落，且離開火焰后余焰時間與余輝時間都≤ 10 s，同時第二次燃燒后的余焰余輝時間≤30s。根據(jù)該試驗(yàn)方法，僅僅是對密封膠在施加火焰后本身難燃性能作出了判定劃分，未涉及在真實(shí)火災(zāi)情況下需要重點(diǎn)考慮的遇火完整性和遇火隔熱性內(nèi)容。一旦火災(zāi)發(fā)生，只要10 min左右，溫度就已經(jīng)升高到600 ℃以上。在這樣的高溫下，一般的阻燃密封膠會很快降解，失去原有的強(qiáng)度和彈性（詞條“彈性”由行業(yè)大百科提供），不論其阻燃性多好只是密封膠本身不燃燒，但最終仍會和普通密封膠一樣發(fā)生灰化，失去支撐封堵作用。[3]

　　實(shí)際上，GB/T 24267—2009 標(biāo)準(zhǔn)中也注明了“用于防火封堵工程時還應(yīng)符合 GB 23864—2009《防火封堵材料》標(biāo)準(zhǔn)要求”。GB 23864—2009 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB/T 9978.1-2009《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法第1部分：通用要求》是對發(fā)生火災(zāi)時試樣真實(shí)受火情況的完全模擬，重點(diǎn)考察試件在規(guī)定的耐火試驗(yàn)爐中耐火 1 h、2 h、3 h 后的耐火隔熱性和耐火完整性，最高級別為耐火 3 h。保持完整性要求膠縫不垮塌、無裂縫、無火焰穿出;保持隔熱性要求防火密封膠背火面溫升<180 ℃。

　　防火膠除了符合GB/T《建筑用阻燃密封膠》標(biāo)準(zhǔn)外，同時滿足了GB 23864—2009《防火封堵材料》標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)1000℃燃燒，保持了建筑構(gòu)件的完整性和隔熱性。

　　3、一種防火密封膠介紹

　　安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠，為單組份密封膠，中性固化，除具有普通硅酮密封膠耐候、耐高溫性、粘結(jié)性好的優(yōu)點(diǎn)外，還具有優(yōu)異的阻燃防火性能，阻燃性能達(dá)到GB/T2408-2008標(biāo)準(zhǔn)的阻燃最高級別V0級，耐火性能達(dá)到GB/T 23864-2009標(biāo)準(zhǔn)的最高級別A3級(耐火1000℃*3小時)，見圖2耐火試驗(yàn)前后試件的情況，試件背火面最高升溫60℃，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的180℃，燃燒時不放出有毒氣體，發(fā)煙量少，檢測數(shù)據(jù)見表1。

　　表1 DJ-A3-AT178防火硅酮密封膠性能測試結(jié)果

　　安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠最大的優(yōu)勢在于經(jīng)高溫燃燒后，膠體有機(jī)物分解，高溫形成陶瓷化結(jié)構(gòu)。如圖1所示，燃燒后膠體不粉化，不收縮，略微膨脹，并且具有堅硬的燒結(jié)產(chǎn)物，保持了燃燒墻后尺寸的穩(wěn)定性。

圖1 燃燒前后尺寸對比(a)/燃燒后硬度測試(b)

圖2 耐火試驗(yàn)前后試件的情況

　　安泰DJ-A3-AT178防火密封膠通過3C認(rèn)證機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的審核，獲得公安部消防產(chǎn)品合格評定中心頒布的中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書。

　　4、結(jié)論

　　按照國家相關(guān)規(guī)范要求，建筑門窗、幕墻中的墻板縫隙、門窗密封、管道孔洞處必須采取防火封堵材料封堵。安泰DJ-A3-AT178利用高溫陶瓷化的原理設(shè)計的在防火密封膠，在封堵中既保持了試件結(jié)構(gòu)的完整性，同時背火面溫度只有60℃，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)<180℃的要求。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王曲紅. 幕墻防火封堵安全性分析及解決方案[J]. 建筑防火設(shè)計

　　[2]秦忠南. 防火材料在幕墻設(shè)計中的應(yīng)用

　　[3]婁小浩. 陳中華陶瓷化防火硅酮密封膠的制備及性能研究[J]中國建筑防水（詞條“建筑防水”由行業(yè)大百科提供），2017,01,14-20.

　　[4]方征.防火玻璃幕墻與門窗系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J]全國鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文2014

作者單位：廣州集泰化工股份有限公司