近年来,随着各类现代建筑、高层建筑,诸如展览馆、体育馆、商贸大厦、写字楼及民用住宅等的不断涌现,美观性、实用性、安全性也越来越受到人们的关注。单片防火玻璃的出现,给建筑玻璃市场注入了新的血液。单片防火玻璃是将普通浮法玻璃经物理、化学处理工艺钢化而制成,它透光性好、强度高、具有良好的耐温性能和抗热炸裂性。遇到火灾时,在一定的耐火时间内不会炸破,从而可以隔断火焰和烟气。从这个意义上说,它具有防火功能。因此被大量应用于幕墙、防火隔墙、防火隔断、防火窗、防火门等方面。但它受热同时具有的高热辐射照度,会影响到周围环境,使它的应用受到较大的影响。所以,笔者认为在一些场所的使用有待探讨,现将有关资料和具体数据整理如下,以供参考。
1 热辐射定义
热辐射是热传递的一种基本方式。物体因自身的温度或受热后,向外发射能量,其热能不依靠任何介质,而以电磁波的形式在空间传播。这种物体在一定温度下,单位表面积、单位时间内所发射的全部波长的辐射能,就称为物体在该温度下的辐射能力,用E表示,单位W/m2。
2 热辐射的危险
发生火灾时,从受热玻璃构件发出的热辐射将影响该构件附近的可燃物和物资的安全和人在该玻璃间壁前面的安全通过。
如果落在纤维素材料上的辐射热强度超过3.35 W/cm2,这些材料就容易燃烧。对于持续30 min或较短时间的火灾,则辐射仪与镶玻璃构件的距离就不是关键;如果火灾持续时间是30 min~60 min或以上,辐射仪离镶玻璃构件的距离就不能小于镶玻璃构件的高度。
人可忍受的辐射热量等级与热辐射时间有关,同时也与其屏障的长度和人的行走速度有关。当辐射强度在0.96W/cm2时,人可以忍受5s;而强度在0.335W/cm2时,人可以忍受l min。[5]前一个数字屏障长度为1 m,人的行走速度为0.2 m/s后一个数字的屏障 长度为80 m,人的行走速度为2 m/s。[5]由此可知,如果人停留不动,在前述的辐射强度值下,屏障长度即使大于1m或80m,人也是无法忍受的。
所以,超过一定数值的热辐射度同样是不安全因素。以与人们日常生活行动密切相关,使用广泛的防火玻璃门为例,在火灾时,随着温度升高,单片防火玻璃热辐射度逐渐加强,即使火焰和烟气被隔绝,人在室内也无法忍受;热辐射度继续增大,衣服及其它可燃物都会燃烧起来,在很短时间内,也足以使人致命。因此单片防火玻璃只能保证防火产品的完整性能,完全不具备防火隔热性能,这样的防火门同样无法保护人们和财产的安全。
3 国家有关规定
国家技术监督局在制订国家相关标准时也充分考虑到这一点。因此在GB 12513《镶玻璃构件耐火试验方法》中明确规定:
当出现该情况时,表明试件达到耐火极限。
临界辐射照度
a.距试件背火面3m的位置,辐射照度达到0.42W/cm2。
b.距试件背火面在等于其较小尺寸(长度或高度)1.2倍的距离内,辐射照度达到3.35 W/cm2。 试验数据表明,单片防火玻璃在30min内所释放的热辐射照度已经超过了临界辐射照度,作为镶玻璃构件已达到了合理使用的耐火极限。
4 防火产品使用条件限制
从上面的数据和分析可知,对于防火玻璃隔断、防火门窗等使用玻璃介质作为主要原料之一的防火产品,在使用时必须考虑到实际使用环境的受温及易燃等条件的限制,不能简单的以可以防火这一宏观控制因素统而代之,要根据现场条件合理设计,选用单一防火完整性能或隔热与完整性能同时具备的防火产品。不同许可条件直接导致所需产品的防火性能及安全保护功能的完全不同,产品对保障人身和财产的安全起到关键的作用。生命是宝贵的,在设计中必须作为首要条件考虑。
5 结论
同时具备隔热、完整性能的防火玻璃构件,可以满足有防火要求的所有规定范围。要根据位置、耐火性能要求的不同,采用不同等级的产品。而由单片防火玻璃构成的防火构件,可用于高空使用的玻璃幕墙、玻璃隔断、隔墙等;不宜用于人们经常活动的区域或可接触的范围,及有易燃物质、不承受高温物质存在的区域,比如防火门、防火通道隔墙、防火窗。