背景介紹

建筑門窗作為建筑物重要的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)建筑物美觀、環(huán)保、節(jié)能、安全等諸多方面起到非常重要的作用。比如前些年在建筑節(jié)能和綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展要求推動下，建筑門窗的節(jié)能功能被人們廣泛重視，并制定和頒布了一系列節(jié)能門窗的標(biāo)準(zhǔn)，用于指導(dǎo)節(jié)能門窗的設(shè)計(jì)生產(chǎn)?？梢哉f，建筑物功能要求不斷提升的過程，就是建筑門窗的發(fā)展過程。為了滿足人們對建筑物舒適度、健康度和安全度指標(biāo)日益提升的需求，建筑門窗在提高已有的各項(xiàng)性能要求的基礎(chǔ)上，也在不斷完善和發(fā)展新的性能要求。

節(jié)能門窗不具備耐火性能，是目前高層建筑防火技術(shù)研究中必須面對的一個現(xiàn)實(shí)。近年來，多起因建筑外門窗不具備防火性能而導(dǎo)致的災(zāi)難性火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，例如2010 年11 月15 日上海靜安區(qū)膠州路居民樓火災(zāi)，2011 年 2 月 3 日沈陽皇朝萬鑫酒店火災(zāi)，2014 年4 月 21 日大連星海廣場公寓火災(zāi)，以及 2017 年 6 月14 日倫敦格倫費(fèi)爾塔公寓大樓火災(zāi)等。為此，公安部組織編制了 GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，對特殊使用部位的建筑外門窗的耐火完整性提出了具體要求。由于傳統(tǒng)意義上的防火門和防火窗不具備建筑外門窗的相關(guān)物理性能，尤其是保溫性能，因此不能作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能使用。

節(jié)能門窗分類

通常而言，建筑外門窗由玻璃面板、框架型材、五金配件、密封膠條，以及其他輔助配件等組成，如圖1 所示。在節(jié)能門窗的工程設(shè)計(jì)過程中，依據(jù)不同地區(qū)不同使用部位，首先對組成門窗的各個材料元素進(jìn)行選取，以實(shí)現(xiàn)所需要的功能和性能指標(biāo)。對于耐火節(jié)能門窗而言，由于普通節(jié)能窗用材料，部分不能滿足耐火完整性的要求，所以其組成材料也相應(yīng)有所同。表1 中列出了按使用的框架型材種類區(qū)分，目前可以用于耐火節(jié)能門窗的類型。

耐火節(jié)能門窗用材料

2.1 型材

2.1.1 鋁合金型材

鋁合金型材如圖 2 所示。鋁合金為熱的良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)為160 W/(m·K)，屬于構(gòu)成門窗型材材料中導(dǎo)熱系數(shù)最高的，且導(dǎo)熱率隨溫度的升高而上升。工業(yè)用鋁合金的熔點(diǎn)約620～650 ℃，在火災(zāi)中火場溫度通常遠(yuǎn)高于鋁的熔點(diǎn)。但是鋁合金型材一般在300 ℃ 左右即失去承載能力，并發(fā)生不可接受的變形而無法使用。從已有火災(zāi)案例來看，建筑門窗鋁合金型材的破壞多為在高溫下嚴(yán)重變形而無法使用，完全燒熔的現(xiàn)象相對少見。