近年來，建筑物高度不斷增加，高層建筑對(duì)防火的要求也越來越高。因?yàn)榛饎?shì)的卷吸作用，在縱向上發(fā)展迅猛，高層建筑對(duì)救援設(shè)備和人員的要求很高。同時(shí)，因建筑節(jié)能需要，廣泛采用的外墻外保溫系統(tǒng)，也給建筑物帶來極大的火災(zāi)安全隱患。一旦外墻外保溫材料被點(diǎn)燃，就會(huì)在其附存的狹窄空腔內(nèi)借助抽煙助燃效應(yīng)，對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括建筑門窗產(chǎn)生毀滅性的破壞，進(jìn)而影響到建筑物室內(nèi)的安全。

        為了解決高層建筑發(fā)展和節(jié)能要求提高帶來的消防安全問題，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014》對(duì)建筑外墻上的建筑門窗，首次提出了耐火完整性要求，主要應(yīng)對(duì)外墻外保溫防火要求?！督ㄖ?a href="http://m.cqytjc.cn/boli/" target="_blank">幕墻、門窗通用技術(shù)條件GB/T31433-2015》則給出了門窗耐火完整性的定義：即在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑門窗某一面受火時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力。

        《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014》中對(duì)窗的防火要求主要有以下幾個(gè)方面：

        a)規(guī)范第5.5.32條中，要求建筑高度大于54m的住宅建筑，在每戶設(shè)置的避難間，其內(nèi)門應(yīng)采用乙級(jí)防火門，其外窗的耐火完整性不宜低于1.00h。

        b)規(guī)范第6.2.5條指出，對(duì)于建筑外墻上、下層外窗之間設(shè)置防火玻璃墻的，其外窗的耐火完整性在高層建筑和多層建筑中分別不應(yīng)低于1.00h和0.50h。

        c)規(guī)范第6.7.7條要求，當(dāng)建筑的外墻外保溫系統(tǒng)采用燃燒性能為B1、B2級(jí)的保溫材料時(shí)，除了采用B1級(jí)保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1級(jí)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(yīng)低于0.50h。

        “耐火窗”在我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系中尚無十分明確的術(shù)語定義，是目前門窗行業(yè)對(duì)具有耐火完整性的建筑外窗的一種習(xí)慣叫法。所謂“耐火窗”是隨著《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014》的實(shí)施才逐步投入使用的新型產(chǎn)品。

        目前，我國(guó)建筑外門和外窗耐火完整性檢測(cè)技術(shù)，按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014》的要求，分別采用的是《門和卷簾的耐火試驗(yàn)方法GB/T 7633-2008》和《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法GB/T 12513-2006》中規(guī)定的檢測(cè)條件和判定規(guī)則，滿足相應(yīng)耐火完整性0.5h或1.0h的要求。


        窗系統(tǒng)是由窗框、玻璃、密封材料和五金件組成的，要達(dá)到所需的耐火性能，需要各組成部分之間相互協(xié)同和匹配。目前，針對(duì)各組成部分的改進(jìn)措施中，較多集中在框/扇型材上?，F(xiàn)有的各類型材材料，如塑鋼或鋁型材，如果不進(jìn)行型材結(jié)構(gòu)改造，基本無法滿足防火要求。

3.1PVC型材

        建筑用塑料門窗的主框架由PVC塑料型材和增強(qiáng)型鋼構(gòu)成，雖然能滿足日常使用的耐熱要求，但PVC型材的耐火性能差，按照GB/T8814的要求，型材維卡軟化點(diǎn)≥75℃（維卡軟化溫度引用自JGT/263-2010建筑門窗用未增塑聚氯乙烯彩色型材），而PVC型材的加工溫度也只有180-250 ℃。而且，由于增強(qiáng)型鋼在塑料門窗型材的拼接處相互不連接，型材遇火后會(huì)發(fā)生框架變形、密封結(jié)構(gòu)失效等現(xiàn)象。

        目前，也有不少措施針對(duì)PVC材料，以提高PVC型材耐火性能，例如：

        1)增加阻燃劑：提高PVC型材的氧指數(shù)。

        2)增加壁厚：提高PVC型材的耐燒蝕能力。

        3)共擠耐熱層：提高表面維卡軟化點(diǎn)、耐燒蝕能力等。

        4)腔室填充：提供外層破壞后所需的支撐。

        這些方法對(duì)提高PVC型材耐火的能力有所幫助，但很難解決PVC型材因軟化而導(dǎo)致的塑料門窗系統(tǒng)功能失效問題。

3.2斷橋鋁型材

        斷橋鋁門窗要達(dá)到耐火要求，需要解決兩個(gè)方面的問題。

        首先，為了提高隔熱性能，斷橋鋁采用了斷橋，材質(zhì)一般為玻纖增強(qiáng)尼龍，但其熔點(diǎn)僅為260℃左右，無法承受試驗(yàn)高溫。其次，鋁材本身的耐高溫性能也存在不足：一般6063鋁合金的熔點(diǎn)介于550℃～650℃之間，無法耐受試驗(yàn)需要達(dá)到的高溫。型材在未達(dá)到熔點(diǎn)之前，已經(jīng)開始軟化，對(duì)保持窗體的完整性而言，帶來極大的挑戰(zhàn)。

        因此，為了達(dá)到耐火要求，斷橋鋁一般采取增加鋼襯以及型腔填充的方案，但既要保護(hù)型材，又要保護(hù)斷橋，從而不過度喪失保溫性能，兼顧的難度很大。


        要滿足現(xiàn)有的節(jié)能和耐火標(biāo)準(zhǔn)，需要在型材的機(jī)械性能，如剛度/強(qiáng)度、保溫性能和耐火性能之間取得很好的平衡。聚氨酯門窗型材為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，以無堿玻璃纖維為增強(qiáng)材料，聚氨酯樹脂為基體樹脂，通過閉模注射拉擠工藝成型，集保溫、承載、耐火于一體，能夠很好地兼顧耐火性能和保溫性能。


        a)承載型材采用連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，其纖維含量高達(dá)80wt%。向火面遇火時(shí)，型材的表面處理層與表層聚氨酯材料相繼燃燒，由數(shù)百萬根玻纖束構(gòu)成防火墻的層層簾障能有效減緩燃燒向室內(nèi)側(cè)蔓延。

        b)盡管向火側(cè)逐漸升溫至800℃以上，此類非金屬承載型材可以降低往背火側(cè)的傳熱；同時(shí)玻纖還未液化，留有較好的力學(xué)承載能力維持框體結(jié)構(gòu)，避免變形過量產(chǎn)生縫隙。

        c)考慮到表面裝飾的需求，玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材的室內(nèi)外側(cè)也可以使用鋁合金飾面，這種情況下，燃燒時(shí)只有向火側(cè)的鋁合金會(huì)失去力學(xué)性能，但不影響整體結(jié)構(gòu)。

        d)采用普通浮法（或Low-E）玻璃與防火玻璃組合而成的中空玻璃?；鹧嬖谕黄浦锌諏雍螅瑫?huì)被防火玻璃層有效阻擋。

        e)局部增強(qiáng)設(shè)計(jì)與無機(jī)密封材料在實(shí)現(xiàn)耐火增強(qiáng)的同時(shí)，對(duì)保溫性能并沒有明顯的影響。

4.1型材

        4.1.1玻纖增強(qiáng)聚氨酯拉擠型材的力學(xué)性能和耐火性能


        玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材的防火性能源自材料本身。玻璃纖維是一種無機(jī)纖維，有很好的阻燃性和耐熱性，熔點(diǎn)通常在1000度以上。而聚氨酯材料屬熱固性材料，遇火后會(huì)在表面形成一層碳化層，阻止火焰深入，不熔融、不產(chǎn)生溶滴。玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料遇火難以燃燒，遇火面的高溫也難以傳導(dǎo)至另一面。


4.1.2玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料工藝優(yōu)勢(shì) ：

    1)纖維含量高，纖維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型材性能優(yōu)越。

        ·纖維含量可達(dá)80%，大大提高了型材的性能。

        ·減少甚至省去了了纖維氈或布的使用，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，提高了效率。

        ·可生產(chǎn)復(fù)雜截面、薄壁的型材而不開裂。

        ·型材表面光滑。

    2)材料性能品質(zhì)穩(wěn)定可靠：

        ·原料配比固定。所有原材料均進(jìn)行檢測(cè)后固定使用，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

        ·全自動(dòng)化生產(chǎn)。原料配比、混合、輸送、纖維浸透、牽引、型材固化成型、切割等所有工序均由自動(dòng)控制的設(shè)備完成，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

        ·密閉回路混料、浸潤(rùn)。樹脂的配比、輸送、混合以及浸透產(chǎn)品在密閉的管路中進(jìn)行，不與環(huán)境接觸，既避免了環(huán)境中粉塵、濕氣等對(duì)產(chǎn)品的影響。

    3)清潔環(huán)保生產(chǎn)：

        ·聚氨酯樹脂中不含苯乙烯，生產(chǎn)場(chǎng)所沒有刺激性氣味，最大限度地減少了對(duì)環(huán)境和工人健康的影響。

4.1.3玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料的表面裝飾

        玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料中纖維含量高，用于建筑物的窗框表面時(shí)，為了滿足防護(hù)和美觀的要求，可選擇合適的涂料體系對(duì)表面進(jìn)行涂裝?？扑紕?chuàng)最新研發(fā)了新一代水性環(huán)保聚氨酯涂料，專門用于玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材表面的裝飾和保護(hù)。具有以下特點(diǎn)：

        ·特定體系有效均勻覆蓋，改善玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料表面平整度

        ·針對(duì)玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料表面具有優(yōu)良的附著性能

        ·持久的防護(hù)，耐光/紫外線，抗老化

        ·環(huán)保水性，可作為普通貨物存儲(chǔ)運(yùn)輸，相比傳統(tǒng)溶劑型涂料，無隱患，低氣味，更安全環(huán)保。

        ·色彩、光澤以及表面裝飾效果可靈活選擇，滿足多樣化裝飾需求


4.2耐火玻璃

        用于防火目的的單片防火玻璃，在火災(zāi)早期，依靠鋼化處理形成的預(yù)應(yīng)力抵抗高溫形成的熱應(yīng)力。隨著玻璃溫度的上升，玻璃本身開始應(yīng)力松弛，直至完全應(yīng)力消失。隨著溫度的繼續(xù)上升，玻璃開始軟化坍塌，最終失去耐火完整性。
一般來說，玻璃在火災(zāi)前30分鐘承受的熱應(yīng)力最大，因?yàn)榇藭r(shí)溫差最大。隨后玻璃出現(xiàn)退火現(xiàn)行，熱應(yīng)力減少。在承受1小時(shí)火焰燃燒后，玻璃變得軟化，只能依靠邊框的夾持作用才能保持完整。因此，防火玻璃與邊框必須有相應(yīng)的耐火性能，缺一不可。

        為了滿足上述要求，我們采用歐洲進(jìn)口單片防火玻璃生產(chǎn)線，保證批量生產(chǎn)的玻璃和檢測(cè)送樣的玻璃一致性。

4.3五金件

        具備開啟功能的防火窗，除了正常啟閉操作外，要求額外配備窗扇啟閉控制裝置，以滿足受火條件下的自動(dòng)關(guān)閉功能。如果采用外露式閉窗器，不但影響外觀和功能性，還存在私拆風(fēng)險(xiǎn)，隱藏式閉窗器則存在由于頻繁使用影響壽命及失效的風(fēng)險(xiǎn)。而且，隨著外窗的開啟方式不同，需要考慮鉸鏈同執(zhí)行元件和溫控元件的匹配問題。


4.4玻纖增強(qiáng)聚氨酯窗系統(tǒng)的保溫性能

        2019年1月7日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了公告，《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ26-2018）自2019年8月1日起實(shí)施。新的規(guī)范中對(duì)于外窗的傳熱系數(shù)K [W/(m2·K)]要求明顯提高。


        規(guī)范同時(shí)要求，外窗及敞開陽臺(tái)的門應(yīng)具有良好的密閉性能。嚴(yán)寒地區(qū)外窗及敞開陽臺(tái)的門氣密性等級(jí)不應(yīng)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T7106-2008中規(guī)定的6 級(jí)。寒冷地區(qū)1～6層的外窗及敞開陽臺(tái)的門氣密性等級(jí)不應(yīng)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T7106-2008中規(guī)定的4級(jí)，7層及7層以上不應(yīng)低于6級(jí)。

        玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料加工過程中，厚度方向尺寸收縮率小于1%，與設(shè)計(jì)尺寸偏差小，具有良好的尺寸穩(wěn)定性。此外，由于材質(zhì)構(gòu)成中80%為玻璃，其線膨脹系數(shù)大大低于鋁合金和PVC塑料，與混凝土墻體接近，可以有效避免由于熱脹冷縮引起的門窗框尺寸變化，防止出現(xiàn)開關(guān)不易、密封不好等現(xiàn)象。使用玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料的門窗，基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》，其氣密性可達(dá)到8級(jí)水平，水密性達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)6級(jí)水平，隔聲性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)5級(jí)水平。






6.1

        建筑外門窗是建筑物的重要組成部分，需要保障最基本的通風(fēng)和采光功能。同時(shí)，為了做到健康舒適和安全耐久，其他性能，比如氣密性能、水密性能、抗風(fēng)壓性能、反復(fù)啟閉性能和節(jié)能性能等也需要不斷改善和提高。當(dāng)前的耐火完整性要求是對(duì)建筑外窗性能的擴(kuò)充和提升。建筑外門窗需要滿足耐火完整性要求，滿足耐火完整性性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)思路、檢測(cè)技術(shù)和驗(yàn)收方式，應(yīng)該和建筑門窗應(yīng)該具備的其他各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)相互協(xié)調(diào)，綜合考慮，不應(yīng)該以降低建筑外窗其他性能指標(biāo)為前提。

6.2

        聚氨酯門窗型材為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，以無堿玻璃纖維紗為增強(qiáng)材料，聚氨酯樹脂為基體樹脂，通過閉模注射拉擠工藝成型，型材本身就集保溫、承載、耐火于一體，能夠很好的兼顧耐火性能和保溫性能。

浙江德毅隆科技股份有限公司 / 江蘇源盛復(fù)合材料科技有限公司

        浙江德毅隆科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：德毅?。┦且患壹滦蛷?fù)合材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及相關(guān)技術(shù)服務(wù)為一體具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型公司。
通過復(fù)合材料技術(shù)深加工，生產(chǎn)節(jié)能/隔音/防火門窗、軌道疏散平臺(tái)、海工平臺(tái)等建筑節(jié)能、防火安全類產(chǎn)品，配套100萬平米成窗用節(jié)能防火復(fù)合材料型材生產(chǎn)規(guī)模，匹配A類防火玻璃關(guān)鍵裝備、原料、工藝均由德國(guó)引進(jìn)，C類防火玻璃生產(chǎn)線為歐洲全線進(jìn)口，技術(shù)質(zhì)量與日本同類產(chǎn)品處于同一水平。
德毅隆公司傾力打造成智慧型工廠，主要承擔(dān)建筑節(jié)能型材、防火型材、防火成窗、節(jié)能成窗、被動(dòng)成窗、與窗配套的隔熱型或非隔熱型建筑防火玻璃、防火輔配件、五金件等產(chǎn)品的銷售，相關(guān)建筑節(jié)能、防火應(yīng)用技術(shù)支持和服務(wù)。

科思創(chuàng)

        科思創(chuàng)是全球最大的聚合物生產(chǎn)商之一，2018年銷售額達(dá)146億歐元。其業(yè)務(wù)范圍主要集中在高科技聚合物材料的生產(chǎn)制造，以及用于諸多日常生活領(lǐng)域的創(chuàng)新性解決方案的研發(fā)。主要服務(wù)領(lǐng)域涵蓋汽車、建筑、木材加工和家具、電氣和電子行業(yè)，其它領(lǐng)域還包括運(yùn)動(dòng)休閑、化妝品、醫(yī)療以及化工行業(yè)本身。截至2018年底，科思創(chuàng)在全球擁有30家生產(chǎn)基地、約16800位員工（按全職員工計(jì)算）。
中國(guó)是科思創(chuàng)全球最大單一市場(chǎng)。2018年，科思創(chuàng)中國(guó)的銷售額為31億歐元，占集團(tuán)全球銷售額約21%。截至2018年底，科思創(chuàng)在中國(guó)投資總額已超過33億歐元。
科思創(chuàng)在中國(guó)廣泛開展業(yè)務(wù)，建立了遍布全國(guó)的銷售網(wǎng)絡(luò)，為本地市場(chǎng)和客戶提供高新材料產(chǎn)品及創(chuàng)新解決方案。目前，科思創(chuàng)在大中華區(qū)共擁有7大生產(chǎn)基地、1個(gè)亞太區(qū)域創(chuàng)新中心、6個(gè)辦公點(diǎn)，為3000余名員工創(chuàng)造卓越的工作機(jī)會(huì)。因致力于為員工創(chuàng)造卓越雇傭條件，科思創(chuàng)中國(guó)被杰出雇主調(diào)研機(jī)構(gòu)認(rèn)證為2019年度“中國(guó)杰出雇主”。

        科思創(chuàng)官方微信公眾號(hào)：科思創(chuàng)在中國(guó)


[1]張喜臣,朱彥飛,鄭恒,王洪濤.建筑門窗耐火完整性要求解析[J].北京:中國(guó)建筑科學(xué)研究院.北京市門頭溝區(qū)公安消防支隊(duì).2017

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[4]GB/T 31433-2015.建筑幕墻、門窗通用技術(shù)條件[S].北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社.2015

[5]GB/T 7633-2008 .門和卷簾的耐火試驗(yàn)方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2008

[6]GB/T 12513-2006.鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2006

[7]GB/T7106-2008.建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2008