2013年防火玻璃特性及應用現狀

      按耐火性能，防火玻璃可分為隔熱型防火玻璃和非隔熱型防火玻璃"隔熱型防火玻璃是耐火性能同時滿足耐火完整性和耐火隔熱性(標準耐火試驗中如背火面平均溫度超過初始溫度140 e或背火面最高溫度超過該點初始溫度180 e，則認為試件失去隔熱性)的防火玻璃，即A類防火玻璃-非隔熱型防火玻璃是耐火性能僅能滿足耐火完整性要求的防火玻璃，即C類防火玻璃"根據GB 15763 .1一2009( 建筑用安全玻璃第l部分:防火玻璃6的規定，A類!c類防火玻璃的耐火極限分為0.5h !1.oh !1.5h !2.0h !3.0h 五個等級"防火玻璃在進行耐火性能試驗時應采用明火加熱，使試件受到與實際火災相似的火焰作用"試驗爐爐內溫度隨時間而變化，其變化規律應滿足公式

     (l) 函數關系;

     T- TO= 345lg(8-+1)

     式中:

     T-一.升溫到t時刻的平均爐溫， e ;

     TO 內的初始溫度，應在5e一40 e范圍之內;

     t 試驗所經歷的時間，min"

     需要指出的是，當防火玻璃用于擋煙垂壁時，主要受熱煙氣影響， 其耐火性能要求與標準耐火試驗有一定區別，一般要求按GBfr 9978一20085建筑構件耐火試驗方法6規定的升溫條件升溫至620 e， 并在620 e士20 e溫度條件下保持3omin 時，防火玻璃擋煙垂壁應保持完整性不破壞"

     按結構， 防火玻璃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，單片防火玻璃的優點是耐候性好!強度高!易于深加工及安裝便捷等，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"

     硼硅酸鹽玻璃具有良好的化學穩定性，較高的軟化點(約85 0e左右)，較低的熱膨脹系數，可用作耐熱和防火玻璃，使用這種玻璃作為防火玻璃一般厚度為6mm一smm 為宜，在國外一些發達國家中使用較為廣泛"但硼硅酸鹽防火玻璃由于熔制溫度很高!成形溫度高!熔制時硼揮發!易產生硼硅分相等問題以及熔窯耐火材料侵蝕速度快等技術難點，技術門檻及成本非常高"

     除硼硅酸鹽防火玻璃外，特種防火玻璃還包括鋁硅酸鹽防火玻璃!微晶防火玻璃及軟化溫度高于800e以上的鈉鈣料優質浮法玻璃等"其共同特點是:玻璃軟化點較高，一般均在80 e以上，熱膨脹系數低，在強火焰下一般不會因高溫而炸裂或變形，尤其是微晶防火玻璃，除具有上述特點外，還具有機械強度高!抗折!抗壓強度高及良好的化學穩定性和物理力學性能"但特種材料的防火玻璃(硼!鋁硅酸鹽防火玻璃，微晶防火玻璃)價格較高，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人軟化區，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"

     盡管與傳統的防火玻璃(如灌漿!復合防火玻璃)相比!單片防火玻璃有其無可比擬的優越性， 但在發生火災時， 由于單片防火玻璃不隔熱， 其熱輻射對防火分區外的可燃!易燃物以及人的安全通過會產生影響，如何使單片防火玻璃在具備通透的外觀!保證良好耐火性能的同時具備隔熱性成為設計師關注的焦點"研究表明，通過對單片防火玻璃隔斷施加自動噴淋保護系統可以解決單片防火玻璃隔熱問題"通過在防火玻璃隔斷上部邊緣位置設置自動水噴淋系統，當火災發生后玻璃背火面空氣溫度達到噴淋噴頭動作溫度時，背火面自動噴淋系統啟動，玻璃背火面形成持續水幕，帶走了因熱傳遞而使玻璃吸收的熱量，使防火玻璃即使在很高的火災荷載下也能維持較低的溫度"。有關的試驗表明，在自動噴淋保護下，單片防火玻璃系統的隔熱性能得到明顯改善，熱輻射被有效阻隔， 玻璃耐火時間大大延長， 而背火面溫度在40 e以下，可完全替代防火卷簾"

     當防火玻璃框架系統無隔熱性要求時，可選用c類防火玻璃"當防火玻璃框架系統有隔熱性要求時，可選用A類防火玻璃或C類防火玻璃加水噴淋保護"