防火玻璃是一种十分特殊的安全玻璃,如果仅考虑与防火有关的性能,包括防火玻璃耐火完整性、耐火隔热性及热辐射强度三项,防火玻璃的类别及等级也是根据这些性能划分的,但必须同时考虑防火玻璃的支撑或框架的防火能力。
防火玻璃的耐火性能
从表面上看,普通退火玻璃就具有防火功能,因为它不可燃、熔点高、能够阻挡火焰穿透。但是,由于玻璃自身的脆性,受热后易炸裂,碎片会从框架中脱出,从而无法阻挡火焰的穿过。因此,在建筑物中有防火要求的区域,对玻璃的防火要求基于两点考虑:第一是玻璃必须完整,不能破裂开口或洞穿,以免造成空气流动促使直接火焰的蔓延;第二是玻璃自身完整,且不能由于传热使易燃材料着火,间接造成火势扩展。
防火玻璃最主要的性能是耐火性能。耐火性能取决于玻璃的材质、防火层材料的性质、框架的结构和材质、玻璃尺寸、玻璃结构等条件。耐火性能一般用耐火极限表示。耐火极限根据防火玻璃试验时的耐火完整性、耐火隔热性、热辐射强度三项指标进行判断。
按照GB 12513《镶玻璃构件耐火试验方法》的规定,将防火玻璃直接镶嵌在墙洞中或与框架组合好再镶嵌在墙洞中制成构件进行耐1-防火玻璃向火面升温曲线; 2-国标规定的防火玻璃最高背温;3-防火玻璃实测背火面升温曲线火试验。耐火试验中的防火玻璃升温曲线如图3-2所示,试验过程中,如果防火玻璃背火面出现火焰,并持续燃烧lOs或lOs以上;
当有火焰或气体从孔洞和其他缝隙处出现时,进行棉垫着火性试验,棉垫被点燃,则表明防火玻璃的完整性被破坏,达到耐火极限;如果试件在试验过程中垮塌,同样表明试件失去完整性。隔热性的测定以背火面温度作为判据。如果防火玻璃背火面测温点单点温升达到180℃,平均温升超过140℃,就认为防火玻璃失去隔热作用,达到耐火极限;如果距试件背火面3m的位置,临界热辐射强度值达到0.42W/cm2,或距试件背火面在等于其较小尺寸(长度或高度)l.2倍的距离内,临界热辐射强度值达到3. 35W/cm2,就表明防火玻璃试件达到耐火极限。对于热辐射强度的要求,是由于发生火灾时,从受热玻璃构件发出的热辐射将直接影响该构件附近的可燃物及物资的安全,比如落在纤维素材料上的辐射热强度超过3.35W/cm2,这些材料就容易燃烧;同时也影响人在设玻璃前面的安全通过。所以,超过一定数值的热辐射强度同样是不安全因素.GB 15763. 1-2001《建筑用安全玻璃 防火玻璃》根据防火玻璃满足耐火完整性、耐火隔热性、热辑射强度的不同情况,将防火玻璃分为A、B、C三类。当防火玻璃能同时满足耐火完整性、耐隔热性时,为A类防火玻璃;当防火玻璃能同时满足耐火完整性、热辐射强度时,为B类防火玻璃;当防火玻璃只能满足耐火完整性时,为C类防火玻璃。
同时,这三类防火玻璃可根据耐火时间,分为I级(≥90min)、Ⅱ级(≥60min)、Ⅲ级(≥45min)及Ⅳ级(≥30min)四个耐火等级。依据《中华人民共和国公共安全行业标准GA 97-1995》的规定,防火门窗的耐火极限分为甲、乙、丙三个等级,分别满足72min、54min、36min的耐火需要。
根据德国标准DIN18175,防火级别G的空心玻璃砖砌体能防止火焰在各自的测定时间内穿透,但不能防止热辐射穿透。不同防火等级空心玻璃砖砌体的防火时间见表3-1。
190mm×190mm×80mm的空心玻璃砖能达到上述防火要求玻璃砖墙的最大允许面积为3.6m2。