時間:2020年04月02日 分類:科學技術論文 次數:
【摘要】為滿足《建筑設計防火規范》GB50016的要求,本文從建筑五金如何滿足塑料門窗耐火完整性要求的角度出發,闡述其五金的設計、結構及工藝方面的問題,該耐火五金具有性能可靠、壽命長、系列配套齊全、適合批量化生產等優點,已廣泛應用于工程上。
【關鍵詞】塑料門窗;防火窗;耐火窗;耐火完整性;耐火五金;防火五金
《建筑設計防火規范》GB50016實施以來,極大地推動了耐火窗的發展與應用,也加快了耐火材料行業的快速發展,同時也增加了建筑門窗的功能。塑料門窗的耐火完整性的實現,可采用先進的防火技術,來滿足建筑防火規范的要求;影響塑料門窗耐火完整性的因素主要有玻璃、型材、五金、密封材料等幾個方面,其中五金起著非常重要的作用。
建筑材料論文投稿刊物:《門窗》雜志的基本讀者定位:建筑裝飾業、房地產開發商、建筑設計院所、建筑建材行政職能部門、監理公司、質量檢驗站、建筑施工單位、科研院所、檢測機構、生產企業等相關單位及個人。通過全國各地郵局發行為主,同時通過各合作單位及全國性展覽會免費派發,擁有龐大的固定讀者群體。
1.國家標準及規范要求
國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規范》于2015年5月1日實施以來,明確提出(第5章民用建筑第5.5節安全疏散和避難第5.5.32條)對建筑外門、外窗耐火完整性要求,其規定為:建筑高度大于54m的住宅建筑,每戶應有一間房間符合下列規定:1.應靠外墻設置,并且設置可開啟外窗2.內、外墻體的耐火極限度低于1.00h時,該房間的門宜采用乙級防火門,外窗的耐火完整性不宜低于1.0h。第6章建筑構造第6.7節建筑保溫和外墻裝飾第6.7.7條中規定: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節規定采用燃燒性能為B1、B級的保溫材料時,應符合下列規定:1.除采用B級保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外,建筑外墻上的門、窗的耐火完整性不應低于0.5h。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。
2.基本概念
門窗耐火完整性:在標準曲線實驗條件下,耐火窗單面受火時,在一定時間內阻止火焰和熱氣穿透或者在背火面出現火焰的能力。
3.建筑門窗耐火完整性影響因素
作為門窗五金件,實現建筑門窗的耐火完整性,擺在了門窗五金配套企業的面前,而建筑門窗五金件材料一般包括金屬材料(碳素鋼、不銹鋼、鋁合金、鋅合金、銅合金等)和非金屬材料等,在既有技術和工藝條件下的門窗五金件,如合頁,全部采用一次成型工藝,材質大多為鋅合金、鋁合金、工程塑料等,其存在的缺陷為材料熔點低(<400℃),不能滿足門窗的耐火完整性規范要求,而建筑耐火窗五金系統(包括合頁、傳動器和執手等),除去執手外,所有其他部件均采用優質不銹鋼材質,系統部件熔點在1430~1500℃之間,耐火性能優越,耐火完整性1小時以上。無論是從設計還是工藝上,均已滿足國家規范要求,且通過了國家權威機構檢測,性能指標優良,可有效地延長整窗耐火時間。
4.門窗五金解決方案分析
為滿足《建筑設計防火規范》GB50016的要求,結合我國建筑門窗市場的現狀,門窗五金企業在總結現有門窗五金系列的基礎上,改進門窗五金原材料,調整產品結構,改造現有工藝,開發出滿足建筑門窗耐火完整性要求的耐火五金子系統,以滿足建筑門窗市場的需求,現以塑料門窗內平開下懸五金系統及內平開五金系統為例,加以分析。耐火五金系統按開啟方式、耐火時間可分為:1.耐火完整性1.0小時的窗用內平開下懸五金系統;2.耐火完整性0.5小時的窗用內平開下懸五金系統;3.耐火完整性1.0小時的內平開五金系統;4.耐火完整性0.5小時的內平開五金系統。
4.1.塑料窗用內平開下懸五金系統
(耐火完整性分別為0.5、1小時)。其中:1—傳動鎖閉器;2—防誤操作器;3—傳動機構用執手;4—鎖點;5—門窗扇;6—門窗框;7—斜拉桿;8—上角部合頁(鉸鏈);9—下角部合頁(鉸鏈);10—摩擦式撐擋。實物圖如圖2。基本配置要求:技術特點:(1)該五金部件主要材質為Q235,熔點可達1400℃以上,耐火性能優良;(2)采用“T”形鎖訂和“凹”形銷座,構成防撬結構,增加整窗安全使用性能;(3)上、下合頁(鉸鏈)采用三維可調結構,方便門窗的安裝以及使用調節;(4)帶有防誤操作裝置,可有效防止誤操作,提高五金使用壽命;(5)傳動器中心距:7.5和15。
5.防火五金與耐火五金的區別
在闡述防火五金與耐火五金之前,先要對防火門窗和耐火門窗做一了解和區別。
5.1防火門窗和耐火門窗的區別
5.1.1功能不同
防火門窗:不屬于建筑外門窗,而是正規的消防產品,突出其防火性能,防火性能則是在火災發生時,門窗能在一定時間內阻止火勢和煙霧從燃燒的一面向另外一面蔓延,為人員逃生和救援贏得時間。防火門窗需要具備兩個性能:一是耐火時間符合標準,二是可以自動關閉,其驗收是由國家消防部門納入消防驗收項目;防火門窗又分為A級隔熱和C級非隔熱兩種產品,隔熱產品不但能防火還能隔溫,是專門用于防火分區、防火隔斷的門窗產品,非隔熱防火即指只需要在規定時間內滿足耐火完整性,不需要滿足隔熱性的門窗。耐火門窗:屬于建筑外門窗產品,不是正規消防產品,而是在常規門窗上增加了對耐火時間的要求,突出其物理性能,主要指建筑外門窗應具備必要的節能、通風、抗風壓、氣密、水密、采光等性能,同時,還需要一定的舒適和安全耐久性、耐火完整性等。
5.1.2所用框架材料不同
防火門窗主要是鋼框架類,而耐火門窗主要是鋁合金、PVC、木、復合材料等。
5.1.3門窗開啟扇啟閉控制方式不同
防火門窗需額外配置自動啟閉控制裝置,而耐火門窗無需配置自動啟閉控制裝置。
5.2防火五金與耐火五金的區別
防火五金是一個預防的五金概念,具有一定的主動性。防火五金是能夠主動防止火的燃燒或能阻止火勢發展,并能自動關閉或開啟或能主動報警的五金系統。而耐火五金其實是一個耐受(經受)的五金概念,具有一定的被動性。耐火五金就是能經受住火焰燃燒一定時間的五金產品,是一個五金件的單體和組合。在防火窗標準GB16809-2008中3.5有明確的規定,在歐標EN1634-12006、德國標準DIN18095自動啟閉已成為硬性規定。
另外,耐火五金并不是人們真正的需求,而是具有主動意義的“防火智能五金”(自動關閉、自動報警及主動干預)才是未來的趨勢,因為這種五金不僅能提前感知到火煙等災害的發生,并告知人們提前逃生,同時也能主動聯系消防系統(而不是被動的接收火災報警信號)進行滅火或救助。
5.2.1應用場合不同防火五金一般應用于消防產品上,如防火門五金、防火窗五金。而耐火五金應用于居住建筑和公用建筑上,是滿足門窗物理性能的一項要求。
5.2.2產品應用的基礎原材料不同防火五金所用原材料多為不銹鋼,極少為普通碳鋼,如:防火合頁、防火鎖具、順位器、逃生推杠等,而耐火五金所用原材料多為不銹鋼,普通碳鋼、高硬度鋁合金、耐火鋅合金類。
5.2.3產品結構不同防火五金多為單點鎖閉系統,操作程序簡單,有利于逃生,如:逃生推杠門鎖類、卷舌合頁類;而耐火五金多為多點鎖閉系統,能夠滿足門窗的物理性能,達到耐火完整性的要求,為逃生及避難爭取寶貴的有效時間。
5.2.4與型材的鏈接方式不同防火五金應用的型材多為碳鋼及不銹鋼材料,直接與型材固定連接;而耐火五金應用的型材多為鋁合金、PVC、木、復合材料等,門窗五金主要受力部件為鋼質材料或不銹鋼材料,并做必要的防腐處理或拋丸處理,所有與型材的裝配,均確保五金與塑料門窗中的增強型鋼有效地連接。
6.結束語《建筑設計防火規范》GB50016的實施,促進了門窗行業的快速發展,耐火完整性0.5小時及1.0小時的規定要求,迫使玻璃、塑料型材、五金、密封材料等相關企業利用科學的先進技術,改變原材料、調整配方、采用先進工藝,不斷開發新產品,這對行業的健康發展、產品質量及功能的提升都有非常重要的現實意義。但是,耐火五金只是滿足標準規范的要求,應用于居住建筑和公用建筑中更有發展潛力,真正做到主動地“防火智能五金”系統,才是未來的發展方向,更好地滿足人們的需求。
參考文獻
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[5]GB32223-2015《建筑門窗五金件通用要求》
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