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外墻改造過程中的建筑幕墻防火設計與施工

來源:2012年會論文集  作者:周佩杰  日期:2012-5-8
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摘要:本文闡述了外墻改造過程中的建筑幕墻的防火設計、無焊接施工方法及防火施工。
關鍵詞:外墻改造;防火;無焊接安裝;齒條
  本文由專家授權于中國幕墻網發表,未經許可嚴禁轉載!
 
  1.3.3.4  人造板幕墻:不可在面板上直接安裝防火層,防火層要設在襯板上(防火層固定方法要保證防火層在火災中不會脫落)。無墻面部分要在襯板上設防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災中不會脫落),隔墻與防火層間間隙設寬度不小于1.2m防火封堵。對敞縫的防火層外表面上要設防水層;對填縫的防火層外表面上可不設防水層。
  1.3.3.5  全玻璃幕墻:窗下墻部分設防火玻璃防火層,隔墻與防火層間間隙設寬度不小于1.2m防火玻璃防火層。
  1.3.3.6  雙層幕墻熱通道每層(開間)不能竄通,窗下墻部分設防火層(防火玻璃防火層),每開間隔墻外設寬度不小于1.2m防火層(防火玻璃防火層)
  1.3.3.7  采用聚苯板擠塑板外保溫的幕墻:應按垂直方向每一層樓在樓板處設一道水平阻燃防火隔離帶并做防火封堵和沿水平方向每20米或3個開間的窗間墻或框架柱處設一道豎向阻燃防火隔離。在保溫材料外采用不燃材料作厚度不應小于3mm的防護層,將保溫材料完全覆蓋。
  1.3.4  防火分區之間的防火設計
  多層建筑的每一個樓層是一個防火分區;同一個樓層面積大于2000平方米時,要用防火墻劃分為若干個面積不大于2000平方米的防火分區。這些防火分區之間的部位要有相應的防火設施。
  1.3.4.1 層間不燃燒墻體:樓層之間在樓板邊緣應有高度不小于800毫米的不燃燒墻體,防止下一樓層的火焰卷入上一個樓層。可以計入這個高度的有:
  不燃燒的實體墻(混凝土墻、磚墻等);
  位于樓板邊緣的混凝土梁板、有防火保護的鋼梁和組合樓板;
  由防火材料組成的防火墻(如硅鎂防火板夾120毫米厚的防火巖棉等);
  單片防火銫鉀玻璃及其制成的中空玻璃夾層玻璃
  當梁離板邊太遠應另設不燃燒墻體
  1.3.4.2  防火墻左右側的不燃燒墻體:防火分區之間的防火墻到了樓板邊緣,其左右兩側各1.0米范圍內必須為不燃燒墻體。實體墻、由不燃燒材料組成的墻體、單片防火玻璃及其制品等均可計入其寬度。
   1.3.4.3  樓層間的隔煙層:為了防止下部樓層的煙霧穿過幕墻與樓板間的空隙進入上部樓層,兩個樓層間幕墻與樓板間的空隙應設一道或兩道防煙隔斷。
  隔煙層可以采用多種材料,如防火巖棉、防火板、單片防火玻璃等。最常用的做法是100毫米厚的防火巖棉用1.5mm鍍鋅鋼板承托。
  如果保溫材料采用擠塑聚苯板等可燃燒材料,防火巖棉一直延伸到玻璃面或鋁橫梁,保溫板放在隔煙層之上,用防火棉建立的隔煙層要把保溫板進行分隔。
  防煙材料填滿窗下幕墻板后面的全部空隙,這是不對的。規范要求100毫米厚的隔煙材料“充填密實”,沒有要求“全部塞滿”。塞滿后容易產生冷凝水,降低充填材料的保溫或防火性能;前面是玻璃板時,在陽光透射下會積聚熱量,使玻璃板因溫度升高而破裂。即使是做保溫,也應離開玻璃板30mm~50mm。
  1.3.4.4  實體墻上的隔煙措施:鋁板石材幕墻后面往往是實體墻,實體墻一般是不透煙的。所以除可按一般幕墻做層間隔煙層外,也可以不設層間隔煙而做門窗洞口周邊隔煙。
  1.3.5  樓層防火單元間的玻璃防火隔斷
  樓層上防火單元間通常用防火墻分隔。當建筑設計要求防火隔斷為透明時,可采用玻璃防火隔斷。玻璃防火隔斷面板應采用銫鉀單片防火玻璃及其制品。支承框架采用防火處理后的鋼結構,并用防火密封膠密封。防火隔斷與主體結構的后連接不應采用化學螺栓,應采用后切底機械錨栓
  2  無焊接施工工藝設計
  幕墻在施工過程中產生的焊接主要是幕墻連接件與埋板間的焊接、連接件與連接件調整后的焊接、連接件與調整孔的螺栓墊片的焊接,通過焊接使其保證不產生相對位移和螺紋退扣,保證幕墻的安裝強度。無焊接安裝是采取通過相互吻和的齒條來達到防止幕墻各連接點產生位移的施工工藝。
  2.1  無焊接的設計理念
  無焊接安裝節點見圖:

  2.1.1  因為外墻改造中建筑幕墻不能采用預埋埋件施工,必須采用后植埋件,后植埋件必須采用化學錨栓進行固定,化學錨栓因受熱而影響錨固強度,為此化學錨栓不易焊接面導致錨栓受熱而降低強度,改造幕墻又都采用側埋埋件,為此直接采用L形后植埋件,與墻體固定端的L型后植埋件采用直徑20mm的大孔,用直徑12mm的4支化學螺栓通過大墊片和彈簧墊固定牢固, 因重力作用此處不會因荷載而導致位移。
  2.1.2  與連接件連接的L型后植埋件另一端下面開有前后長孔與其垂直齒條,實現幕墻骨架的前后調整;L型連接件的一端開有左右長孔與其垂直齒條,實現幕墻骨架的左右調整,開有前后調整的長孔的L型后植埋件與開有左右長孔L型連接件經螺栓進行固定,固定的螺栓上下都有與長孔相垂直的齒條墊片與L型后植埋件和L型連接件的齒條相吻和,達到控制位移之目的。
  2.1.3  L型連接件的一端開有上下長孔與其垂直齒條,實現幕墻骨架的上下調整,開有上下長孔L型連接件經螺栓與主骨架進行固定,固定的螺栓上下都有與長孔相垂直的齒條墊片與L型連接件的齒條相吻和,達到控制位移之目的。
  2.1.4  經過三維調整后,把固定吻和的墊片和鋼件齒條的螺栓用力矩搬手將螺母擰緊,把彈簧墊壓實,防止螺母退扣,完成幕墻與主體結構的連接安裝。
  2.2  無焊接安裝的質量控制
  無焊接安裝的質量控制的關鍵點,主要解決齒條的加工及其加工精度,另外要保證齒條要有足夠的強度。齒條的加工可以通過機械滾壓加工,冷沖壓加工獲得,當采用齒條與角鋼方向一致時也可以通過熱軋加工而成。
  要保證孔的加工與螺栓的配合精度,螺栓不能采用捻扣螺栓,螺紋外徑與螺桿直徑相等。
  為了保證螺栓不退扣,采用GB/T 7244《重型彈簧墊圈》防止螺母退扣,也可采用內為普通螺母外加鎖緊螺母的雙螺母鎖緊防止退扣,還可以采用帶止退槽的螺栓和墊片防止退扣。
  2.3 無焊接安裝強度
  連接件與幕墻結構連接時一般采用長孔內外調整,這時齒條主要承受幕墻的風荷載,當與建筑結構主體連接時一般采用長孔上下調整,此時齒條主要承受幕墻重力荷載,而對齒條的齒面承受的是承壓力,所以齒條應計算其承壓承載能力,其受力分析見圖1或圖2。

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