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新型耐火窗性能对比及选型建议

时间:2021-01-07
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1、耐火窗由来——根据《建筑设计防火规范》GB50016条款5.5.32建筑高度大于54m的住宅建筑,每户应有一间房间符合下列规定:

(1)、应靠外墙设置,并应设置可开启外窗;

(2)、内、外墙体的耐火极限不应低于1.00h,该房间的门宜用乙级防火门,外窗的耐火完整性不宜低于1.00h。

5.5.32对于大于54m但不大于100m的住宅建筑,尽管规范不强制要求设置避难层,但此类建筑较高,为增强此类建筑户内的安全性能,规范对户内的一个房间提出了防火要求,为户内人员因特殊情况无法通过楼梯疏散而需要待在房间等待救援提供一定的安全条件。

随着我国经济高速发展,人民群众对居住建筑安全性、节能性、品质性要求也不断提高,耐火窗做为建筑验收重要一部分,越来越受到业主、质检的关注。目前市场使用的耐火窗材质主要有断桥铝合金、钢制、灌注式彩钢等,如何就上述材质进行选择,性能对比、观感对比、成本对比到底如何?故本次就重庆地区各类型耐火窗多维度进行对比,以助于后续项目耐火窗选型及成本优化。

2、新型灌注式彩钢耐火窗简介

目前,重庆市场主要耐火窗材质有钢制、铝合金、塑钢。钢制耐火窗以良好的防火性能、低廉的成本,目前施工占比约50%,但近年节能要求提高,且钢制耐火窗节能性较差,使其使用受限,市场占比逐步下降;铝合金耐火窗根据项目定位占比约40%左右;剩余10%主要是塑钢、新型灌注式彩钢耐火窗;新型灌注式彩钢(属于钢门窗大类)为新开发技术,刚开始推广。

灌注式彩钢复合门窗采用冷轧镀锌钢板或不锈钢板为基板的彩色涂层钢板,通过冷弯成型轧机的数十道次折弯变形,制成冷弯薄壁型材,进一步在型材的空腹腔体内灌填既保温隔热又具备耐火性能的无机发泡材料,配以防火玻璃、防火胶条和防火五金配件,制成既节能又具备一定耐火、防火性能的节能型建筑外门窗。灌注式彩钢复合门窗的各种性能指标,按照国家标准《钢门窗》GB/T20909-2017的规定进行产品型式检验,产品全性能指标合格,主要性能指标检测结果如下:1、抗风压性能(KPa):7级;2、气密性能 7级;3、水密性能4级;4、保温性能6级;5、空气声隔声性能3级;6、耐火完整性1小时以上。


一、耐火窗与防火窗的区别

大家注意耐火性外窗与防火窗有本质区别,使用用途不一样。


二、灌注式彩钢耐火窗与钢质耐火窗的比较

1、节能性比较:灌注式彩钢耐火窗明显优于钢制耐火窗

灌注式彩钢复合型材耐火窗通过冷弯成型制成闭口型材,再在型材腔体内灌装有保温隔热、耐火的材料,有效解决了彩钢复合耐火窗的保温隔热性和耐火性能,有专门穿制胶条的胶条槽,气密性和传热系数完全满足建筑外窗的性能要求;在居住建筑节能65%(绿色建筑)设计标准(DBJ50-071-2016, 灌注式彩钢复合型材窗可以直接选取传热K值中透光6Low-E+9A+6透明的整窗传热值为2.6;而普通钢质防火窗节能性差,配相同的玻璃无法达到K2.8的最低要求

相同厚度玻璃K值计算:


普通金属耐火窗K值4.2 灌注式彩钢耐火窗K值2.6

名词解释:传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K或℃),单位时间通过单位面积传递的热量,单位是瓦/(平方米·度)(W/㎡·K,此处K可用℃代替),反映了传热过程的强弱。K值越小,传热系数越低,节能越好。

重庆地区住宅类建筑,K值系数一般控制在不大于2.8。

2、防腐性比较:灌注式彩钢耐火窗优于钢制耐火窗

彩钢复合耐火窗由于采用建筑外用彩色涂层钢板做杆件型材,彩色涂层钢板是以冷轧钢板为基板,通过厚涂热镀锌,单位面积镀锌含量180克以上;经过表面脱脂、磷化、铬酸盐处理后,涂上有机涂料经烘烤而制成的产品。彩色涂层钢板的常用涂料是聚酯(PE),涂层结构二涂二烘,其多层防护可确保型材杆件在建筑外用条件下25年不生锈。而普通钢质防火窗采用普通碳钢型材表面涂刷油漆作为建筑外用耐火窗,其防腐耐候性能达不到GB 50068-2018 《建筑结构可靠性设计统一标准》3.3条的易于替换的结构件设计使用年限25年的要求。



三、灌注式彩钢与铝合金耐火窗的构造要求比较

1、灌注式彩钢耐火窗本质防火;较铝合金耐火窗构造简单经济、性能可靠可验证

(1)断桥铝合金耐火窗65系列节点图

主要防火技术措施:

1、封闭钢衬 ;2、角部连接钢片;3、防火膨胀条;4、防火玻璃;5、防火玻璃垫块;6、防火五金;7、阻燃密封胶条;8、防火胶




(2)灌注式彩钢60系列固定平开组合耐火窗节点图

主要防火技术措施:

1、防火玻璃;2、防火玻璃垫块;3、防火五金;4、阻燃密封胶条;5、防火胶;6、耐火、节能无机填充材料。




2、灌注式彩钢与铝合金耐火窗节能性能对比

节能性对比:灌注式彩钢耐火窗优于断桥铝合金耐火窗

在两种窗型选用同样规格玻璃(6高透光Low-E+12A+6透明)情况下:隔热铝合金型材:K=2.7,灌注式彩钢复合型材:K=2.4。(节能计算软件:PBECA2017_ChongQing_20171009)



铝合金耐火窗:K=2.7                                                   灌注式彩钢耐火窗:K=2.4


3、灌注式彩钢与铝合金耐火窗的综合比较

综上抗风压、隔热性、耐火性、成本等维度,灌注式彩钢耐火窗优于断桥铝合金耐火窗。



四、耐火窗检测依据


耐火窗试验标准


重庆对耐火窗的应用技术标准



耐火窗的检验

规范要求,有耐火完整性要求的窗,其耐火完整性应按照GB/T  12513《镶玻璃构建耐火试验方法》中对非隔热性镶玻璃构建耐火试验方法进行测定,但没有隔热性要求(标准耐火试验中如背火面平均温度超过初始温度140℃或背火面最高温度超过该点初始温度180℃,则认为试件失去隔热性)。耐火窗在进行耐火完整性测试时,试验炉内温度的上升随时间而变化,应按下列函数关系式进行升温控制:

T=345log10(8t+1)+20 (式中:t-试验所经历的时间,min;T-升温到t时间的炉内平均温度,℃。表示以上函数的曲线,即“时间-温度标准曲线”(如图)

注:塑钢PVC软化点在80摄氏度左右;铝的熔点是660℃;钢材的熔点为1500℃左右。


部分落地工程项目展示



、 成本对比情况




上表可看出,新型灌注式彩钢耐火窗成本水平较常规耐火窗优势明显。

2、选型使用建议及市场资源情况:





(1)、新型灌注式彩钢观感效果优于钢制耐火窗,同时较塑钢效果略优。

(2)、总体判断,耐火窗采用新型灌注式彩钢,对节能、耐火性能控制,及成本节约优势明显,性价比高,建议在后续常规项目门窗选型时,可推荐采用此类新型灌注式彩钢工艺耐火窗

(3)、招标条件:新型灌注式彩钢防火窗,资源匮乏,目前属地标杆企业融创有一个试点落地项目施工中。因该新工艺无统一标准,资源匮乏,应重点关注过程实施效果。


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