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      外墻改造過程中的建筑幕墻防火設(shè)計與施工

      來源:2012年會論文集  作者:周佩杰  日期:2012-5-8
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      摘要:本文闡述了外墻改造過程中的建筑幕墻的防火設(shè)計、無焊接施工方法及防火施工。
      關(guān)鍵詞:外墻改造;防火;無焊接安裝;齒條
        本文由專家授權(quán)于中國幕墻網(wǎng)發(fā)表,未經(jīng)許可嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載!
       
        1.3.3.4  人造板幕墻:不可在面板上直接安裝防火層,防火層要設(shè)在襯板上(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落)。無墻面部分要在襯板上設(shè)防火層(防火層固定方法要保證防火層在火災(zāi)中不會脫落),隔墻與防火層間間隙設(shè)寬度不小于1.2m防火封堵。對敞縫的防火層外表面上要設(shè)防水層;對填縫的防火層外表面上可不設(shè)防水層。
        1.3.3.5  全玻璃幕墻:窗下墻部分設(shè)防火玻璃防火層,隔墻與防火層間間隙設(shè)寬度不小于1.2m防火玻璃防火層。
        1.3.3.6  雙層幕墻熱通道每層(開間)不能竄通,窗下墻部分設(shè)防火層(防火玻璃防火層),每開間隔墻外設(shè)寬度不小于1.2m防火層(防火玻璃防火層)
        1.3.3.7  采用聚苯板擠塑板外保溫的幕墻:應(yīng)按垂直方向每一層樓在樓板處設(shè)一道水平阻燃防火隔離帶并做防火封堵和沿水平方向每20米或3個開間的窗間墻或框架柱處設(shè)一道豎向阻燃防火隔離。在保溫材料外采用不燃材料作厚度不應(yīng)小于3mm的防護(hù)層,將保溫材料完全覆蓋。
        1.3.4  防火分區(qū)之間的防火設(shè)計
        多層建筑的每一個樓層是一個防火分區(qū);同一個樓層面積大于2000平方米時,要用防火墻劃分為若干個面積不大于2000平方米的防火分區(qū)。這些防火分區(qū)之間的部位要有相應(yīng)的防火設(shè)施。
        1.3.4.1 層間不燃燒墻體:樓層之間在樓板邊緣應(yīng)有高度不小于800毫米的不燃燒墻體,防止下一樓層的火焰卷入上一個樓層。可以計入這個高度的有:
        不燃燒的實體墻(混凝土墻、磚墻等);
        位于樓板邊緣的混凝土梁板、有防火保護(hù)的鋼梁和組合樓板;
        由防火材料組成的防火墻(如硅鎂防火板夾120毫米厚的防火巖棉等);
        單片防火銫鉀玻璃及其制成的中空玻璃夾層玻璃
        當(dāng)梁離板邊太遠(yuǎn)應(yīng)另設(shè)不燃燒墻體
        1.3.4.2  防火墻左右側(cè)的不燃燒墻體:防火分區(qū)之間的防火墻到了樓板邊緣,其左右兩側(cè)各1.0米范圍內(nèi)必須為不燃燒墻體。實體墻、由不燃燒材料組成的墻體、單片防火玻璃及其制品等均可計入其寬度。
         1.3.4.3  樓層間的隔煙層:為了防止下部樓層的煙霧穿過幕墻與樓板間的空隙進(jìn)入上部樓層,兩個樓層間幕墻與樓板間的空隙應(yīng)設(shè)一道或兩道防煙隔斷。
        隔煙層可以采用多種材料,如防火巖棉、防火板、單片防火玻璃等。最常用的做法是100毫米厚的防火巖棉用1.5mm鍍鋅鋼板承托。
        如果保溫材料采用擠塑聚苯板等可燃燒材料,防火巖棉一直延伸到玻璃面或鋁橫梁,保溫板放在隔煙層之上,用防火棉建立的隔煙層要把保溫板進(jìn)行分隔。
        防煙材料填滿窗下幕墻板后面的全部空隙,這是不對的。規(guī)范要求100毫米厚的隔煙材料“充填密實”,沒有要求“全部塞滿”。塞滿后容易產(chǎn)生冷凝水,降低充填材料的保溫或防火性能;前面是玻璃板時,在陽光透射下會積聚熱量,使玻璃板因溫度升高而破裂。即使是做保溫,也應(yīng)離開玻璃板30mm~50mm。
        1.3.4.4  實體墻上的隔煙措施:鋁板石材幕墻后面往往是實體墻,實體墻一般是不透煙的。所以除可按一般幕墻做層間隔煙層外,也可以不設(shè)層間隔煙而做門窗洞口周邊隔煙。
        1.3.5  樓層防火單元間的玻璃防火隔斷
        樓層上防火單元間通常用防火墻分隔。當(dāng)建筑設(shè)計要求防火隔斷為透明時,可采用玻璃防火隔斷。玻璃防火隔斷面板應(yīng)采用銫鉀單片防火玻璃及其制品。支承框架采用防火處理后的鋼結(jié)構(gòu),并用防火密封膠密封。防火隔斷與主體結(jié)構(gòu)的后連接不應(yīng)采用化學(xué)螺栓,應(yīng)采用后切底機(jī)械錨栓
        2  無焊接施工工藝設(shè)計
        幕墻在施工過程中產(chǎn)生的焊接主要是幕墻連接件與埋板間的焊接、連接件與連接件調(diào)整后的焊接、連接件與調(diào)整孔的螺栓墊片的焊接,通過焊接使其保證不產(chǎn)生相對位移和螺紋退扣,保證幕墻的安裝強(qiáng)度。無焊接安裝是采取通過相互吻和的齒條來達(dá)到防止幕墻各連接點產(chǎn)生位移的施工工藝。
        2.1  無焊接的設(shè)計理念
        無焊接安裝節(jié)點見圖:

        2.1.1  因為外墻改造中建筑幕墻不能采用預(yù)埋埋件施工,必須采用后植埋件,后植埋件必須采用化學(xué)錨栓進(jìn)行固定,化學(xué)錨栓因受熱而影響錨固強(qiáng)度,為此化學(xué)錨栓不易焊接面導(dǎo)致錨栓受熱而降低強(qiáng)度,改造幕墻又都采用側(cè)埋埋件,為此直接采用L形后植埋件,與墻體固定端的L型后植埋件采用直徑20mm的大孔,用直徑12mm的4支化學(xué)螺栓通過大墊片和彈簧墊固定牢固, 因重力作用此處不會因荷載而導(dǎo)致位移。
        2.1.2  與連接件連接的L型后植埋件另一端下面開有前后長孔與其垂直齒條,實現(xiàn)幕墻骨架的前后調(diào)整;L型連接件的一端開有左右長孔與其垂直齒條,實現(xiàn)幕墻骨架的左右調(diào)整,開有前后調(diào)整的長孔的L型后植埋件與開有左右長孔L型連接件經(jīng)螺栓進(jìn)行固定,固定的螺栓上下都有與長孔相垂直的齒條墊片與L型后植埋件和L型連接件的齒條相吻和,達(dá)到控制位移之目的。
        2.1.3  L型連接件的一端開有上下長孔與其垂直齒條,實現(xiàn)幕墻骨架的上下調(diào)整,開有上下長孔L型連接件經(jīng)螺栓與主骨架進(jìn)行固定,固定的螺栓上下都有與長孔相垂直的齒條墊片與L型連接件的齒條相吻和,達(dá)到控制位移之目的。
        2.1.4  經(jīng)過三維調(diào)整后,把固定吻和的墊片和鋼件齒條的螺栓用力矩搬手將螺母擰緊,把彈簧墊壓實,防止螺母退扣,完成幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接安裝。
        2.2  無焊接安裝的質(zhì)量控制
        無焊接安裝的質(zhì)量控制的關(guān)鍵點,主要解決齒條的加工及其加工精度,另外要保證齒條要有足夠的強(qiáng)度。齒條的加工可以通過機(jī)械滾壓加工,冷沖壓加工獲得,當(dāng)采用齒條與角鋼方向一致時也可以通過熱軋加工而成。
        要保證孔的加工與螺栓的配合精度,螺栓不能采用捻扣螺栓,螺紋外徑與螺桿直徑相等。
        為了保證螺栓不退扣,采用GB/T 7244《重型彈簧墊圈》防止螺母退扣,也可采用內(nèi)為普通螺母外加鎖緊螺母的雙螺母鎖緊防止退扣,還可以采用帶止退槽的螺栓和墊片防止退扣。
        2.3 無焊接安裝強(qiáng)度
        連接件與幕墻結(jié)構(gòu)連接時一般采用長孔內(nèi)外調(diào)整,這時齒條主要承受幕墻的風(fēng)荷載,當(dāng)與建筑結(jié)構(gòu)主體連接時一般采用長孔上下調(diào)整,此時齒條主要承受幕墻重力荷載,而對齒條的齒面承受的是承壓力,所以齒條應(yīng)計算其承壓承載能力,其受力分析見圖1或圖2。

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