2015年5月1日《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014)正式實施后對外窗的性能提出了更高的要求——外窗不僅要滿足普通節(jié)能窗的五性要求(隔熱性、氣密性、水密性、抗風壓性、隔聲性)，且要滿足耐火完整性要求。業(yè)界為了將這種窗和防火窗區(qū)分開來，取名為“耐火窗”。(注：有的廠家為了滿足消防認證要求，取名為“其他材質非隔熱防火窗”或“其他材質隔熱防火窗”，以下統(tǒng)稱為“耐火窗”。)

  新規(guī)執(zhí)行后，簡單的講，對住宅建筑影響較大的有兩條(下圖)：

  ①住宅建筑高度>54米時，需設置避難間，避難間外窗滿足耐火完整性1小時;

  ②住宅建筑高度>27米且使用B1級外保溫時，住宅外窗滿足耐火完整性0.5小時。

  由于我國目前的耐火窗生產廠家相對較少，大面積使用的案例也不是很多，為了更好的掌握耐火窗的成本增量，本篇主要從技術角度分析耐火窗為什么比普通的節(jié)能窗貴?貴在什么地方?

為什么貴?

從普通窗到耐火窗，造成成本上漲的背后是什么?

  普通窗要實現(xiàn)耐火完整性，必須進行技術改造，目前絕大部分的廠家從型材加強、防火玻璃、防火五金件、阻燃膠條這四個方面對普通窗進行處理，以達到耐火完整性0.5小時、1.0小時。

  基于上述因素，我們在技術上對四個因素進行逐一分析，看看技術要求的變化和成本的增加情況。

  (1)型材加強——是普通窗到耐火窗的必經途徑，材料成本增加50%以上。

  市場上主流的塑鋼型材、鋁合金型材由于型材本身的熔點較低，要達到耐火完整性0.5小時是不可能的。目前，耐火窗產品型材基本上都需要增加增加鋼襯以及角部的加強措施來實現(xiàn)耐火完整性要求。我們來看一下《建筑幕墻、門窗通用技術條件》(GB/T31433-2015)中5.1.5條(如下圖)的相關規(guī)定：

  根據(jù)上述規(guī)范5.1.5條的要求，對于耐火完整性要求的外門窗型材需要增加鋼襯或鋁襯的措施，下圖為目前耐火窗常見的角部加強處理，以保證火災時外窗的完整性。

(上圖來源：廣東金剛玻璃科技股份有限公司)

  普通的塑鋼型材或者鋁合金型材通過增加鋼襯及角部的連接件實現(xiàn)耐火完整性，在材料的成本上增加50%以上甚至更高，而材料的成本增加與廠家的型材加強工藝有較大關系。

  (2)使用防火玻璃及鋼化玻璃——是普通窗玻璃實現(xiàn)耐火完整性的主要方案，玻璃成本增加200%~300%，甚至更高。

  在耐火窗中，玻璃屬于火災中較為脆弱的部位。目前普通窗要實現(xiàn)耐火完整性需要在背火面設置防火玻璃(單片防火玻璃或復合防火玻璃)，在迎火面設置鋼化玻璃。目前耐火窗耐火完整性0.5小時，多數(shù)使用單片銫鉀玻璃，要實現(xiàn)耐火完整性1.0小時，則較多使用復合防火玻璃。

  普通窗：6mm白玻的價格為40元/m2，鋼化玻璃在此基礎上增加10元/m2左右。

  耐火窗：市場上6mm的單層防火玻璃的價格約100元/m2~150元/m2(比普通白玻高2~3倍左右);而復合玻璃的價格更貴一些。

  (3)耐火窗需要阻燃膠條，比普通的三元乙丙橡膠成本增加200%以上，甚至更高。

  普通的外窗要實現(xiàn)氣密性和水密性需要用密封膠條，耐火窗依然屬于外窗的范疇，耐火窗需要在普通三元乙丙橡膠中添加適量的阻燃劑，使其成為難燃材料，這種特種密封條燃燒后不脫落并能持續(xù)阻擋煙氣和火焰蔓延。

  另外，為了增強型材的耐火隔熱性和完整性，提高型材強度，需要在型材中增加防火膨脹條或吸熱型防火灌注料或吸熱阻燃棒，上述三種材料均可以遇火膨脹10倍以上。

(上圖來源：《建筑外窗耐火完整性密封膠條的應用探討》)

  特種膠條的使用，也是材料成本增加的重要原因，因為上述材料的使用范圍較少，市場上尚沒有可以參考的價格作為對比依據(jù)。根據(jù)已有的廠家報價，特種膠條比普通的三元乙丙橡膠其成本增加200%以上，甚至更高。

  (4)耐火窗需要防火五金件、溫控裝置，成本增加不多但也不可小覷。

  耐火窗需使用防火五金件，五金件是最容易實現(xiàn)耐火完整性要求的部位，使用鋼制的五金即可達到，一般成本增加較少，在普通五金的基礎上增加30%左右成本。

  耐火窗是否需要自動關閉工程，依地方標準而定。溫控裝置的成本離散型較大，從100元/套到400、500元/套的均有，這方面的成本增加不可小覷。

  小結：從普通窗到耐火窗，其材料成本的增加是全方位的，從型材成本、玻璃成本到五金輔材成本均有較大幅度的成本增加。而在耐火窗最薄弱的部位所帶來的 “短板”越大，這部分的成本投入越大。一般情況下，若要實現(xiàn)耐火完整性0.5小時，PVC耐火窗、鋁合金耐火窗的成本約900~1200元/m2(跟廠家和地區(qū)亦有很大關系)，要實現(xiàn)耐火1.0小時，耐火窗其成本約為1200~1500元/m2。

貴在哪?

  從普通窗到耐火窗，成本上漲的具體構成?

  耐火窗的成本增加是全方面的，由于市場上的耐火窗使用規(guī)模較小，且各耐火窗廠家基于技術保密的原因，耐火窗成本的透明度不高，所以耐火窗的成本很難估量。為了更好的了解耐火窗的成本構成，本節(jié)我們節(jié)選普通的鋁合金窗、鋁合金耐火窗進行對比。

  ·普通窗：斷橋鋁合金，60系列，平開，Low-E6+12A+6

  ·耐火窗：斷橋鋁合金，65系列，平開，5+1.4pvb加膠+5+12A+5

  根據(jù)廠家報價整理表格如下：

  (說明：成本僅供測算使用，具體價格和廠家、窗型等由很大關系，具體項目應具體分析)

  (1)成本構成分析

從上表及上圖可以看出：

  · 無論耐火窗或者普通窗其供應價和安裝價的成本構成比重的變化不大，基本上遵循著安裝價：供應價=3:7的比例，供應價依然占比最高。

  · 供應價、安裝價兩者的增量均較大，安裝價增幅50%，供應價增幅105%，耐火窗的成本增量在安裝和供應上全面增加。這也反應出，耐火窗的復雜性同時導致了加工制作和材料成本的增加，其中也不排除廠家的技術專利等隱性成本增加。

  (2)供應價的構成

  供應價是耐火窗成本的重要組成部分，我們在前面內容談到普通窗要達到耐火窗需要全面提升材料性能，這里具體分析各部分的成本增量。

供應價的具體組成分析示意圖

  小結：從上述耐火窗的增量分析可以看出：

  · 兩種不同類型的外窗，其型材、五金的成本占比基本上一致，唯有玻璃占比的變化最大，這也反應了耐火窗中玻璃成本的增幅較大，壓縮了其他項目的比例。從技術上分析，玻璃是耐火窗中最為薄弱的環(huán)節(jié)，要滿足耐火完整性要求，玻璃最需要加強處理，成本增量幅度最高。

  · 耐火窗較普通窗而言，玻璃的成本增幅高達285%，五金增幅94%，型材增幅85%，輔材反而增幅較小。這也印證了技術分析的觀點——最薄弱部位的成本投入最大。

案例分析

耐火窗方案是否為最佳解決方案?

  對于大于27米的高層住宅，《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014)對于外保溫的設計，給出三種解決方案：

  方案一：復合保溫結構(B1級保溫材料，外側5cm以上不燃材料)+ 普通節(jié)能窗

  方案二：A級外保溫材料 + 普通節(jié)能窗

  方案三：B1級外保溫材料+ 耐火窗(耐火完整性0.5小時)

  這里要注意：建筑高度大于54米的住宅避難間外窗，依然要使用耐火完整性1.0小時的耐火窗。

  根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》的要求，大面積使用耐火窗的條件——外保溫為B1級時，保溫體系的選擇決定了耐火窗的使用范圍。

  案例：以山東省某項目為例(75節(jié)能標準)，地上25層，體型系數(shù)0.30，窗墻比：南向0.31，北向0.21，東向0.08，西向0.05。以標準層來進行測算，標準層面積為314m2。

  方案一：采用山東省某品牌復合保溫體系(專利產品)，與結構主體一同現(xiàn)澆，無法現(xiàn)澆的部位采用自保溫砌塊，產品參下圖所示：

  方案二：A級巖棉板 + 普通節(jié)能窗

  方案三：B1級聚苯板 + 耐火窗(0.5小時)

  對上述三個方案進行對比，成本數(shù)據(jù)整理如下：

  由三個方案的成本分析可知，造價由低到高分別是：

  最低——方案二，182元/m2(100%)，A級外保溫材料+普通節(jié)能窗

  其次——方案一，209元/m2(115%)，復合保溫結構+普通節(jié)能窗

  最高——方案三，215元/m2(118%)，B1級外保溫材料+ 耐火窗

  由上可知：耐火窗的方案是三種方案中成本最高的方案。在耐火窗大面積使用的方案三，其成本增量為6元/m2(與方案一對比)和34元/m2(與方案二對比)。這也側面印證了開發(fā)商在使用耐火窗上的顧慮，成本依然是耐火窗大面積使用的障礙。

  三種方案的明細組成表如下：

  注：本項目成本測算具有區(qū)域性(方案一中的現(xiàn)澆復合板保溫體系為專利產品)，且各地域產品價格具有差異性，上述的成本測算僅供方案比選使用。

  小結：由本案例的技術經濟分析和以下三個方案對比，可以得出以下結論：

  方案一：復合保溫結構(B1級保溫材料，外側5cm以上不燃材料)+ 普通節(jié)能窗

  方案二：A級外保溫材料 + 普通節(jié)能窗

  方案三：B1級外保溫材料+ 耐火窗

  結論一：耐火窗方案的成本最高。

  結論二：保溫體系的選擇決定了是否需要使用耐火窗。

  總結

  我國耐火窗的發(fā)展至今僅有兩年多的時間，而國家的技術標準也正在制定中，從目前市場上提供的耐火窗應用案例來看，耐火窗的型材、玻璃、五金、膠條等都有較大幅度的成本增加，且因耐火窗廠家相對偏少、使用量也偏少，其技術研發(fā)帶來的隱性成本亦有不同程度的增加。

  耐火窗方案是目前外保溫的建筑防火解決方案中成本最高的方案，但是由于其他保溫體系存在著各種各樣的問題，耐火窗的使用也是越來越多，隨著技術的進步以及使用范圍和規(guī)模的增加，耐火窗的成本將呈下降趨勢。

  耐火窗的應用尚屬于探索階段，基于此我們建議：

  ①耐火窗的應用，應基于各地區(qū)市場狀況多加分析考慮，并對具體項目進行多方案的比選，選取技術可行、經濟合理的方案。

  ②當必須使用耐火窗時，建筑方案階段應根據(jù)產品定位，控制建筑節(jié)能設計，合理的控制建筑體形系數(shù)和窗墻比，減少產品不適配的情況發(fā)生，減少隱性成本增加。

  ③耐火窗進行集團集采更能降低采購風險和施工風險，同時也能降低采購成本。

作者：賀加棟 來源：山東綠地泉控股集團技術發(fā)展部