建筑幕墙的防火、防雷构造的设计与施工

苏州市华丽美登装饰装璜有限公司 

 戴勇

  摘要：在建筑行业发展日趋成熟的今天，作为建筑行业的末端产业-建筑幕墙工程正雨后春笋般蓬勃发展起来。在建筑行业的蓬勃发展的同时，一些小的弊端和问题慢慢浮出水面，需要我们去一一解决。光鲜亮丽的各种幕墙装饰着城市，许多专业的施工难题需要我们们每个从事建筑施工业人员去一一探讨克服。关于建筑幕墙及火灾危害的各种厉害关系，在前人探讨研究的基础上再提出一些积极防范幕墙建筑物火灾出现的各种危险的自己的看法，总结个人经验，提出一些自己在建筑幕墙防火防雷在实际应用中的技术处理要点和应急措施的看法。  

   关键词： 建筑幕墙；防火；防雷；安全；质量责任 

      建筑幕墙作为建筑外围护结构，它虽然不承受传导力，相反会把自身的荷载通过自身构造传递给建筑主体。当下的大中型城市已经有着独特的成熟的幕墙施工技术和规范，尤其是已经相当成熟使用的玻璃幕墙、石材干挂，以及金属幕墙。在探索新型幕墙的纵向发展同时我们也在横向拓展的着发展，比如从当初仅有的简单框架幕墙衍生出来的点式玻璃幕墙、大型全玻幕墙、拉索幕墙，石材幕墙则增加了许多诸如背栓干挂、开放式处理等先进的施工工艺。金属幕墙由最初主要由封边的铝板幕墙也渐渐走上主体幕墙位置，各种铝板、穿孔铝板等等层出不穷。  幕墙业的发展花样层出不穷，造型力求多变，常常会出现许多缺陷被掩盖麻痹，今天我就常见的幕墙防火、及防雷的施工重要性和复杂性做简要的阐述。 

     建筑幕墙基本在大城市的人流量大的区域，尤其在一二线大城市的大型公共场所，建筑幕墙的使用率将近100%。因为玻璃、石材材料的性能有着自身的局限性，如脆性、抗火性差等缺点，一旦发生火灾或者雷击时，在没有有效控制下，将会造成难以估计的人身和财产损失，后果不堪设想。倘若建筑整体的消防系统不完善，火灾的浓烟也可通过缝隙向上、下层垂直或则水平扩散弥漫，造成人员窒息伤亡。这些细节的处理不到位直接影响到幕墙的安全和使用质量。此外，因为大火造成的幕墙板块从高空脱落，坠落半径难以控制，严重威胁着行人的人身安全。可见，幕墙的防火措施是一项非常严谨重要的工作，影响着建筑的施工和使用，财产和人身安全。

      建设产物的诞生是多方单位的产物，但有关各种施工规范中的各项规定明确了建设主体各方的质量责任和义务，在这种大方向下，幕墙设计的重要性尤为突出。施工单位也同样根据《建设工程质量管理条例》对建设工程的施工质量负责。在整个建筑使用寿命期之内，设计与施工单位，应该对建筑质量行为负终身责任，增加大家的防范意识和法律责任感，降低事故发生概率。针对当前建筑幕墙的防火、防雷措施提出以下技术处理要点和意见，参考了当下一些国内外的文献，供大家一起讨论研究，希望达到共同进步。  

    一、关于幕墙的防火设计  

     不管是建筑还是其他产业，工程的安全、质量、耐久与否，设计都是是前提是基础、是首要条件，因此建筑 幕墙的防火，设计是必要的前提条件，所以防火设计应做到以下几点：  

    （1）强调设计的责任。有关于建筑幕墙工程的光污染、防火与防雷以及连接预埋件等因素，是当下越来越多突出的问题，建筑设计单位主要着重应考虑并给予高度的重视，并对在建幕墙工程施工的整个过程中提出有建设性的指导意见。幕墙设计单位应严格按照有关规范和相关标准要求负责人，提高设计人员的职业素养，保证在源头掐断隐患，主动提出施工难点，配合施工单位各道工序施工。  

    （2）建筑幕墙的防火节点的耐火极限的参数和构造要求等不仅应符合各种规范和各种基础规范条文德的各项要求，还应做到人性化设计、规范设计、高效率与节约资源的设计，以便于施工的设计。  

    （3）建筑幕墙是一种不承受结构受力的外围护构件，被幕墙包围建筑物基本上是属于封闭性建筑物，采取可靠的防火措施保证做到预和防共同重视的方针，把幕墙防火措施与建筑主体的消防系统结合起来考虑。  因为建筑幕墙作为维护结构对幕墙四性都有较高的要求，在玻璃幕墙其开启部分等薄弱环节对各种性能要求最高。 

    （4）设计幕墙分格位置合理一致，尤其避免一块玻璃跨越两个或者两个以上防火分区，留下隐患。幕墙立杆与主体牢固连接，这样幕墙的才可以与建筑物主体安全稳固连接，各层防火区才得以有效封闭，把整个建筑划分为多个独立的防火区，一旦火灾发生，最大限度的减少损失。  

    （5）当幕墙横梁与楼面不在同一水平标高时，用透明结构胶将铝型材与玻璃粘结在楼面外檐口处防火材料走一圈，保证整体美观效果同时强调使用质量。    

    （6）每一层楼面都应采用不燃烧材料严密填实，保证玻璃幕墙与每层楼板、隔离处的缝隙的封堵严密，使楼板和隔墙处形成垂直或者水平防火带，起到更加有效的防火作用。  

（7）大面积的玻璃幕墙应在每层楼板外沿设置防火隔离层，防火隔离层不应低于1000mm高并且耐火极限不应低于lh；也可在幕墙内侧每层设自动喷水喷头，自动喷水喷头高度不得大于2m。

    （8）应保证防火层防火材料的耐火极限有足够的的厚度和宽度，防火层应采用隔离措施。

 （9）幕墙使用的防火、保温材料必须达到规范要求。

   （10）施工单位也是设计单位的时候，其设计文件图纸必须由原设计单位审核，保证幕墙设计在不改动原设计的基础上执行，保证原格局没有大动干戈的修改，保证施工质量和使用安全。  

    （11）设计建筑主体消防工程的原设计单位，要同时结合考虑幕墙的防火措施，避免出现因为设计疏漏的消防盲区而留下火灾隐患。在幕墙四周、边角楼层处，可设烟感探测器及消防喷淋加以保护，烟感器应灵敏警觉， 与消防喷淋共同作用必然会起到更加缜密的保护系统。

   二、幕墙防火施工  

      幕墙防火工程是从设计到施工多个流程多个工序的共同作用，而施工质量的好坏则是幕墙防火最有效的关键和保证，这就对施工单位的施工人员有着高标准的严格要求。  

    （1）有相应资质的幕墙施工单位在幕墙实际施工中，要严格按照幕墙设计单位的图纸进行施工，严禁凭借自身经验武断施工，施工中发现的有建设性的意见或是发现设计不合理之处，应按照变更流程，经监理单位盖章确认后再予以调整，建筑幕墙施工企业还需对加工制作部件等的工程的质量负责。  

    （2）建筑幕墙工程施工企业在施工过程中不得擅自修改原有图纸，为了建设项目井然有序的进行，必须严格按照已经审定的方案进行设计，不得私自改动原设计，保证建筑的原有格局不被扰动。

（3）防火材料在安装时候拼缝平稳过渡不留缝隙。防火棉在设计时候考虑有足够的厚度保证防火质量，防火层不能与玻璃有直接接触，防止玻璃急剧升温发生炸裂事件。防火层的铺设要做到饱满均匀无遗漏并且美观大方。  

    （4）由于玻璃遇到火温度会急剧上什，幕墙玻璃不得与防火材料直接接触，已完成的防火材料朝玻璃面处宜用装修材料封闭掩盖，防止因为玻璃透明影响整个幕墙的美观。  

    （5）非透明幕墙的防火层必须采用厚度不小于1.5mm的耐热镀锌钢板，表面需要防腐处理且承托玻璃幕墙防火岩棉的镀锌钢板板应为厚度不小于1.2mm的镀锌钢板，防止因温度急剧上升造成的防火层变形从而引起玻璃炸裂。  

    （6）镀锌钢封板在安装过程中不得与非钢材的其它金属直接接触，需要增加柔性垫片隔离，防止双金属腐蚀的发生，衬板就位后应及时进行密封处理，做到每一步工序都严谨到位。  

    （7）幕墙四周与主体结构之间的缝隙不得采用水泥砂浆等干硬性材料填塞，  应采用防火保温材料封堵填塞做到防水防气防腐蚀。   

（8）使用铝板时，尽量使用单层铝板，双面胶带、泡沫棒硅酮密封胶的填充棒、复合铝板等可燃、易燃材料。

（9）在施工过程中防火材料所材料都应有产品合格证或材料耐火检验报告，保证材料来路可靠，幕墙防火构造、防火节点应资料齐全，待监理签字确认后且作隐蔽验收后方可进行下一道工序施工。  

    （10）所有施工完毕，其防火隔断能否满足防火规范要求，还需要二次检查确认，切不可抱着侥幸态度。  想着工程无小事，做到事无巨细，严格筛查隐患可能发生的各种情形。才能达到预期使用效果，才能正常使用，才能做出放心工程。

（11）现代的大型幕墙都在使用电动排烟装置，保证在火灾发生时排除烟雾为人员疏导争取更多的时间，在选择排烟装置时候就应该充分理解排烟装置的型号参数，保证烟雾都能排到室外。

    三、幕墙的防雷设计和施工  

      虽然建筑幕墙的铝合金骨架或者钢骨架均是良导体，但若是金属表面已经有一层绝缘的保护膜，若建筑幕墙的防雷措施施工不当，可能会遭到雷电的极端破坏。对整个建筑的人生财产安全都是一个巨大的隐患，所以幕墙的防雷在施工中应该尤其重视，必须严格按照有关规范进行设计和施工，做好隐蔽工程资料和验收。  

    （1）建筑幕墙的防雷设计相当重要，设计熟悉掌握了解建筑主体的防雷装置和幕墙、门窗洞口的防雷装置构造和引出连接件，再与建筑主体相连接引到建筑主体的防雷装置上去，要充分利用幕墙、门窗型材的金属导电特性，确定一个合理可靠的防雷设计方案，以便于施工。  

    （2）建筑物理论上每三层要装设均压环，每两层就要与主体可靠连接一次，环间垂直距离不应大于12m，这是多年实践累计下来的数据。均压环应用钢筋制作。均压环内内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与接地装置可靠连通，焊接要牢固，保证导电功能无障碍。所有建筑引出线同建筑物的导电结构和金属设备均应连到均压环上，严禁漏接，使建筑的在一个安全的防雷网保护中。 

（3）建筑幕墙应形成自身的防雷网，并与主体结构的防雷体系有可靠的连接，尤其是高层建筑，这样才能是整个建筑在一个安全的环境下放心使用。严格不按照规范施工，幕墙自身的防雷装置形成的防雷网不宜大于100m2每个，若防雷网过于间距过于疏远，则难以保证防雷质量。   

    （4）为了增加屏蔽作用，在很多设有许多较重要的敏感电子系统，如有高精度要求的各种仪器等现代化设备的建筑物，防雷按照常规最好就不太保险，可将防侧击雷和等电位措施从地面首层做起，这样不仅加密的防雷装置密度，更加有效的屏蔽了微弱电流的冲击对精密仪器的坡缓程度，建筑立面上的金属构件皆与主体进行导电连接，以便防雷可以更加可靠的发生作用。  

    （5）幕墙防侧雷做法: 固定在设均压环楼层上的立柱必须与均压环连通，这样保证了主体与幕墙结构的导电功能畅通无阻，位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱有效连通，当整个工程外立面的导电均畅通时，整个工程的导电也就达到了最好的状态。  

    （6）幕墙顶的避雷带或避雷针等避雷装置，应由由建筑物防雷系统统一考虑，这样可以避免多家单位重复工作造成的浪费和盲点。建筑幕墙女儿墙商定饿避雷安装在外侧时可沿屋顶周边设避雷带，其安装位置高出女儿墙顶部外围底部；

    （7）幕墙避雷装置的导线与幕墙工作所使用的铝合金型材连接时应满足等电位的要求。导线与铝合金型材连接接触面应紧密牢固安全可靠。  

    （8）金属和石材幕墙的导线连接时，由于金属表面的防护膜有绝缘作用，应清除金属表面的防护层膜，保证金属面可以更好的导电。  

    （9）铝板幕墙宜选用单层铝板，不可选用铝塑复合板或者其他不耐火、不导电材料。单层铝板不仅具有良好的耐久性，更重要的是其导电性能好，易和幕墙一起接地预防雷击，更加有益于整个幕墙的防雷。  

    （10）经过多年实践经验得出，幕墙防雷处应采用小于10欧姆的优良材料，这点在实际工作中应尤为注意。

（11）建筑的主体防雷系统通常非幕墙单位负责施工，而建筑幕墙的防雷与主体防雷的有效连接就需要各单位之间的协调交接，幕墙施工单位应该在该项工作中主动与负责主体防雷施工的单位沟通联系，划分好各种的责任和范围，有效促进各单位的工序衔接。

（12）建筑防雷设施是一项重要的隐蔽工序，也许在外观上看不到，却是一项绝对不可疏忽的工作，这项工作的重要性需要多方单位的核查，更需要设计与施工单位的高度警惕和自觉性。我们作为施工单位的的一名现在工作人员，每个人都应该高度重视。自查与监察工作更要做好，不可只依赖于其他单位的检查。

    四、结束语  

      随着建筑幕墙行业的不断规范，各种政策性条文规范的以及相关法律的的颁布实施，我国现阶段的建设活动在高度发展的同时也走向了更加规范化道路。日益完善的安全意识和明文要求，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。建设主体各方都要清楚了解自己在整个建设活动中的责任范围。 不可玩忽职守，做到兢兢业业。不管是企业还是作为建筑企业的各个基层岗位上的一名员工，我们都应该规范自己的意识强调自己的法律观念，做到安全无小事，质量责任无推卸的态度，对企业对自己都是一个交代。

建筑幕墙的使用寿命往往取决于它各方面的细部构造是否合理耐用，在整个设计寿命中是否能出色的完全自己的功能，它对前期我们在设计、施工和保护的的各个关键都是一个考验，对每个建筑人都是一种挑战。我们在工作中也应用一种严谨的态度，打造出优质的，不知外观美丽更注重品质的建筑幕墙，为建筑披上绚丽耐久的外衣。