[简 介]通过对央址新厦附楼火灾和近年幕墙、门窗、采光顶一些火灾的剖析反思，阐明了积极防范幕墙、门窗、采光顶建筑物火灾危险的重要性。结合新的防火规范及经验，从专业角度提出建筑幕墙、门窗、采光顶防火在设计和施工方面的技术处理要点。

　　[关键词] 建筑幕墙、门窗、采光顶；防火；安全； 责任。

导读：

　　一、央址新厦附楼失火
　　二、中央电视台电视文化中心失火原因
　　三、近年一些建筑工程失火举例
　　四、幕墙防火
　　五、中庭采光顶防火
　　六、幕墙门窗屋顶的防火设计及施工

　　前   言

　　火创造了人类的文明，推动了社会的进步，但火灾也给人们的生命财产、自然资源带来了极大的危害。熊熊燃烧的大火吞噬了TVCC大楼，这次火灾,危害人身和财产的安全,除了要追究直接责任人，从中暴露出来的问题更值得多方面的反思。虽然我国建筑防火设计规范已基本形成相对独立的较完整的体系，本次火灾事故是连串偶然性的总和，但从近几年大的工程火灾事故频繁，火灾己成为未来十大潜在灾害。我国正處於城市快速發展的時期，在建工程多，高層建築多，要研究新時期防火、消防工作的規律。工程建设防火、消防技术标准的体系和内容要适应现代建筑发展需要根本性变革。

　　建筑幕墙一般应用在人群密集的、大型的公共建筑、重要的高层、超高层建筑物的外墙上。幕墙建筑的火灾危险性大，因为玻璃、石材是脆性材料，其抗火性差，温度达到250度时玻璃即会炸裂。一般幕墙的玻璃、石材、复合铝板均不耐火，当受热或遇火烧时易变形、破碎毁坏而造成幕墙大面积掉落，火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内。另外，垂直幕墙与建筑物各楼层楼板、房间间墙的缝隙未经处理或处理不恰当，且消防系统不完善情况下，浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫，造成人员窒息，而火苗则通过缝隙往上层窜。这些缝隙和幕墙破裂的洞口就成了引火通道，串烟串火，酿成更大的火灾。国内外都有TVCC失火这样不少惨痛的例子。此外，室内的大火可将石材幕墙挂石板的不锈钢板和钢材软化而失去强度致使石板剥离从天而降，威胁行人安全。可见，幕墙的防火不当不但严重影响建筑物的使用安全性，还严重危害人民生命财产安全和其他公众利益， 幕墙门窗作建筑外围护结构，对整体工程防火安全有重要作用，建设主体各方也应多方面的反思。

　　建筑幕墙门窗是具有不同热性能的玻璃、钢材、铝材及其它材料的复杂组成体，防火技术十分复杂，专业性很强，不少幕墙门窗工程的设计、安装人员缺乏防火的知识，对防火规范不熟悉、不理解。尤其对下面规范执行不力：

　　1）《建筑设计防火规范》，GB50016-2006，建设部发布第450号公告：由公安部天津消防研究所会同有关单位共同修订的《建筑设计防火规范》，经有关部门会审，批准为强制性国家标准，编号为GB50016-2006，自2006年12月 1日起施行。

　　2）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)建设部关于发布国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)局部修订的公告，于2005年10月1日起正式实施。

　　3）编写《玻璃幕墙工程技术规范》ＪＧＪ１０２－２００３时，５００４５是２００１版．，ＧＢ５００４５(2005版)规范的3.0.8条就是单独针对幕墙防火进行规定的。对幕墙防火的要求是强制性的，不少幕墙门窗工程的设计、安装人员缺乏防火的知识，不仅对ＪＧＪ１０２－２００３防火规范不理解。更对GB50016-2006、GB50045-95(2005版) 有关内容不知道、不熟悉，这些应得到建筑设计防火审核工作人员的充分注意，全方位吸取教训，杜绝和防范类似火灾，应是当务之急！本文将就建筑幕墙门窗火灾特性与防火作一点探讨和反思，不妥之处恳请指正。

　　一 央址新厦附楼失火

　　1.1   2009年2月传统节日元宵节，巨大月亮升起后，北京市京广桥附近的中央电视台新大楼北配楼9日晚21时许发生火灾（图1），这次着火建筑全名是电视文化中心(TVCC，The Television Cultural Center)，位于中央电视台新台址北侧。工程与中央电视台新址同期设计施工，由华东建筑设计研究院有限公司、荷兰大都会建筑师事务所、奥雅纳工程顾问联合设计。该工程总建筑面积103648平方米，高159米，框架剪力墙结构，地上由30层主楼和5层裙楼组成，地下两层。使用功能为电视文化中心、五星级豪华酒店及剧院等，屬於新大樓建築群的一部分，部分樓層由東方文華酒店租用，這家酒店在北京奧運期間曾一度使用，但今年整修并未对外开放。

　　图1

　　图2 CCTV主楼距离起火的配楼只有短短的二三百米

　　图3-1          　　图3-2

　　图3-3火势凶猛，胜过911美国世贸大楼的大火

　　这次火灾共有7人受伤，其中6人为消防员，1人为工地施工人员。目前均没有生命危险。火灾造成文化中心外立面严重受损，大楼西、南、东侧外墙装修材料过火。整体来看，央视新址北配楼具有“表皮过火”的特点，主体结构没有受到严重影响，但具体情况还需要进行深入、细致的排查检测和科学评估。由于大楼并不规则，建设的过程中并没有搭建脚手架，因此修复起来难度比较大，特别是烧毁的外壳部分拆卸起来难度很大，可能会从上到下进行整体拆卸，把烧坏的“外衣”脱下来，再进行局部修复，穿上“新的外衣”。

　　1．2中央电视台新址北配楼资料

　　1.2.1发生火灾的大楼是中央电视台新台址工程的重要组成部分——电视文化中心（TVCC）， 位于中央电视台新台址工程地块的西北部，被称为北配楼。

　　图4  TVCC建筑外形

　　TVCC包含五星级酒店、1500座剧场和展览设施，建成后建筑最高标高159.0m，建筑标准层高4.0m，为超高层一类综合建筑。该建筑左侧裙房部分为剧场及其附属建筑：如录音棚、音控室、贵宾休息厅等组成，右侧五星级宾馆从五层开始，五层及以下部分为宾馆的功能用房：如展览厅、多功能厅、信号传送机房、会议室等；该大楼最大的建筑特点是由多个功能箱分享建筑外皮下空间。其外形特征如图4图5所示。

　　图5   TVCC建筑外形

　　1.2.2中央电视台电视文化中心：主体结构采用混合结构、主楼采用劲型结构；群楼采用劲型结构、钢桁架、钢筋混凝土结构。中央电视台电视文化中心为型钢混凝土框架结构,由于其梁柱交角各异、结构内型钢尺寸较大、梁柱节点钢筋密集等导致施工困难.采用连接板和连接器连接钢筋和型钢,通过焊接、型钢腹板开孔、增加构造钢筋等措施解决箍筋遇型钢问题.采取自密实混凝土和辅助振捣来浇注混凝土,并合理利用技术间歇时间,缩短了工期, 保证了施工安全和施工质量.”

　　TVCC的主体结构跟VVTV纯钢结构是不一样的，是相对耐火一些的钢骨混凝土结构（也称劲性混凝土）——即建筑的梁、柱的中心是型钢结构，如工字钢，外面绑扎钢筋并浇筑混凝土，从外表上来看和普通钢筋混凝土结构没有什么区别，但由于内部加入了型钢，强度会大大增加。在防火上，由于怕火的型钢外面包裹了厚厚的混凝土（混凝土耐火性较好），也要比纯钢结构外喷防火涂料耐久性要好。

　　1.2.3  TVCC外里面采用玻璃幕与钛锌合金板屋架幕墙（屋架的结构形式为桁架）相结合；其中南北采用玻璃幕，东西采用钛锌合金屋面幕墙。 设计为似压型钢板的外轮廓造型, 金属幕墙外围护结构, 所选用的金属幕墙材料是由德国莱茵辛克公司(RHEINZINK)生产的钛锌金属 – 即原锌. 该钛锌金属是一种纯天然的环保材料, 它是由高纯度的锌与少量的铜和钛作为添加剂熔炼而成的合金.由于材料的主要成分是锌, 该材料能表现出优秀的稳定性和防腐性能, 同时因其能与空气中的水和空气反应而在表面逐渐形成一层保护膜, 使该材料的寿命达至很长. 该材料在氧化过程中会表现出朦胧的渐变过程, 给人以奇特的感觉. “国际高层建筑奖”将宣布 TVCC入选。

　　图6

　　1．3北京央视新楼，配楼已满目疮痍！损失巨大

　　图7   烧烂了的门窗，从这能想象大火的肆掠！

　　图8  远看还好，拉近一看已经面目疮痍了。

　　图9    结构已经烧的乱七八糟，估计重建

　　图10 大楼的底部到处都是燃烧后留下的烟尘，有两厘米厚。

　　图11  哎！好端端的一座楼变成这样

 　　二中央电视台电视文化中心失火原因

　　2．1中央电视台2月１３日通报专家组对火灾现场进行勘察的初步结果，称这次火灾系新中国成立以来建筑物燃烧最快一例，初步勘察结果显示，央视新址北配楼着火后，燃烧主要集中在钛合金下面的保温层，具有表皮过火的特点。大楼保温层使用的材料是国家推荐使用的新型节能保温材料，这种材料燃烧后过火极快，因此瞬间从北配楼顶部蔓延到整个大楼。目前这种新型材料在北京市很多建筑中都有使用，北京大学乒乓球馆着火也是这种情况。北京市将对这种新型材料的防火标准进行重新评估和审定。

　　2.2中央电视台电视文化中心：主体结构采用混合结构、主楼采用劲型结构；群楼采用劲型结构、钢桁架、钢筋混凝土结构。TVCC结构采用鼓形焊接球节点类四角锥网架形式,由连续的七个区组成,每个区的网架造型各异,体型复杂。结构覆盖整个主体结构的东西向,这在国内同类建筑中是首次。在结构内外侧均采用玻璃幕墙与钛锌合金板屋架幕墙（屋架的结构形式为桁架）相结合；其中南北采用玻璃幕，东西采用钛锌合金屋面幕墙。

　　火灾就发生点就在钛锌合金幕墙处；大楼的东西屋架由钢桁架组成，其整体性很好；桁架外是轧型钢板，轧型钢板上铺满了岩棉，外表面是钛锌合金板；钛锌合金板为新型屋面、幕墙面等表层装饰材料，德国技术；其熔点应该在418℃左右，在建筑界已经是防火材料了；岩棉：使用在建筑物外表面能够有效的提高其隔音及保温性能，其熔点在690℃以上（岩棉遇火后碳化阻燃，不过在700℃以上碳化后空气流通，氧气充足会迅速转变为燃烧物，导致火势蔓延）。

　　2．3火灾可能的发生顺序是：1）烟花偶然烧穿建筑外墙—2）保温材料闷烧导致火势沿屋面蔓延—3）内部装修材料二次燃烧—4）连续中庭提供燃烧的空间。

　　2．2．1礼花弹的燃烧可能是引燃导致火灾的直接原因，发射后的AA类烟花可能在发射后与槽状金属建筑幕墙直接相撞，短时间的高温灼烧将仅几毫米厚的装饰幕墙部烧穿，火种落入内测，引燃内侧保温材料，由于金属幕墙的封闭性，保温材料形成大面积闷烧过火，烧穿防水层进入室内；

　　TVCC园区燃放烟火是A类礼炮及礼花弹，制作的主要原料为氯酸钾、硝酸钡、镁等元素组成，其燃烧时温度可达1700℃以上。在燃放中出现问题，燃烧的礼花一旦落在钛锌合金板上后，很快会将其熔化点燃；此时岩棉在1000℃以上早已变成碳化的燃烧物；楼高空气流通好，火势沿岩棉层迅速发展；此时央视文化中大楼外表面面已是一片火海。

　　图12

　　2.3.2引燃室内可燃物，由于事发时上层五星级豪华酒店尚在装修，可燃装饰材料和施工材料，包括地毯、窗帘、纸张等都有扩大火势的嫌疑；

　　2.3.3  TVCC的外墙与屋顶形成连续的折线面，均以金属幕墙系统连续转折，流畅整洁，但如果从灾后照片来看，越向下延伸的金属幕墙表面越完整。金属幕墙内层保温材料可能是火势延伸的主要帮凶，沿外墙面连续的金属幕墙部分形成竖向火势延伸的通道；

　　2.3.4 由于火势由上层着火开始，延伸到下层时已有消防扑救人员赶到，但由于措施有限，能够保住的部分仅限楼西侧的演播大厅和北外立面，

　　2.3.5 从灾后照片来看，外墙玻璃破损有限，不到整个里面的10%。值得注意的是29层空中花园部分玻璃破损较集中，应该是五星级酒店5-26的连续大中庭部分产生“烟囱效应”，烟火热空气沿内部“烟囱”蔓延，从空中花园部分形成较大压力，突破玻璃产生爆炸效果（图13）。

　　图13

　　2..3.6从图14∽图17上不难看出火势的最终全面蔓延是从顶部通过西立面的外墙迅速扩散开的

　　图14                  　图15

　　图16              　　图17

　　2.3.7幕墙燃烧过程

　　图18火苗顺四角的包边幕墙内部或周围迅速往下蔓延

　　图19金属幕墙火苗很旺。

　　图20火苗在外部：由各层角部的包边幕墙，往外墙燃烧，金属墙面较快，玻璃幕墙部分还未见火苗。

　　图21金属板的缝隙中间的火很整齐金属板后面的防水材料在燃烧

　　图22火苗在玻璃幕墙的一面大面积烧起，最早从金属墙部分边上的：包边幕墙蔓延过来的的火头，包边幕墙是着火最快的部位，并且起到了“导火索”的作用。

　　图23包边幕墙是为了整面网架的收口，由5片小板块组成，背衬材料材料燃烧后过火极快。

　　三、近年一些建筑工程失火举例：

　　3.1上海环球金融中心大厦失火

　　2007-08-14下午4时34分许，在建的环球金融中心大厦发生大火，这个上海第一高楼一度被黑烟笼罩，并不断有爆裂的玻璃坠下。    接报后，消防部门派出约20辆各式消防车全力扑救。大火约在1小时后被扑灭。经百余消防官兵对大厦逐层搜索，有关部门确认此次事故无明火和人员伤亡。

　　图24环球大厦失火

　　图25环球大厦顶部失火      图26环球大厦失火幕墙

　　3.2浦西第一高楼在建53层失火  

　　号称“浦西第一高楼”的世贸国际广场，总建筑面积14万平方米，主体建筑高达333米，2005-10-17晚6时45分许，在建的大楼53层突然失火，高耸的大楼迅速冒出黑烟。由于消防队员及时赶至现场并扑灭火势，事故未对百联购物广场和周边造成太大影响。据了解，在抢救的过程中，消防官兵在墙外破拆多块玻璃幕墙后，把水枪伸入灯箱内部，约十分钟后，大火被成功扑灭。

　　图 27浦西第一高楼

　　3.3上海一包装厂发生火灾

　　2004年11月18日上午11点，位于外高桥保税区内的一家包装厂内发生火灾。由于燃烧物多为泡沫塑料，导致大量浓烟从厂房内涌出，前后长达4个多小时，最终被百余名消防官兵扑灭，幸未造成人员伤亡。但大火不仅给该包装厂造成较大损失，还连累了同处一楼的3M公司和另两家公司。

　　图28上海一包装厂发生火灾

　　图29上海一包装厂火灾浓烟

　　3.4乌鲁木齐城市大酒店火灾

　　2006年3月27日下午15时左右，乌鲁木齐城市大酒店突发火灾，大火从酒店主楼背部由下而上蔓延。初步断定引发这起火灾的主要原因是：酒店二楼餐厅后堂二号灶的出烟通道引起酒店外墙装修用铝塑板燃烧。

　　图30乌鲁木齐城市大酒店大火

　　图31-1乌鲁木齐城市大酒店火灾后幕墙

　　图31-2乌鲁木齐城市大酒店火灾后幕墙

　　3.5南京青少年科技活动中心火灾

　　2005年元月20日上午11时50分左右，耗资3.5亿元的南京青少年科技中心的建筑工地上空骤然蹿出浓烟，不多时就腾空100多米，遮住了阳光；数条巨大的蘑菇状烟云腾起百余米，黑烟在一阵“劈劈啪啪”声中将整个工地笼罩在昏暗之中，巨大的“球状”科技馆铝板屋顶上方不时蹿出数十条火龙来。建筑工地则成了一片火的海洋；南京城内警笛声大作…… 南京市共出动8个消防中队前往灭火，经过近3个小时的艰难扑救，大火最终被扑灭，所幸并无人员伤亡。

　　图32-1南京青少年科技活动中心失火

　　图32-2南京青少年科技活动中心屋顶失火

　　失火的科技馆高达25米，整座建筑物的幕墙都是透明玻璃拼成的，屋面铺了一层不规则的铝板。数十米高的火焰蹿过之后，刚刚铺好的银白色铝板屋顶立即变成一片灰黑色，露出来的网状钢筋大梁严重变形。  

　　3.6济南奥体中心在建体育馆一年内两次发生火灾。

　　图33  2008年7月27日济南奥体中心在建体育馆发生火灾。

　　“７.２７”火灾事故后，没有吸取教训2008年１１月11日１１时３０分许，济南奥体中心体育馆屋顶再次发生火灾，过火面积１２８４平方米。

　　图34，2008年11月11日济南奥体中心在建体育馆再次失火

　　图35，2008年11月11日济南奥体中心，浓烟滚滚，高达上百米。

　　图36，2008年11月11日济南奥体中心屋顶浓烟

　　3．7台湾某高楼火灾

　　图37台湾某高楼火灾

　　图38-1台湾某高楼火灾，铝型材巳烧毁

　　图38-2台湾某高楼火灾，从铝型材烧毁程度来，火灾温度在6000C到800℃。

　　图39火苗從A棟廷燒到B棟

　　图40火苗從A棟廷燒到B棟，當火災溫度在55℃時玻璃先破碎，如室內外溫差達200℃時玻璃破碎，但鋁材尚未脫落損壞。

　　四、幕墙防火

　　4．1幕墙的防火是一个非常重要的问题，一般幕墙玻璃均不耐火，在2500C即会炸裂，而且垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起时，浓烟即已通过该缝隙向上层扩散（如图41）；火焰可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层（图42）；当幕墙玻璃开裂掉落后，火焰可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜入上层室内（图43、图44）。

　　图41窜烟       图42窜火      图43卷火

　　图44卷火

　　4．2幕墙防火必须认真执行GB50045-95(2005版) 、GB50016-2006

　　建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)

　　建设部关于发布国家标准<<高层民用建筑设计防火规范>> GB50045-95(2005版)局部修订的公告，于2005年10月1日起正式实施。该公布于2005年7月15日发布。规范的3.0.8条就是单独针对幕墙防火进行规定的。新的修订内容如下：

　　“3.0.8 建筑幕墙的设置应符合下列规定： 

　　3.0.8.1 窗槛墙、窗间墙的填充材料应采用不燃烧材料。当外墙采耐火极限不低于1.00h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。

　　3.0.8.2 无窗槛墙或窗槛墙高度小于0.80m的建筑幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃烧体裙墙或防火玻璃幕墙。

　　图33

　　3.0.8.3 建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用防火封堵材料封堵。”

　　图45

　　4.3目前对3.0.8.2条执行不力，在此着重说明如下：

　　防火构造设计：首先必须明确两点，1、防火首先防烟； 2、防火要防卷火；幕墙的防火设计非常重要，一般幕墙玻璃不耐火，通常在250摄氏度即炸裂，钢化玻璃在800摄氏度高温下8分钟即炸裂。所以真正意义上的防火不但但要将幕墙与水平楼板之间的缝隙堵上，而且要在构造上尽量考虑卷火的发生。往往实现第一条还容易，但是要防止卷火则要根据工程实际情况往往很难实现。高规防火中明确要求防火窗下墙不得低于800mm。这是有理论根据的，因为幕墙高层的梁高一般不低于400mm，这样梁和窗下墙的总高度为1200mm左右，而通常楼层见卷火直径不大于1200mm。事实证明要作好防火不但要作好层间封堵，而且要防止卷火。美国安底斯办公大楼由于没有有效的隔层处理造成火势大面积上延。我们幕墙的防火设计不但要符合GB50045的要求，而且要注意以下六点基本准则：

　　1、 幕墙与主体结构的连接构件要在防火保护范围之内；

　　2、 防火节点1小时不透烟；

　　3、 防火节点1小时不蹿火；

　　4、 防火节点要做到压风时不挤碎玻璃，风吸时不产生缝隙；

　　5、 防火层以上玻璃只能裂，不能因掉落而形成空洞；为防止火窜入空洞后向上蔓延应在窗台处设置第二道防火层；

　　6、 防火层浸水1小时仍保持原性能。

　　4．4幕墙防火必须认真执行JGJ102-2003。

　　GB50045-95（2005版）新的条款和JGJ102-2003提出的防火基本是一致的.   黑体表示05版强制条款。画下划线的表示为05版修订的内容。

　　《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003规定：

　　1．玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定；高层建筑玻璃幕墙的防火设计尚应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的有关规定。虽然玻璃幕墙本身一般不具有防火性能，但是它作为建筑的外围护结构，是建筑整体中的一部分，在一些重要的部位应具有一定的耐火性，而且应与建筑的整防火要求相适应。防火封堵是目前建筑设计中应用比较广泛的防火、隔烟方法，是通过在缝隙部填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统，以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。防火封堵材料或封堵系统应经过国家认可的专业机构进行测试，合格后方可应用于实际幕墙工程。

　　2．玻璃幕墙与其周边防火分隔构件的缝隙，与楼板或隔墙外沿间的缝隙，与实体墙面洞口边缘间的缝隙等，应进行防火封堵设计。耐久性、变形能力、稳定性是防火封堵材料或系统的基本要求，应根据缝隙的宽度缝隙的性质（如是否发生伸缩变形等）、相邻的构件材质、周边其它环境因素及设计要求，综合考虑，合理选用。一般而言，缝隙大，伸缩率大、防火等级高，则对防火封堵材料或系统的要求越高。

　　3．玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形能力、密封性能和耐久性；在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。

　　4．玻璃幕墙防火封堵构造系统的填充料及其保护性面层材料，应采用耐火极限符合设计要求的不燃烧材料或难燃烧材料。玻璃幕墙的防火封堵构造系统有许多有效的做法，但无论何种方法构成系统的材料都应具备设计规定的耐火性能。

　　5．无窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.0h、高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙。计算实体裙墙的高度时，可计入钢筋混凝土楼板厚度或边梁高度。

　　6．玻璃幕墙与各层楼板、隔墙外沿间的缝隙，当采用岩棉或矿棉封堵时，其厚度不应小于100mm，并应填充密实；楼层间水平防烟带的岩棉或矿棉宜采用厚度不小于1.5mm的镀锌钢板承托；承托板与主体结构、幕墙结构及承托之间的缝隙宜填充防火玻璃，其耐火极限应符合设计要求幕墙用防火玻璃主要包括单片防火玻璃，以及由单片防火玻璃加工的中空玻璃、夹层玻璃等。

　　7． 同一幕墙玻璃单元，不宜跨越建筑物的两个防火分区。为了避免两个防火分区因玻璃破碎而相通，造成火势迅速蔓延，规定同一玻璃板块不宜跨越两个防火分区。

　　《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003条文说明指出： 虽然玻璃幕墙本身一般不具有防火性能，但是它作为建筑的外围护结构，是建筑整体中的一部分，在一些重要的部位应具有一定的耐火性，而且应与建筑的整体防火要求相适应。玻璃幕墙与其周边防火分隔构件间的缝隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等，应进行防火封堵设计。防火封堵是目前建筑设计中应用比较广泛的防火、隔烟方法，是通过在缝隙间填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统，以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。玻璃幕墙防火封堵构造系统的填充料及其保护性面层材料，应采用耐火极限符合设计要求的不燃烧材料或难燃烧材料。玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性；在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。防火封堵材料或封堵系统应经过国家认可的专业机构进行测 试，合格后方可应用于实际幕墙工程。

　　4.5幕墙防火封修 基本节点（图46、47、48）

　　图46

　　注意事项：a：转接件尽量封在两道防火层内侧。

　　b：防火封修尽量在横框部位，尽量避免一块玻璃跨两个区间。

　　图47

　　从上图可以看出：转接件应尽量封在两道防火层；防火封修尽量设置在横框部位，尽量避免一块玻璃跨两个区间；竖框伸缩缝应大10mm。单元式幕墙防火封修设计更应注意防火封修组件的安装顺序，因为单元幕墙为整体吊装，不宜于幕墙外侧安装防火封修，所以应在单元幕墙吊装之前将不宜后安装的封修组件先固定好，其余部件应在单元安装好以后也可易于安装，见图44：

　　图48

　　值得注意的是：对于高层建筑，除了在每层楼板处作层间封修外，还应根据需要每隔四或五层作防火隔离带。考虑到经济因素层间封修是局部防火设计，而隔离带部位的玻璃幕墙应进行全方位的防火设计：防火玻璃、防火胶、防火混凝土、防火螺栓等。

　　五、中庭采光顶防火。

　　TVCC上下贯通的中庭在发生火灾时，无疑起到推波助澜的作用，如何从设计上进行防范？

　　5.1  央视新址北配楼着火后，燃烧主要集中在钛合金下面的保温层，具有表皮过火的特点。幕墙铝板下面是防水卷材是“三元乙丙卷材防水”。再下方是压型钢板的底衬。大楼保温层使用的材料是国家推荐使用的新型节能保温材料，这种材料燃烧后过火极快，再下方是压型钢板的底衬。压型钢板下面可能是混凝土的剪力墙（剪力墙就是钢筋混凝土墙体），火从下往上烧非常快，但从上往下烧就比较慢了，而此时大楼已经基本装修完毕，灯光设备都已经安装完了，顶楼的火应该内部消防系统就可以扑灭。如果大火是从低层引燃，各种易燃装饰材料及电线等一烘而起，沿着贯通F5~F26的一千平米中庭扶摇而上，大火冲破玻璃幕墙喷涌而出。

　　图49豪华的装修材料是火苗在其内部快速蔓延的原因

　　图50中庭的“解构”风格上下不对齐，很容易让材料“带火跌落”到任何一层

　　5.2   TVCC酒店中庭面积有1000多平方米，高近96米，贯通F5~F26d，是一个非常大的空间。发生火灾时，初期火灾烟气水平蔓延，随着火灾的发展，烟气能通过“烟囱效应”快速垂直蔓延到顶并水平蔓延和积聚。而TVCC酒店中庭与F6～F26d层的客房走廊之间又相互连通（见图51），发生火灾时，中庭内的烟气可能向酒店走廊蔓延，对人员疏散造成威胁；同时，酒店走廊的烟气也可能向中庭蔓延，从而使中庭成为烟气向其他区域蔓延的通道。在施工過程中，高層建築的中庭，一旦發生火災產生煙囪效應，火勢蔓延迅速，撲救困難。據測定，在火災初期階段，因空氣對流，火勢、煙氣在水準方向擴散速度為每秒0.3米，在火災燃燒猛烈階段，火勢、煙氣擴散速度則可達每秒3米至4米。假如一座高度為100米的高層建築發生火災，在無阻擋的情況下，半分鐘左右，火势、煙氣就能順豎向管井擴散到頂層，其擴散速度是水準方向的10倍以上

　　图51  TVCC酒店中庭

　　另外，由于TVCC酒店中庭空间太高、环境温度很低，当火灾规模比较小时，烟气会很快被冷却失去浮力而在顶层与底层间层化。这样，传统的温感、烟感探测器就不能探测到初期火灾，这对火灾的扑救和人员的安全疏散都是不利的。这可能是消防队员先进后撤以至伤亡的原因。

　　5.4采光顶防火及排烟要求应符合GB50016和GB50045的有关规定。

　　采光顶防火及排烟主要是指封闭空间玻璃采光顶的防火设计。近年来在高层建筑中出现了一种称之为波特曼共享空间的特殊形式，它以大型建筑的内部空间为核心，综合多种功能空间而创造出一个引人注目的美妙环境。这种共享无疑是成功之作，但贯穿全楼或多层的封闭大天井却使防火分区面积大大超过规定，而且火灾的烟热不易排出，需要寻求解决的途径，以便既能保存共享空间，又可解决防火、排烟及分区面积限制的问题。

　　《高层民用建筑设计防火规范）（GB50045）对此作了详细规定：

　　1．高层建筑的中庭当采用玻璃屋顶时，其承重构件如采用金属构件时，应设自动灭火设备保护或喷涂防火材料，使其耐火极限达到lh的要求。

　　2．高层建筑的中庭的防火措施应符合下列要求：

　　（l）房间与中庭回廊的门应设自动关闭的乙级防火门；

　　(2）与中庭相连的过厅通道处，应设防火门或防火卷帘门分隔；

　　（3）中庭每层回廊应设有自动灭火系统，其喷头间距不应小于2m，不大于3.8m，中庭高度超过8m时，还应增设水幕设备；

　　（4）中庭每层回廊应设火灾自动报警设备；

　　（5）应按规定设排烟设施：

　　l）净空高度小于12m的中庭可采用自然排烟措施，其可开启的窗或高侧窗的面积不小于中庭面积的50％。

　　2）不具备自然排烟条件及净空高度超过12m的中庭应设置机械排烟设施。室内中庭体积小于17000m3时，其排烟量按其体积的6次换气量计算；室内中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的4次换气量计算。

　　另外还要在中庭顶棚及走道、房间等部位设置烟感探测器。当火灾发生在中庭范围内而烟感器报警之后，喷水设备便立即开启，其机械送风排烟系统亦随之启动排除烟气，同时中庭四周孔洞的密闭门自动关闭，走道的防火门亦自闭。此时，烟气从中庭最高处排出，室外空气则以机械送风或自然进风方式由下部从四周引进，形成由下而上的强大排烟气流，通过设计保证其抽力足以制止烟气的横向流动，从而使中庭周围及走道、客房基本形成无烟区。当遇客房起火而烟进入走道时，双开防火门乃立即关闭，走道送风、排烟系统亦随之后动，以使烟气不致侵入中庭之中。

　　玻璃采光顶的玻璃应采用夹层玻璃，它是将两层或数层平板玻璃以聚乙烯塑料粘合而成，其强度胜过夹丝玻璃。玻璃采光层设置的喷淋装置，除下喷灭火外还应部分上喷以保护骨架和玻璃。

　　六  幕墙门窗屋顶的防火设计及施工

　　6.1防火设计尚应做到：

　　(1)明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素，并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质，严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。

　　(2)幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃性材料，其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到规范要求，其表面应有防潮措施。

　　(3)装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料，当材料的防火等级不明确时，应取样进行检测。

　　(4)目前，幕墙工程多由施工企业自行设计，其设计文件图纸必须由原设计单位审核，审核单位不能仅从总体方案、立面效果、平立面分格方面粗审，要真正起到技术审核把关的作用。

　　(5)原设计单位在设计建筑主体消防系统时，要同时结合考虑幕墙的防火措施，避免出现消防盲区而留下火灾隐患。幕墙四周天花处，可设烟感探测器及消防喷淋加以保护，当火苗初起，烟感探测器马上报警，喷水设备启动，将火灾消灭在萌芽状态中。

　　6.2防火的施工是防火有效的关键和保证。应做到：

　　(1)承包幕墙施工的单位必须具备相应的资质。建筑幕墙工程施工企业应根据设计要求提出有关施工安装的技术要求并对幕墙材料、幕墙结构设计和加工制作部件等的工程质量负责。

　　(2)建筑幕墙工程施工企业必须严格按照经有资质的审核单位审定的设计文件和施工图进行施工，不得擅自修改。

　　(3)防火材料的安装应有固定措施，确保安装牢固，做到不松懈不遗漏，拼缝不留缝隙。防火棉厚度不能少于60mm,铺设要饱满均匀无遗漏，且不能与玻璃有直接接触。

　　(4)防火材料不得与幕墙玻璃直接接触，防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖。

　　(5)双面胶带、泡沫棒硅酮密封胶的填充棒、钛锌板、复合铝板等材料，在实际的工程应用中，大量使用时要有相当的防火措施。

　　(6)在施工过程中，幕墙防火构造、防火节点应作隐蔽验收。防火材料应有产品合格证或材料耐火检验报告。

　　(7)施工完毕，必须检查所有的防火节点、防火隔断是否都密封严密，各层间防火隔断是否都按要求用防潮材料将矿棉等不燃烧材料包裹进行填塞，其防火隔断能否满足防火规范要求。其检验手段一般采用观察和触摸方法，必要时可在防火节点处用火苗试试是否漏气、串烟，是否真正达到既防火又防烟的作用。

　　6.3几点反思探讨。

　　6.3.1对建筑规范，特别是高层建筑防火规范要进一步完善,对建筑施工现场消防管理的检查和制度规定也将有相应的调整吧。

　　6.3.2 TVCC东西立面及屋顶全部为瓦楞形铝板幕墙构造，内喷发泡聚氨酯保温，瓦楞由于造型上的夸张，在铝板和聚氨酯之间有很大的空腔，空气可以自由流通，聚氨酯与空气接触充分，而且，更为致命的是150米高的幕墙夹层内跟本没有防火分割。因此不难推断：最初落在屋顶上的焰火烧穿了顶面的铝板，或者是隔着铝板点着了里边的聚氨酯，而央视用的发泡聚氨酯里没有加阻燃剂，这样极其易燃的聚氨酯就跟爆竹的药捻一样，迅速的把整个楼点着。

　　6.3.3本次火灾发生和蔓延主要与建筑材料有关。特别是挤塑聚苯板、矿棉等常用隔热保温材料都是燃点较低的，2008年在建的济南奥体中心工地连续发生两次火灾都与保温材料施工不慎有关，可见对经济可靠的保温防火材料研究尚待突破。对新型材料和幕墙金属面板材料的防火标准进行重新评估和审定。

　　6.3.4以往在建筑消防的控制中，关注的主要是室内原因导致的火苗火花引燃建筑部件，如电线短路、厨房事故、煤气泄露等，本次严重的火灾教训却可能是相反的从外到内的发展过程，。在检讨材料放火特性的同时，应同时审查楼屋面系统的防火性能。

　　6.3.5所有的正规建筑项目均须通过消防部门审查同意方可施工。在建筑设计过程中，不仅要考虑火灾发生时人员的疏散能力、疏散时间，还要对建筑内部划合适的分隔以将火险控制在一定范围内避免持续扩大。

　　6.3.6从本次施工尚未完成的TVCC显然没有专人负责节日期间值守，对火势蔓延没有采取任何有效控制措施。在现场消防队员到达后控制系统可能已被火灾损坏无法控制喷淋、消火栓系统等。如果说焰火燃放是火灾发生的外因，那么施工现场管理就是火灾发生的内因。建筑工程和幕墙门窗采光顶要有施工过程中防火组织措施，尤其是高层建筑封顶前后施工的防火组织措施更应严密、细致。

　　结束语

　　《建设工程质量管理条例》和《建设工程标准强制性条文》的颁布实施，我国的建设活动走向了规范化和法规化道路，迈进了法制化管理轨道，不仅明确了建设主体各方的质量责任、义务及刑法法律责任，而且还确立了凡涉及人民生命财产、人身健康、环境质量和其他公众利益的为必须严格执行的强制性标准条文，为参与建设活动各方执行标准规范质量行为保证工程质量和建筑物的安全性及使用功能提供了法律和技术依据。建设各方只要明确自己的职责，按建设程序办事，严格按规范设计和施工。重大工程和高层幕墙最好进行专家专题论证，切实做好幕墙、门窗及采光顶的防火工作。

　　本文仅供参考，不妥之处，敬请指正。
　　龙 文 志  2009-02-15

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