簡(jiǎn)介：由于鋼質(zhì)防火卷簾先天性能不足，如果不加水幕便不能適應(yīng)《高規(guī)》新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。無(wú)機(jī)纖維材料具有優(yōu)良的耐高溫特性和極低的導(dǎo)熱系數(shù)，作為新標(biāo)準(zhǔn)下防火卷簾的簾面材料，具有鋼質(zhì)簾面無(wú)可比擬的優(yōu)良性能。因此，我們認(rèn)為，防火卷簾將從鋼質(zhì)進(jìn)入全無(wú)機(jī)纖維時(shí)代。
關(guān)鍵字：鋼質(zhì)防火卷簾 水幕 無(wú)機(jī)纖維相關(guān)站中站： 耐火設(shè)計(jì) 防火分區(qū)
一、前言
國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)二十年的高速發(fā)展，不僅造就了大批大型高層建筑，而且也給建筑防火技術(shù)和防火材料性能提出了新的、更高的要求。
根據(jù)《高規(guī)》的規(guī)定，為了減少火災(zāi)蔓延所造成的損失，在建筑內(nèi)部應(yīng)設(shè)置2000～4000m2的防火分區(qū)。設(shè)置防火分區(qū)最簡(jiǎn)單、的辦法是設(shè)置防火墻。在一些不便設(shè)置防火墻的場(chǎng)合，可用防火卷簾代替防火墻。
作為代替防火墻的防火卷簾，必須具有良好的防火、耐火、隔熱、擋煙、耐壓、抗疲勞、抗老化、耐腐蝕、高溫強(qiáng)力好和受熱不變形等性能。其中，防火、耐火和隔熱是不可缺少的基本性能。對(duì)此，必須具有科學(xué)的、一致的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。按照GB7633《門和卷簾的耐火試驗(yàn)方法》的規(guī)定，當(dāng)采用包括背火面溫升在內(nèi)的各項(xiàng)判定條件判定，其耐火極限不應(yīng)低于3.00小時(shí)；若不以包括背火面溫升作為耐火極限的判定條件，而根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“無(wú)隔熱保護(hù)層的鐵皮卷簾免測(cè)背火面溫升”的規(guī)定和GB14102《鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件》的規(guī)定，則以距背火面一定距離的輻射熱強(qiáng)度和簾面是否竄火來(lái)作為耐火極限的判定條件。十分明顯，上述兩個(gè)耐火極限判定條件差異很大：依據(jù)前者判定的防火卷簾既具有防火又具有隔熱的功能，能有效地代替防火墻起到防火分區(qū)的分隔作用；依據(jù)后者判定的防火卷簾則缺乏必要的隔熱功能判定。如果沒(méi)有有效的隔熱功能，防火卷簾的防火性能就無(wú)法充分發(fā)揮，不能完全代替防火墻的作用。
為了敘述方便，我們?cè)谶@里把前者稱為特級(jí)防火卷簾，把后者稱為普通防火卷簾。為了克服有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不一致的缺陷，建設(shè)部于1999年3月8日對(duì)《高規(guī)》第544條進(jìn)行了修訂，規(guī)定“在采用防火墻確有困難的場(chǎng)所，可采用防火卷簾作為防火分區(qū)分隔。當(dāng)采用包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時(shí)，其耐火極限不應(yīng)小于3.00小時(shí)；當(dāng)采用不包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時(shí)，其卷簾兩側(cè)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)，系統(tǒng)噴水延續(xù)時(shí)間不應(yīng)低于3.00小時(shí)?！边@次修訂對(duì)于統(tǒng)一防火卷簾耐火極限判定條件的標(biāo)準(zhǔn)，保證防火卷簾充分發(fā)揮防火分區(qū)分隔的作用，具有重要的意義。
就防火卷簾而言，起防火分區(qū)分隔作用的主體結(jié)構(gòu)是防火簾面。因此，本文結(jié)合《高規(guī)》的規(guī)定、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況及新材料、新技術(shù)的發(fā)展，主要就防火簾面進(jìn)行討論。
二、鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的防火卷簾以鋼制簾面為主。
早期的鋼質(zhì)防火卷簾是單板式的，其簾面一般是用0.5～1.5mm厚的薄鋼板經(jīng)剪裁軋制成的帶狀簾片串接而成。單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、抗風(fēng)壓、防盜、塑性好、加工、安裝、使用都比較方便等優(yōu)點(diǎn)，但耐火性能和隔熱性能卻很差。耐火性能差是因?yàn)樵诟邷叵落摬膹?qiáng)力下降。比如普通低碳鋼溫度超過(guò)350℃，強(qiáng)力開始迅速下降，在500℃時(shí)其強(qiáng)力約為常溫的1/2，600℃時(shí)強(qiáng)力約為常溫的1/3[1].此外，鋼材在一定溫度和應(yīng)力下，隨時(shí)間推移，會(huì)發(fā)生塑性變形（即徐變）。鋼材在低溫下就會(huì)發(fā)生徐變，在高溫下徐變明顯。如普通低碳鋼一般在300～350℃、合金鋼在400～450℃時(shí)徐變明顯，易產(chǎn)生變形，降低了防火性能。鋼材隔熱性能差是因?yàn)殇撌菬岬牧紝?dǎo)體，導(dǎo)熱系數(shù)大。根據(jù)燃燒理論和熱學(xué)原理，燃燒、傳熱和溫升是互相聯(lián)系、互相作用、不可分割的物理現(xiàn)象。由于單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面隔熱性能差，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，建筑物內(nèi)瞬間產(chǎn)生的巨大熱量從受火面通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對(duì)流（鋼板熱變形后）等方式大量地傳遞到背火面，從而使背火面溫度急劇上升。當(dāng)背火面溫度升至一些可燃物的燃點(diǎn)時(shí)，防火卷簾的防火性能就大大降低乃至喪失了。
復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾是目前國(guó)內(nèi)使用較多的防火卷簾。與單板式鋼質(zhì)防火卷簾相比，由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使之除保留單板式鋼質(zhì)防火卷簾的優(yōu)點(diǎn)外，隔熱性能也有明顯提高。從簾面結(jié)構(gòu)上講，復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾簾面是由兩層薄鋼帶中間夾一層無(wú)機(jī)纖維隔熱材料組成的復(fù)合夾芯簾片串接而成。目前各廠家使用的無(wú)機(jī)纖維隔熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉或硅酸鋁纖維（亦稱陶瓷纖維）等。由于無(wú)機(jī)纖維導(dǎo)熱系數(shù)?。ㄒ?jiàn)表1），因此復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾隔熱性能比單板鋼質(zhì)防火卷簾有較大提高。然而，從表1可以看出：
（1）對(duì)于巖棉、礦棉和玻璃棉纖維，其使用溫度均低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線1小時(shí)的924℃。如果不考慮鋼板本身的隔熱作用，理論上除非有足夠的厚度，否則這三種材料根本不能滿足《高規(guī)》中關(guān)于防火卷簾耐火極限≥3小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，由于受復(fù)合型鋼質(zhì)卷簾簾片結(jié)構(gòu)的限制，我國(guó)目前市場(chǎng)上復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾無(wú)機(jī)纖維層一般不超過(guò)20mm且不是連續(xù)層，這個(gè)厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證防火卷簾耐火極限≥3小時(shí)而背火面溫升又不≥140℃。
（2）對(duì)于硅酸鋁纖維（陶瓷纖維），雖然耐高溫達(dá)到1200℃以上，但≤20mm的單層厚度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足耐火極限≥3小時(shí)的條件。所以說(shuō)復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾雖然比單板式鋼質(zhì)防火卷簾防火隔熱性能有明顯改善，但仍不能克服單板式鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷，無(wú)法滿足《高規(guī)》新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
巖棉礦棉玻璃棉硅酸鋁纖維使用溫度（℃）8106505501260導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K）0.03～0.045（常溫）0.03～0.045（常溫）0.041～0.049（70℃）0.17（800℃）。
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一、前言
國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)二十年的高速發(fā)展，不僅造就了大批大型高層建筑，而且也給建筑防火技術(shù)和防火材料性能提出了新的、更高的要求。
根據(jù)《高規(guī)》的規(guī)定，為了減少火災(zāi)蔓延所造成的損失，在建筑內(nèi)部應(yīng)設(shè)置2000～4000m2的防火分區(qū)。設(shè)置防火分區(qū)最簡(jiǎn)單、的辦法是設(shè)置防火墻。在一些不便設(shè)置防火墻的場(chǎng)合，可用防火卷簾代替防火墻。
作為代替防火墻的防火卷簾，必須具有良好的防火、耐火、隔熱、擋煙、耐壓、抗疲勞、抗老化、耐腐蝕、高溫強(qiáng)力好和受熱不變形等性能。其中，防火、耐火和隔熱是不可缺少的基本性能。對(duì)此，必須具有科學(xué)的、一致的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。按照GB7633《門和卷簾的耐火試驗(yàn)方法》的規(guī)定，當(dāng)采用包括背火面溫升在內(nèi)的各項(xiàng)判定條件判定，其耐火極限不應(yīng)低于3.00小時(shí)；若不以包括背火面溫升作為耐火極限的判定條件，而根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“無(wú)隔熱保護(hù)層的鐵皮卷簾免測(cè)背火面溫升”的規(guī)定和GB14102《鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件》的規(guī)定，則以距背火面一定距離的輻射熱強(qiáng)度和簾面是否竄火來(lái)作為耐火極限的判定條件。十分明顯，上述兩個(gè)耐火極限判定條件差異很大：依據(jù)前者判定的防火卷簾既具有防火又具有隔熱的功能，能有效地代替防火墻起到防火分區(qū)的分隔作用；依據(jù)后者判定的防火卷簾則缺乏必要的隔熱功能判定。如果沒(méi)有有效的隔熱功能，防火卷簾的防火性能就無(wú)法充分發(fā)揮，不能完全代替防火墻的作用。
為了敘述方便，我們?cè)谶@里把前者稱為特級(jí)防火卷簾，把后者稱為普通防火卷簾。為了克服有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不一致的缺陷，建設(shè)部于1999年3月8日對(duì)《高規(guī)》第544條進(jìn)行了修訂，規(guī)定“在采用防火墻確有困難的場(chǎng)所，可采用防火卷簾作為防火分區(qū)分隔。當(dāng)采用包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時(shí)，其耐火極限不應(yīng)小于3.00小時(shí)；當(dāng)采用不包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時(shí)，其卷簾兩側(cè)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的閉式自動(dòng)噴水系統(tǒng)，系統(tǒng)噴水延續(xù)時(shí)間不應(yīng)低于3.00小時(shí)?！边@次修訂對(duì)于統(tǒng)一防火卷簾耐火極限判定條件的標(biāo)準(zhǔn)，保證防火卷簾充分發(fā)揮防火分區(qū)分隔的作用，具有重要的意義。
就防火卷簾而言，起防火分區(qū)分隔作用的主體結(jié)構(gòu)是防火簾面。因此，本文結(jié)合《高規(guī)》的規(guī)定、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況及新材料、新技術(shù)的發(fā)展，主要就防火簾面進(jìn)行討論。
二、鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的防火卷簾以鋼制簾面為主。
早期的鋼質(zhì)防火卷簾是單板式的，其簾面一般是用0.5～1.5mm厚的薄鋼板經(jīng)剪裁軋制成的帶狀簾片串接而成。單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、抗風(fēng)壓、防盜、塑性好、加工、安裝、使用都比較方便等優(yōu)點(diǎn)，但耐火性能和隔熱性能卻很差。耐火性能差是因?yàn)樵诟邷叵落摬膹?qiáng)力下降。比如普通低碳鋼溫度超過(guò)350℃，強(qiáng)力開始迅速下降，在500℃時(shí)其強(qiáng)力約為常溫的1/2，600℃時(shí)強(qiáng)力約為常溫的1/3[1].此外，鋼材在一定溫度和應(yīng)力下，隨時(shí)間推移，會(huì)發(fā)生塑性變形（即徐變）。鋼材在低溫下就會(huì)發(fā)生徐變，在高溫下徐變明顯。如普通低碳鋼一般在300～350℃、合金鋼在400～450℃時(shí)徐變明顯，易產(chǎn)生變形，降低了防火性能。鋼材隔熱性能差是因?yàn)殇撌菬岬牧紝?dǎo)體，導(dǎo)熱系數(shù)大。根據(jù)燃燒理論和熱學(xué)原理，燃燒、傳熱和溫升是互相聯(lián)系、互相作用、不可分割的物理現(xiàn)象。由于單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面隔熱性能差，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，建筑物內(nèi)瞬間產(chǎn)生的巨大熱量從受火面通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對(duì)流（鋼板熱變形后）等方式大量地傳遞到背火面，從而使背火面溫度急劇上升。當(dāng)背火面溫度升至一些可燃物的燃點(diǎn)時(shí)，防火卷簾的防火性能就大大降低乃至喪失了。
復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾是目前國(guó)內(nèi)使用較多的防火卷簾。與單板式鋼質(zhì)防火卷簾相比，由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使之除保留單板式鋼質(zhì)防火卷簾的優(yōu)點(diǎn)外，隔熱性能也有明顯提高。從簾面結(jié)構(gòu)上講，復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾簾面是由兩層薄鋼帶中間夾一層無(wú)機(jī)纖維隔熱材料組成的復(fù)合夾芯簾片串接而成。目前各廠家使用的無(wú)機(jī)纖維隔熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉或硅酸鋁纖維（亦稱陶瓷纖維）等。由于無(wú)機(jī)纖維導(dǎo)熱系數(shù)?。ㄒ?jiàn)表1），因此復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾隔熱性能比單板鋼質(zhì)防火卷簾有較大提高。然而，從表1可以看出：
（1）對(duì)于巖棉、礦棉和玻璃棉纖維，其使用溫度均低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線1小時(shí)的924℃。如果不考慮鋼板本身的隔熱作用，理論上除非有足夠的厚度，否則這三種材料根本不能滿足《高規(guī)》中關(guān)于防火卷簾耐火極限≥3小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，由于受復(fù)合型鋼質(zhì)卷簾簾片結(jié)構(gòu)的限制，我國(guó)目前市場(chǎng)上復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾無(wú)機(jī)纖維層一般不超過(guò)20mm且不是連續(xù)層，這個(gè)厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證防火卷簾耐火極限≥3小時(shí)而背火面溫升又不≥140℃。
（2）對(duì)于硅酸鋁纖維（陶瓷纖維），雖然耐高溫達(dá)到1200℃以上，但≤20mm的單層厚度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足耐火極限≥3小時(shí)的條件。所以說(shuō)復(fù)合型鋼質(zhì)防火卷簾雖然比單板式鋼質(zhì)防火卷簾防火隔熱性能有明顯改善，但仍不能克服單板式鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷，無(wú)法滿足《高規(guī)》新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
巖棉礦棉玻璃棉硅酸鋁纖維使用溫度（℃）8106505501260導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K）0.03～0.045（常溫）0.03～0.045（常溫）0.041～0.049（70℃）0.17（800℃）。