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　　一、前言

　　2009年2月9日央視新址北配樓火災、2010年11月15日上海市靜安區膠州路教師公寓大樓火災、2011年2月3日沈陽市皇朝萬鑫酒店火災…這些火災損失巨大，教訓深刻，并引起有關各方對我國建筑防火問題的強烈反思。

　　經歷血與火的洗禮之后，我國建筑防火標準發展史上具有里程碑意義的GB50016—2014《建筑設計防火規范》(以下簡稱新《建規》)發布，并已于2015年5月1日起實施。該規范深刻吸取央視火災等上述建筑外保溫系統火災事故的慘痛教訓，通過大量的保溫材料（詞條“保溫材料”由行業大百科提供）及系統的火災試驗研究，首次對不同類型、不同高度建筑保溫材料的燃燒性能提出了明確、嚴格的要求，嚴禁使用易燃保溫材料，嚴格限制可燃保溫材料，大力推廣使用不燃保溫材料，并對建筑外墻上門窗的耐火完整性做了嚴格規定，實現了建筑節能和建筑防火二者的協調發展。這樣一個眾望所歸、千呼萬喚始出來的高水準的規范，對于提升我國建筑物抗御火災的能力，從源頭上消除火災隱患，預防和減少火災事故無疑意義重大。它的實施效果、執行力度如何，也牽動著億萬人的心。

　　二、新《建規》對窗的防火要求

　　新《建規》中涉及對窗的防火要求主要有以下幾方面：中庭【5.3.2】、步行街【5.3.6】、避難間【5.5.23，5.5.24】、建筑高度大于54m的住宅建筑（詞條“住宅建筑”由行業大百科提供）【5.5.32】、建筑構造【6.2.5】，【6.7.5】～【6.7.7】等。如與中庭相連通的門窗、步行街兩側建筑的商鋪、建筑高度大于100米的公共建筑的避難層(間)、高層病房樓的避難間以及建筑高度大于54米住宅建筑等，這些建筑區域的窗涉及到防火要求。而本文要重點探討的，是規范【6.7.5】～【6.7.7】的內容，它涉及建筑總量大的住宅建筑，勢必將對門窗行業產生深遠影響。

　　新《建規》的【6.7.5】～【6.7.7】，對不同類型、不同高度建筑保溫（詞條“建筑保溫”由行業大百科提供）材料的燃燒性能提出了明確、嚴格的要求，并對建筑外墻上門窗的耐火完整性做了明確規定。以下為部分條文規定：

　　6.7.5 與基層墻體、裝飾層之間無空腔的建筑外墻外保溫系統，其保溫材料應符合下列規定：

　　1 住宅建筑：

　　1) 建筑高度大于100m時，保溫材料的燃燒性能應為A級;

　　2) 建筑高度大于27m，但不大于100m時，保溫材料的燃燒性能不應低于B1級;

　　3) 建筑高度不大于27m時，保溫材料的燃燒性能不應低于B2級。

　　2 除住宅建筑和設置人員密集場所的建筑外，其他建筑：

　　1) 建筑高度大于50m時，保溫材料的燃燒性能應為A級;

　　2) 建筑高度大于24m，但不大于50m時，保溫材料的燃燒性能不應低于B1級;

　　3)建筑高度不大于24m時，保溫材料的燃燒性能不應低于B2級。

　　6.7.7 除本規范第6.7.3條規定的情況外，當建筑的外墻外保溫系統按本規范第6.7節規定采用燃燒性能為B1、B2級的保溫材料時，應符合下列規定：

　　1 除采用B1級保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應低于0.50h;

　　2 應在保溫系統中每層設置水平防火隔離帶。防火隔離帶應采用燃燒性能為A級的材料，防火隔離帶的高度不應小于300mm。

　　根據以上規范要求，針對不同建筑高度與外墻外保溫材料類型及門窗耐火完整性的應用要求，現以圖1、圖2來概括說明：

　　三、門窗耐火完整性、耐火窗的概念及測試方法

　　GB/T31433-2015《建筑幕墻、門窗通用技術條件》給出了門窗耐火完整性的定義：即在標準耐火試驗條件下，建筑門窗某一面受火時，在一定時間內阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現火焰的能力。根據規范要求，有耐火完整性要求的窗，其耐火完整性應按照GB/T12513《鑲玻璃構件耐火試驗方法》中對非隔熱性鑲玻璃構件的試驗方法進行測定，但沒有隔熱性要求(標準耐火試驗中如背火面平均溫度超過初始溫度140℃或背火面最高溫度超過該點初始溫度180℃，則認為試件失去隔熱性)。

　　耐火窗，顧名思義就是具有一定耐火完整性要求的窗。耐火窗不具有隔熱性，屬于C類非隔熱窗。耐火窗與非隔熱防火窗的區別在于，如果有可開啟扇，耐火窗沒有窗扇的啟閉控制裝置，而防火窗的窗扇則可以啟閉控制。

　　耐火窗在進行耐火完整性測試時，試驗爐內溫度的上升隨時間而變化，應按下列函數關系式進行升溫控制：

　　T= 345log10(8t+1)+20

　　式中: t-----試驗所經歷的時間，min;

　　T------升溫到t時間的爐內平均溫度, ℃;

　　表示以上函數的曲線，即“時間-溫度標準曲線”(見圖3)。

　　四、建筑外窗耐火完整性實現的可行性

　　新《建規》中對于不同建筑高度與外墻外保溫材料類型及門窗耐火完整性的應用要求，使得建筑外窗的0.5小時耐火完整性成為門窗行業的焦點問題。市場現有門窗能否滿足規范要求?

　　1、防火窗國家標準GB16809于2008年進行了修訂，并出版了12J609《防火門窗》圖集。根據該標準，國內企業在鋼質防火窗、木質防火窗、鋼木復合防火窗等窗型的耐火性能方面，達到0.5h不存在技術障礙。

　　2、防火玻璃的供應：目前國內防火玻璃廠家提升技術、擴張產能的步伐也在繼續加快，一些廠家購買了國外的防火玻璃生產技術。根據中國消防產品信息網的權威數據，我國目前通過第三方檢測的防火玻璃廠家達360家之多，比2013年的統計數字增加了30%左右，增速明顯，滿足未來耐火窗市場的玻璃供應不成問題。

　　3、目前市場上主流的門窗型材，如斷橋鋁合金窗、塑鋼窗等，經采取一定的技術手段，已能夠達到0.5h耐火完整性要求(參考第五節)。

　　我們認為，建筑外窗實現0.5小時耐火完整性是可行的。

　　五、建筑外窗的整窗防火技術

　　在發達國家，防火被認為是一個系統問題，要求防火玻璃與框架系統都具有防火功能。我國則曾存在認識上的誤區，往往只注重玻璃本身的防火。性能再優異的防火玻璃，如果沒有與之相匹配的防火框架、防火密封材料和五金件等，就不是完整的防火玻璃系統。只有將玻璃、框架、密封材料、五金件組合在一起并通過檢測的系統產品才能夠用于工程。

　　1、防火玻璃

　　防火玻璃按結構可分為復合防火玻璃和單片防火玻璃。目前國內單片防火玻璃主要有兩種技術路線： 采用綜合增強處理的高強度單片防火玻璃和特種防火玻璃(以硼硅酸鹽防火玻璃為主)。復合防火玻璃是在兩片玻璃之間凝聚一種透明而具有阻燃性能的凝膠，這種凝膠遇到高溫時發生吸熱分解反應，變為不透明，有阻隔火焰的作用。復合防火玻璃的生產方法分為夾層（詞條“夾層”由行業大百科提供）法和灌漿法兩種，其優點是隔熱，缺點是不能直接用于外墻，難于深加工，長期處于紫外線照射下易起泡、發黃甚至失透;與復合防火玻璃相比，單片防火玻璃具有耐候性好、強度（詞條“強度”由行業大百科提供）高、易于深加工及安裝便捷等優點，但不隔熱。單片防火玻璃和復合防火玻璃因性能上的差異在建筑應用上屬互補關系。

　　單片特種防火玻璃包括硼硅酸鹽玻璃（詞條“硼硅酸鹽玻璃”由行業大百科提供）、鋁硅酸鹽防火玻璃、微晶防火玻璃及軟化溫度高于800℃以上的鈉鈣料浮法玻璃等。其共同特點是：具有良好的化學穩定性，較高的軟化點和較低的熱膨脹系數。但技術門檻及成本非常高、市場較難接受。

　　目前我國單片防火玻璃技術基本采用平板玻璃物理或化學增強技術來提高玻璃的強度，使玻璃能夠承受急熱(或急冷)時產生的應力，從而具有防火的功能。高強度單片防火玻璃的耐火機理是通過提高鈉鈣硅玻璃強度，來抗衡熱應力進而避免玻璃表面微裂紋（詞條“裂紋”由行業大百科提供）擴展造成的破裂。火災時玻璃受熱膨脹，玻璃整體發生彎曲變形，玻璃受火面的微裂紋受到熱應力作用，逐漸擴展造成玻璃破裂;單片防火玻璃強度極高，比普通鋼化玻璃（詞條“鋼化玻璃”由行業大百科提供）有更大的預應力，改善了玻璃的抗熱應力性能，當玻璃受熱膨脹，其表面的高預應力就會抵消產生的熱應力，使微裂紋不再擴展致玻璃破裂，從而保證在火焰沖擊下或高溫下的耐火性能。當玻璃整體受到的熱量大于背火面散失的熱量時，玻璃整體溫度逐漸升高，沿高度方向，從受火面開始逐漸進入軟化區，直到玻璃背火面的粘度不足以支撐玻璃本身的重量時，玻璃整體(或局部)坍塌而失去完整性。

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