建筑門窗幕墻用硅酮防火密封膠

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　　摘要：高層建筑火災頻發，防火要求愈來愈高，對房屋建筑門窗、幕墻的封堵是防止火災持續擴大的有效措施。本文利用高溫陶瓷化原理，制備了發煙量少，煙氣毒性低并且經1000℃*3小時持續燃燒，仍能保持結構完整性和隔熱（詞條“隔熱”由行業大百科提供）性的建筑門窗幕墻用防火密封膠。安泰防火密封膠DJ-A3-AT178通過3C認證機構嚴格的審核，獲得公安部消防產品合格評定中心頒布的中國國家強制性產品認證證書。

　　關鍵詞：硅酮防火密封膠、建筑門窗幕墻、阻燃、防火

　　隨著我國城市化進程的不斷推進，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，高層建筑成了城市現代化的標志之一。然而，高層建筑由于樓層高、體積大、人員多、功能繁雜、火災危險性比普通建筑大的多，近年來，高層建筑火災頻發給人們敲響了警鐘。根據《建筑防火設計規范》建筑應在每層樓板外沿采取防火措施，幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應采用防火封堵材料封堵。樓梯間疏散門、疏散窗等均應采取乙級以上防火門窗，防火門窗必須滿足火災狀態下1小時的隔熱性和完整性，保證人員的疏散。因此，建筑的防火問題主要考慮兩個方面：建筑本身的防火(不燃性);建筑構件，如何防止火災在建筑中蔓延。

　　1、防火封堵設計

　　1.1門窗防火設計

　　防火門窗系統的主要指的是防火玻璃和框架系統。按其耐火性能分為A級隔熱和C級非隔熱兩種，A級防火門窗同時滿足耐火完整性和耐火隔熱性（詞條“耐火隔熱性”由行業大百科提供），C級防火門窗只滿足耐火完整性，對耐火隔熱性不作要求。根據耐火極限的不同，A級隔熱又分為A3.00、A2.00、A1.50(甲級)、A1.00(乙級)、A0.50(丙級)五個級別;C級非隔熱防火門窗分為C3.00、C2.00、C1.50、C1.00、C0.50五個級別。

　　一般的建筑中防火門窗并不多，只有在樓道之類的防火分區中才會應用。市場中的絕大多數有耐火性能要求的門窗使用都是單片防火玻璃，復合防火玻璃復合防火玻璃就是在普通的防火玻璃中間注入一種防火的材料，這種材料遇火以后，外層的玻璃就碎了，中間材料會迅速膨脹，就會保護住里面的玻璃，所以效果是非常好的。但是，由于復合防火玻璃在用于保溫和耐久性（詞條“耐久性”由行業大百科提供）方面還存在一些問題，所以通常會用在室內防火門上。除了窗戶玻璃之外，影響門窗耐火性能的還有型材。目前常用的型材中，鋼型材和木型材在試驗時的表現較好，塑料窗和鋁合金窗時間長了以后都會融化掉，甚至碳化。因此耐火窗往往采用一些比較特殊的技術，例如隔熱鋁合金型材的窗就在型材上把室內和室外兩側用鋼材連接起來，再設置一些夾具（詞條“夾具”由行業大百科提供），把玻璃夾住，這樣即使玻璃軟化后也不會垮掉，還能繼續作用在窗的平面上。[4]

　　1.2幕墻防火設計

　　建筑幕墻是由支承結構（詞條“支承結構”由行業大百科提供）體系與面板組成，根據面板材（詞條“板材”由行業大百科提供）料的不同可分為玻璃幕墻、金屬幕墻(不銹鋼、鋁合金)、石材幕墻等。建筑幕墻一般應用在人群密集的公共建筑或重要的高層、超高層的建筑外墻上，其火災危險性較大。由于建筑構造的要求，在幕墻和樓板之間，幕墻與幕墻之間均留有較大的縫隙，都需要進行防火封堵處理。如果未經處理或處理不合理，火災初起時，濃煙即已通過該裂縫向上層擴散，火焰可通過這一層縫隙向上竄到上一層樓層，當幕墻開裂掉落后，火災從幕墻外側竄至上層墻面燒裂上層幕墻后，竄上層室內。為提高幕墻的耐火極限，延長幕墻抵御火災的時間，阻止火災發生時煙火擴散，盡量減少火災帶來的損失。幕墻與其周邊防火分隔構件間的縫隙、與樓板或隔墻外沿間的縫隙、與實體墻面洞口邊緣間的縫隙以及管道井、電梯井等，均應進行防火封堵設計。[2]

　　局部高度有墻面：有墻面高度部分要在樓層部位及窗洞口進行防火封堵，無墻面高度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進行防火封堵。全高無墻面：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)。要在樓層部位進行防火封堵，隔墻與防火層間間隙進行防火封堵。玻璃幕墻：窗下墻部分在上部設防火層(防火玻璃防火層)，窗間墻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)，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。

　　2、防火與阻燃的區別

　　目前，市面上也有不少廠家在推廣阻燃硅酮密封膠，對于防火膠和阻燃膠，在檢測方法和性能上都有明顯的差別。這些密封膠大多執行標準 GB/T 24267—2009《建筑用阻燃密封膠》。該標準在燃燒性能的測定參照了GB/T2408-2008《塑料（詞條“塑料”由行業大百科提供）燃燒性能的測定水平法和垂直法》，該標準根據試件的燃燒時間(包括有焰燃燒和無焰燃燒)、燃燒速度，將密封膠的燃燒性能分為 V0、V1、V2 、HB四個級別。阻燃密封膠的燃燒性能符合 V0 級，要求燃燒物在第一次垂直燃燒10s內無滴落，且離開火焰后余焰時間與余輝時間都≤ 10 s，同時第二次燃燒后的余焰余輝時間≤30s。根據該試驗方法，僅僅是對密封膠在施加火焰后本身難燃性能作出了判定劃分，未涉及在真實火災情況下需要重點考慮的遇火完整性和遇火隔熱性內容。一旦火災發生，只要10 min左右，溫度就已經升高到600 ℃以上。在這樣的高溫下，一般的阻燃密封膠會很快降解，失去原有的強度和彈性（詞條“彈性”由行業大百科提供），不論其阻燃性多好只是密封膠本身不燃燒，但最終仍會和普通密封膠一樣發生灰化，失去支撐封堵作用。[3]

　　實際上，GB/T 24267—2009 標準中也注明了“用于防火封堵工程時還應符合 GB 23864—2009《防火封堵材料》標準要求”。GB 23864—2009 標準執行GB/T 9978.1-2009《建筑構件耐火試驗方法第1部分：通用要求》是對發生火災時試樣真實受火情況的完全模擬，重點考察試件在規定的耐火試驗爐中耐火 1 h、2 h、3 h 后的耐火隔熱性和耐火完整性，最高級別為耐火 3 h。保持完整性要求膠縫不垮塌、無裂縫、無火焰穿出;保持隔熱性要求防火密封膠背火面溫升<180 ℃。

　　防火膠除了符合GB/T《建筑用阻燃密封膠》標準外，同時滿足了GB 23864—2009《防火封堵材料》標準要求，經1000℃燃燒，保持了建筑構件的完整性和隔熱性。

　　3、一種防火密封膠介紹

　　安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠，為單組份密封膠，中性固化，除具有普通硅酮密封膠耐候、耐高溫性、粘結性好的優點外，還具有優異的阻燃防火性能，阻燃性能達到GB/T2408-2008標準的阻燃最高級別V0級，耐火性能達到GB/T 23864-2009標準的最高級別A3級(耐火1000℃*3小時)，見圖2耐火試驗前后試件的情況，試件背火面最高升溫60℃，遠低于標準要求的180℃，燃燒時不放出有毒氣體，發煙量少，檢測數據見表1。

　　表1 DJ-A3-AT178防火硅酮密封膠性能測試結果

　　安泰DJ-A3-AT178硅酮防火密封膠最大的優勢在于經高溫燃燒后，膠體有機物分解，高溫形成陶瓷化結構。如圖1所示，燃燒后膠體不粉化，不收縮，略微膨脹，并且具有堅硬的燒結產物，保持了燃燒墻后尺寸的穩定性。

圖1 燃燒前后尺寸對比(a)/燃燒后硬度測試(b)

圖2 耐火試驗前后試件的情況

　　安泰DJ-A3-AT178防火密封膠通過3C認證機構嚴格的審核，獲得公安部消防產品合格評定中心頒布的中國國家強制性產品認證證書。

　　4、結論

　　按照國家相關規范要求，建筑門窗、幕墻中的墻板縫隙、門窗密封、管道孔洞處必須采取防火封堵材料封堵。安泰DJ-A3-AT178利用高溫陶瓷化的原理設計的在防火密封膠，在封堵中既保持了試件結構的完整性，同時背火面溫度只有60℃，遠低于標準<180℃的要求。

　　參考文獻：

　　[1]王曲紅. 幕墻防火封堵安全性分析及解決方案[J]. 建筑防火設計

　　[2]秦忠南. 防火材料在幕墻設計中的應用

　　[3]婁小浩. 陳中華陶瓷化防火硅酮密封膠的制備及性能研究[J]中國建筑防水（詞條“建筑防水”由行業大百科提供），2017,01,14-20.

　　[4]方征.防火玻璃幕墻與門窗系統的設計及應用[J]全國鋁門窗幕墻行業年會論文2014

作者單位：廣州集泰化工股份有限公司