赵西安:从TVCC火灾看幕墙的防火问题

发表日期:2011-04-12 13:51    共次阅读   

 

一、概述
  火灾频发 选用耐火的材料很重要
  最近,幕墙工地和已建成的幕墙工程火灾频发,已引起大家的严重关切。其中,最容易引发火灾的材料是:保温材料、铝塑复合板。
 

 

  二零零八年十一月三十日,上海一座二十层的大楼铝塑板幕墙起火,延烧十余层几公里外都可见浓烟。
 

 

二零零八年十一月 哈尔滨二十三层大楼铝塑板幕墙大火

北京电视文化中心发生火灾,顶层起火,由于保温材料引火下延,迅速全楼燃烧,不可收拾。
  二零零九年二月九日

 

 

TVCC大楼是CCTV新台址工程的重要组成部分
    电视文化中心 (TVCC) 位于央视大楼 (CCTV) 北侧,高150米,钢筋混凝土结构。南北两面为玻璃幕墙,带铝装饰条。东西两侧连同屋顶由门形球节点钢网架做金属幕墙的支承结构,外包鈦锌板,中间为保温层,内为薄钢板包封。


  裙房5层,为演播大厅兼剧场。鈦锌板屋面。石材、金属和玻璃幕墙。裙房钢筋混凝土和型钢混凝土柱,钢屋架。折面形屋面采用压型钛锌板,下为刚性防水层、玻璃棉保温层、防潮层和承托薄钢板。钛锌板封檐口。竖向幕墙:靠近主楼部分为石材幕墙;较远处为玻璃幕墙。
  礼花弹燃烧的温度达1700度
   
    钛锌板的熔点仅为418度,礼花弹1700度的火焰迅速点燃、熔化钛锌面板,而且引燃了挤塑保温板,不断熔化消失的金属板暴露了保温板,使它继续引燃能获得足够的空气,因而火焰急速向下蔓延,一烧到底。
南侧叠瓦式玻璃破碎不多 玻璃面板基本保存
北侧常规玻璃幕墙基本完好
金属幕墙和金属百叶冒火导致附近玻璃板受损
图一
图二
图三

  金属幕墙面板烧化,保温材料烧尽,骨架受高温扭曲变形,背部薄钢板尚在,但已变形。幕墙的支承钢网架在高温下性能已严重受损(图一、图二、图三)。

 

 

二、火灾后现场

 

 东西两面为钛锌板金属幕墙 后面是可引火的保温层 背面是承托保温板的薄钢板 火从顶点反向蔓延到底层 金属幕墙全部烧毁

  南北两面为玻璃幕墙 无易燃保温层 不引火大面保持原状

  金属幕墙面板烧化,保温材料烧尽,骨架受高温扭曲变形,背部薄钢板尚在,但已变形。幕墙的支承钢网架在高温下性能已严重受损。

  玻璃幕墙的钢化玻璃有较强的耐火能力,又没有保温材料引火烧身,因此受害程度较轻

  金属幕墙的猛烈火焰烧毁了邻近玻璃 由于采用夹胶 玻璃没有全部破碎 仅部分掉下

 

  顶部大空间墙和屋顶内外金属幕墙全部烧毁

 

  裙房(演播大厅)鈦锌板屋面完好。石材幕墙完好。靠近主楼的金属幕墙烧毁,远离主楼的一半保持完好。玻璃幕墙保持完好。

  邻近屋面的金属封檐板,靠近主楼一侧被烧毁,明显看出保温材料已烧空,金属面板被烧化。保温材料引火可能是主要原因。

 

三、幕墙防火的几个问题

  保温材料的防火性能要特别强调,不能只看保温性能

  最近以来几次幕墙和金属屋面的火灾都由于保温材料迅速导火而由星星之火变为燎原大火,酿成大祸。这些正在推广使用的新型材料存在的火灾隐患,要引起各方面重视。

  传统的保温材料,都是不燃材料。既不会被点着,更不会成为导火索扩大火灾范围。

国家大剧院钛板—铝板屋面采用岩棉作保温,保温棉铺在隔音钢板上

安装挤塑保温板

  现在到处使用的挤塑保温板保温性能好,厚度小,施工环保,确实优点不少。但是,不防火,甚至成为引火索的危险尚未引起足够注意。在工地现场常用打火机点不着来证明其不燃性,但实践表明:电焊火花或其他火焰温度足以引燃挤塑板(图一)。

图一

 

  更危险的是,这些材料不仅可点燃,而且不自熄,更为可怕的是像导火索一样迅速扩大燃烧范围,使局部小火变成巨大的火灾。这些材料甚至在密闭空间内都可以继续延烧,南京、济南、北京的体育馆、文化馆金属屋面保温材料都在铝板下面大面积封闭燃烧,难以扑救。

  选定和推广新的保温材料不仅要考虑保温性能,而且要注意其安全性,必须具有可靠的防火性能。

 

  铝板幕墙和石材幕墙的横梁、立柱采用钢型材

  铝的熔点只有700余度,遇火迅速熔化失去承载能力。钢型材即使没做防火层,也可以支持较长的时间。铝板幕墙和石材幕墙是不透光部分,骨架不外露,完全可以采用钢型材来提高幕墙的防火能力。

  玻璃幕墙也可用冷成型型钢外露横梁、立柱

  冷成型薄壁型钢外观规整美观,表面光洁,不亚于铝型材,又有远高于铝型材的防火性能。完全可用于高要求的玻璃幕墙。

天津地铁大厦 高170米,钢骨架

  冷成型薄壁型钢的应用

  目前冷成型薄壁型钢已在幕墙中应用。薄钢型材符合行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T 178-2005 的要求。 冷成型薄壁型钢构件的设计,可按《冷弯薄壁型钢技术规范》 GB50018 执行。
  截面最小壁厚:
  梁: 不应小于 2.0mm;
  柱: 不宜小于2.5mm;
     不应小于2.0mm。
 

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