隨著社會發展和國家城鎮化推進,高層、超高層建筑在公共及住宅建筑中占比越來越大。與此同時,高層建筑火災時有發生,其蔓延速度快,撲救難度大等特點使得高層建筑火災防治成為業界難題。外窗作為建筑外墻體上隔絕火焰進入室內的薄弱環節,被視作高層建筑防火的關鍵所在。因此,外窗的防火、耐火完整性也被日漸重視(圖1所示)。
圖1 高層住宅起火導致外窗完整性破壞
2015年開始實行的《建筑設計防火規范》中對高層建筑外檐結構防火要求使外窗從傳統五項基礎性能以外必須增加耐火性能,耐火窗一般應用在建筑外墻上,并具有一定耐火完整性要求。斷橋鋁節能外窗因其型材橫截面尺寸精確,加工精度高,力學性能優異,表面處理方式美觀,物理性能良好等優勢,在建筑外窗中占有較大市場。如何探尋新的外窗的耐火處理方式,是北京建工新材公司研發團隊要重點攻破的難關。新材公司所屬茵萊公司具有阻燃玻璃鋼型材的開發經驗,且具有阻燃玻璃鋼配方,為開發耐火極限大于0.5小時的斷橋鋁窗奠定了雄厚基礎。研發人員嘗試在外窗關鍵部位粘貼防火膨脹條,配合防火膠條(阻燃性)來達到火災時外窗的整體性及密封性。目前市場上常見防火膨脹條通常由可膨脹石墨為原料,配合粘結劑等其他功能性材料加工制成,具有高溫迅速膨脹、重量輕、熱失重性能小等特點。既可以在不影響門窗正常啟閉的情況下減少門窗因耐火要求而增加的材料自重,又可以在火災發生時迅速膨脹,填充門窗內部及墻體間縫隙,防止煙塵進入室內,保證在預期時間內的外窗完整性。建工新材公司生產的玻璃纖維增強聚氨酯復合材料具有保溫且阻燃的特性,用在斷橋鋁窗的隔熱條制作上(圖2所示),其遇火難以燃燒,遇火面高溫難以傳導,火災防護功能優良,用于耐火窗制作中,已成為一種新的趨勢。新材公司生產的耐火窗已成功應用在河北雄安新區安置房C組團、D1組團和北京順義區后沙峪鎮馬頭莊村門窗項目上,著實為助力雄安新區高質量新發展貢獻了力量。(圖3所示)
圖2 玻璃纖維增強聚氨酯復合隔熱條(棕色部分)
圖3 北京順義區后沙峪鎮馬頭莊村門窗項目效果圖
然而,在耐火窗的研制過程中,研發團隊遇到了重重的困難,團隊負責人說:“首先,這是我們第一次研制這樣一款可以耐火完整性達到0.5小時的門窗,在此之前沒有任何的耐火窗的經驗和技術積累,一切都得從零開始;其次,在產品的設計和加工過程中,我們也沒有任何可以參考的產品,只能一次又一次地去尋找并試驗各種有可能滿足耐火需求的原材料,以此找到最能滿足我們耐火完整性需求的材料,然后再將這些原材料分別設計成樣窗。“只要功夫深,鐵杵磨成針”,經過數次試驗的積累與對比,團隊終于研制出了一款可以經受住在熊熊烈火中燃燒0.5小時的耐火完整性外窗”。2020年,順利通過了耐火完整性0.5小時檢測報告。
無論從政策支持、建筑發展趨勢還是顧客的角度,斷橋鋁耐火窗符合國家政策要求,已經受到全社會的青睞。建工新材公司耐火窗的的耐火性主要體現在:在斷橋鋁外窗關鍵部位粘貼防火膨脹條,改用阻燃門窗密封條,保證斷橋鋁窗鑲嵌及框扇搭接遇火后的密封性,通過選用銫鉀防火玻璃滿足斷橋鋁窗玻璃耐火完整性,以及選配具有耐火性能的五金配件,進而保證了斷橋鋁外窗整體的耐火完整性,好比給高層建筑穿上一層“耐火服”,可有效耐火0.5-1小時,這將為中國建筑節能改造產生深遠影響。(李 光)
官方公眾號
官方視頻號
官方微博號
官方百家號
官方抖音號