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建筑幕墻的防火防雷設計與施工
建筑幕墻是由金屬構架與板材組成，不承擔主體結構荷載與作用的建筑外圍護結構。建筑幕墻除了有技術發展較成熟的玻璃幕墻、金屬幕墻和石材幕墻外，還有現在發展得較快的多用于大空間的點駁式幕墻和新型的氣循幕墻、智能幕墻與光電幕墻。建筑幕墻是現代建筑派的主要表現特征，在新世紀的現代化城市建筑中具有不可替代的藝術地位。
建筑幕墻一般應用在人群密集的、大型的公共建筑，重要的高層、超高層建筑物的外墻上。幕墻建筑的火災危險性大，因為玻璃、石材是脆性材料，其抗火性差，溫度達到250度時玻璃即會炸裂。一般幕墻的玻璃、石材、復合鋁板均不耐火，當受熱或遇火燒時易變形、破碎毀壞而造成幕墻大面積掉落，火焰就從幕墻破碎洞口的外側卷進上層室內。另外，垂直幕墻與建筑物各樓層樓板、房間間墻的縫隙未經處理或處理不恰當，且消防系統不完善情況下，濃煙也可通過縫隙向上層擴散彌漫，造成人員窒息，而火苗則通過縫隙往上層竄。這些縫隙和幕墻破裂的洞口就成了引火通道，串煙串火，釀成更大的火災。國內外都有這樣不少慘痛的例子。此外，室內的大火可將石材幕墻掛石板的不銹鋼板和鋼材軟化而失去強度致使石板剝離從天而降，威脅行人安全。可見，幕墻的防火不當不但嚴重影響建筑物的使用安全性，還嚴重危害人民生命財產安全和其他公眾利益，所以幕墻的防火是一項非常重要的工作，建設主體各方都不可掉以輕心。
《建設工程質量管理條例》明確了建設主體各方的質量責任和義務，尤其明確了設計單位必須按照工程建設標準進行設計，并對其設計質量負責;施工單位對建設工程的施工質量負責。也就是說，設計單位，施工單位，對質量行為負終身責任。筆者以過去設計的經驗及現在監督的個案例子，結合《工程建設標準強制性條文》和一些相關規范著重在設計、施工方面對建筑幕培防火、防雷措施提出一些技術處理要點。
一、幕墻的防火設計
幕墻的防火，設計要先行，設計是前提是基礎。所以防火
設計應做到：
（1）明確設計責任。建筑設計單位主要應考慮幕墻工程的防火、防雷、光環境污染和連接預埋件的結構安全等因素，并對建筑幕墻工程提出具體設計要求并負相應的設計責任。幕墻設計單位應具備相應的專業設計資質，嚴格按照有關規范和相關標準及制度對幕墻防火方面的選材、節點、細部構造進行設計。
（2）建筑幕墻的設置、層數、長度、面積和防火分區、防火間距及建筑幕墻的防火節點的耐火極限要求等應符合《建筑設計防火規范》和高層民用建筑設計防火規范》。
（3）建筑幕墻作為外圍護構件要求密封性好，尤其是玻璃幕墻其開啟部分面積要求不宜大于幕培墻面面積的15％:且開啟部分宜采用上懸結構，開啟角度不宜大于45度。所以，以建筑幕墻為外圍護結構的建筑物基本上是屬于封閉性建筑物，防火設計應遵循預防為主、防消結合的工作方針，采取可靠的防火措施立足自防自救，幕墻防火措施要與建筑主體的消防系統結合考慮。
（4）設計幕墻分格時要力求桿件與柱、梁、墻、樓板位置一致，避免交叉。一般地，幕墻立挺與柱要重合，幕墻橫梁與建筑物樓板或主框梁、防火墻裙要吻合，避免一玻璃跨越兩個防火分區，這樣幕墻的主桿件才可以與建筑物主體可靠連接，防火區才得以封閉。
（5）個別情況下，幕墻橫梁與樓面標高不一致時，應在樓面外沿設置水平放置的鋁型材填充，鋁型材用透明結構膠與玻璃粘結。
（6）窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用不燃燒材料。當其外墻面采用耐火極限不低于lh的不燃燒體時，其墻內填充材料可采用難燃燒材料。
（7）無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于lh，高度不低于0.8m的不燃燒實體裙樓（圖1 a）；或在幕墻內側每層設間距<=2m的自動噴水噴頭（圖1 b）。圖略
（8）玻璃幕墻與每層樓板、隔培處的縫隙，應采用不燃燒材料嚴密填實，樓板和隔墻處形成水平或垂直防火帶。
（9）防火層的厚度和寬度應根據防火材料的耐火極限來決定。防火層應采用隔離措施。防火層的板應采用經防腐處理且厚度不小于1.5mm的耐熱鋼板，不得采用鋁板。防火層的密封材料應采用防火密封膠，防火密封膠應有法定檢機構的防火檢驗報告。
（10）幕墻使用的防火、保溫材料應采用不燃燒性或難燃性材料，其品種、材質、耐火等級、鋪設厚度、燃燒性能必須達到規范要求，其表面應有防潮措施。
（11）裝修材料的使用嚴格按《建筑內部裝修設計防火規范》要求采用燃燒性能等級為A或B1級的材料，當材料的防火等級不明確時，應取樣進行檢測。
（12）目前，幕墻工程多由施工企業自行設計，其設計文件圖紙必須由原設計單位審核，審核單位不能僅從總體方案、立面效果、平立面分格方面粗審，要真正起到技術審核把關的作用。
（13）原設計單位在設計建筑主體消防系統時，要同時結合考慮幕墻的防火措施，避免出現消防盲區而留下火災隱患。幕墻四周天花處，可設煙感探測器及消防噴淋加以保護，當火苗初起，煙感探測器馬上報警，噴水設備啟動，將火災消滅在萌芽狀態中。
二、幕墻防火施工
幕墻防火的施工是幕墻防火有效的關鍵和保證。
（1）承包幕墻施工的單位必須具備相應的資質。建筑幕墻工程施工企業應根據設計要求提出有關施工安裝的技術要求并對幕墻材料、幕墻結構設計和加工制作部件等的工程質量負責。
（2）建筑幕墻工程施工企業必須嚴格按照經有資質的審核單位審定的設計文件和施工圖進行施工，不得擅自修改。
（3）防火材料的安裝應有固定措施，確保安裝牢固，做到不松懈不遺漏，拼縫不留縫隙。防火棉厚度不能少于60mm，鋪設要飽滿均勻無遺漏，且不能與玻璃有直接接觸。
（4）防火材料不得與幕墻玻璃直接接觸，防火材料朝玻璃面處宜用裝修材料覆蓋。
（5）擱置玻璃幕墻防火棉的金屬板應為厚度不小于1.2mm的鍍鋅鋼板，而金屬和石材幕墻的防火層必須采用經防腐處理且厚度不小于1.5mm的耐熱鋼板，兩者均不得采用鋁板。
（6）鍍鋅鋼襯板不得與鋁合金型材直接接觸，襯板就位后應進行密封處理。
（7）幕墻四周與主體結構之間的縫隙應采用防火保溫材料填塞，不得采用水泥砂漿等干硬性材料填塞，內外表面應采用密封膠連續封閉，接縫要嚴密，做到不滲漏不漏氣。
（8）雙面膠帶、泡沫棒硅酮密封膠的填充棒）、復合鋁板等易燃、可燃材料，在實際的工程應用中，大量使用時要有相當的防火措施，使用鋁板時，盡量使用單層鋁板。
（9）在施工過程中，幕墻防火構造、防火節點應作隱蔽驗收。防火材料應有產品合格證或材料耐火檢驗報告。
（10）施工完畢，必須檢查所有的防火節點、防火隔斷是否都密封嚴密，各層間防火隔斷是否都按要求用防潮材料將礦棉等不燃燒材料包裹進行填塞，其防火隔斷能否滿足防火規范要求。其檢驗手段一般采用觀察和觸摸方法，必要時可在防火節點處用火苗試試是否漏氣、串煙，是否真正達到既防火又防煙的作用。
三、幕墻的防雷
建筑幕墻的金屬骨架是良導體，幕墻的防雷措施不當，可能會遭到雷電的側擊破壞，嚴重的可能招至火災，所以幕墻的防雷必須嚴格按照有關規范進行設計和施工。
（1）墻的防重設士人應迷細3解建坦主生的防重裝置和幕墻、門窗洞口的防雷裝置引出線，要充分利用幕墻、門窗型材的金屬導電特性，確定一個合理、安全、經濟的防雷設計方案。
（2）幕墻應形成自身的防雷網，并與主體結構的防雷體系有可靠的連接。幕墻自身的防雷網不宜大于100平方米。
（3）建筑物每隔三層要裝設均壓環，環間垂直距離不應大于12m，均壓環內的縱向鋼筋必須采用焊接連接并與接地裝置連通。所有引下線、建筑物的金屬結構和金屬設備均應連到環上。
（4）根據《建筑物防雷設計規范》，幕場防側擊措施如下:一類防雷建筑物從30m起每隔不少于6m沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連30m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接。應將二類防雷建筑物45m以上，三類防雷建筑物60m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接。
（5）對設有許多較重要的敏感電子系統，如通信設備、電子計算機、電子控制系統等現代化設備的建筑物，為了增加屏蔽作用，可將防側擊雷和等電位措施從地面首層做起，即將首層以上的外墻上的建筑幕墻、鋁和金門窗、金屬欄桿等較大金屬物與防雷裝置連接。
（6）幕墻防側雷做法:幕墻位于均壓環處的預埋件的錨筋必須與均壓環處的梁的縱向鋼筋連通，固定在設均壓環樓層上的立柱必須與均壓環連通，位于均壓環處與梁縱筋連通的立柱上的橫梁必須與立柱連通。
（7）幕墻立面上，水平方向每8m以內位于未設均壓環樓層的立柱，必須與固定在設均壓環樓層的立柱連通。
（8）幕墻頂的防雷可用避雷帶或避雷針，由建筑物防雷系統統一考慮。建筑幕墻位于女兒墻外側時可沿屋頂周邊設避雷帶，其安裝位置略為突出女兒墻頂部外圍；也可用屋頂其他明設金屬物作為接閃器；也有直接利用建筑幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板作接閃器，這時要求金屬板厚度大于0.5mm，板與板之間的搭接長度大于100mm，金屬
板無絕緣覆蓋層，金屬板與女兒墻內的鋼筋連接成電器通路。在女兒墻部位幕墻構架與避雷帶裝置的連接節點應明露。
（9）幕墻避雷導線與鋁合金材料連接時應滿足等電位要求。當用銅質材料與鋁合金材料連接時，銅質材料外表面應經熱鍍鋅處理。導線連接接觸面應緊密可靠不松動。
（10）幕墻金屬框架與防雷裝置的連接應緊密可靠，應采用焊接或機械連接，形成導電通路。連接點水平間距不應大于防雷引下線的間距，垂直間距不應大于均壓環的間距。
（11）金屬和石材幕墻的還規定導線應在材料表面的保護膜除掉部位進行連接。
（12）鋁板幕墻在選材上注意宜選用單層鋁板而不要選用鋁塑復合板，因為復合板中間夾有的聚己烯塑料是不能導電而致使復合板幕墻無法接地，無法預防雷電對建筑物幕墻的危害，且用該料做成的幕墻不耐用。單層鋁板不僅幾十年不變形、壽命長，更重要的是其導電性能好，易和幕墻一起接地預防雷擊。
（13）幕墻防雷處的接地電阻應小于10歐。
四、結束語
隨著《建設工程質量管理條例》和《建設工程標準強制性條文》的頒布實施，我國的建設活動走向了規范化和法規化道路，邁進了法制化管理軌道，不僅明確了建設主體各方的質量責任、義務及刑法法律責任，而且還確立了凡涉及人民生命財產、人身健康、環境質量和其他公眾利益的為必須嚴格執行的強制性標準條文，為參與建設活動各方執行標準規范質量行為保證工程質量和建筑物的安全性及使用功
能提供了法律和技術依據。建設主體各方只要明確自己的職責，按建設程序辦事，嚴格按規范設計和施工，積極婪叮?朧┛煽浚?牧媳Vぃ?細裱槭眨?ㄖ?磺蕉?艽锏槳踩?煽康氖褂煤妥笆渦Ч???貌凰サ胤⒒悠溆τ械囊帳貅攘Α?br> [參考文獻]
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