馮靜慧(上海建科檢驗(yàn)有限公司, 上海 200032)
近年來,南京中環(huán)國(guó)際廣場(chǎng)、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈等相繼發(fā)生建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi),造成了嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。國(guó)家有關(guān)部委對(duì)建筑防火要求特別重視,吸取了近年來火災(zāi)事故的深刻教訓(xùn),修訂出臺(tái)了新版 GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“《建規(guī)》”),于 2015 年 5 月 1 日正式實(shí)施?!督ㄒ?guī)》對(duì)不同類型、不同高度建筑外墻外保溫材料的燃燒性能提出了明確、嚴(yán)格的要求,嚴(yán)禁使用易燃保溫材料,限制使用難燃、可燃保溫材料,大力推廣使用不燃保溫材料,并首次提出了在特定條件下建筑外窗具備耐火完整性的必要性,對(duì)于減少人員傷亡和降低財(cái)產(chǎn)損失有著重要而深遠(yuǎn)的意義。
《建規(guī)》中對(duì)外窗耐火完整性的要求主要涉及3個(gè)方面。本文重點(diǎn)探討在建筑外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)的若干技術(shù)問題。
《建規(guī)》對(duì)在建筑外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用中不同類型、不同高度建筑保溫材料的燃燒性能提出了明確、嚴(yán)格的要求,并對(duì)建筑外墻上門、窗的耐火完整性作出了明確規(guī)定。其中:
“6.7.4 設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑,其外墻外保溫材料的燃燒性能應(yīng)為 A 級(jí)。
“6.7.5 與基層墻體、裝飾層之間無空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng),其保溫材料應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 住宅建筑:
1)建筑高度大于 100 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí);
2)建筑高度大于 27 m,但不大于 100 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于 B1 級(jí);
3)建筑高度不大于 27 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于 B2 級(jí);
2 除住宅建筑和設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑外,其他建筑:
1)建筑高度大于 50 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí);
2)建筑高度大于 24 m,但不大于 50 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于 B1 級(jí);
3)建筑高度不大于 24 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于 B2 級(jí)。
“6.7.6 除設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑外,與基層墻體、裝飾層之間有空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng),其保溫材料應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 建筑高度大于 24 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能應(yīng)為 A級(jí);
2 建筑高度不大于 24 m 時(shí),保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于 B1 級(jí)。
“6.7.7 除本規(guī)范第 6.7.3 條規(guī)定的情況外,當(dāng)建筑的外墻外保溫系統(tǒng)按本規(guī)范第 6.7 節(jié)規(guī)定采用燃燒性能為B1、B2 級(jí)的保溫材料時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 除采用 B1 級(jí)保溫材料且建筑高度不大于 24 m 的公共建筑或采用 B1 級(jí)保溫材料且建筑高度不大于 27 m 的住宅建筑外,建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.50 h;
2 應(yīng)在保溫系統(tǒng)中每層設(shè)置水平防火隔離帶。防火隔離帶應(yīng)采用燃燒性能為 A 級(jí)的材料,防火隔離帶的高度不應(yīng)小于 300 mm。”
對(duì)以上條文規(guī)定,以表1 的形式進(jìn)行歸納。
表1 與基層墻體、裝飾層之間無空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng)與外窗耐火完整性的應(yīng)用要求
《建規(guī)》首次提出了外窗耐火完整性的技術(shù)要求,在此之前的建筑外窗產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),如 GB/T 8478—2008《鋁合金門窗》、GB/T 20909—2007《鋼門窗》等均沒有對(duì)外窗提出耐火完整性這一性能的要求。隨著新版《建規(guī)》的正式實(shí)施,2015 年 12 月 1 日實(shí)施的 GB/T 31433—2015《建筑幕墻、門窗通用技術(shù)條件》,正式將耐火完整性納入建筑門窗幕墻的通用性能中,作為可選技術(shù)條件予以實(shí)施。
無論是《建規(guī)》還是《建筑幕墻、門窗通用技術(shù)條件》,始終以外窗的耐火完整性來提出技術(shù)要求,從未以“耐火窗”的定義出現(xiàn)。耐火窗在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系中,直至今日尚無明確的術(shù)語定義。但是耐火窗這個(gè)叫法通俗易記,已成為建筑門窗行業(yè)對(duì)具有耐火完整性的建筑外窗的一種通用叫法。
在 GB/T 9978.1—2008《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第1部分:通用要求》中對(duì)耐火完整性有明確定義:“在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑構(gòu)件當(dāng)某一面受火時(shí),在一定時(shí)間內(nèi)阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力?!比绻麅H考慮耐火完整性,那么外窗的耐火完整性和非隔熱型防火窗的耐火完整性是同一個(gè)性能要求。但是并不能因?yàn)槟突鹜暾缘囊笙嗤蛯⒛突鸫昂头歉魺嵝头阑鸫皟煞N產(chǎn)品劃等號(hào),耐火窗和非隔熱型防火窗是完全不同的產(chǎn)品。
建筑外窗是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。作為建筑物的重要組成部分,建筑外窗應(yīng)具備抗風(fēng)壓、氣密、水密、保溫、隔聲等性能。而防火窗主要應(yīng)用于建筑物的室內(nèi)防火分隔,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其耐火性能,并兼有抗風(fēng)壓、氣密等技術(shù)要求,并無建筑外窗涉及的水密、保溫、隔聲等性能要求。換句話說,兩者的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是不同的;防火窗應(yīng)滿足的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為 GB 16809—2008《防火窗》,而耐火窗尚無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。因此,耐火窗和非隔熱型防火窗除了具有相同的應(yīng)對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的耐火時(shí)間要求外,其他各項(xiàng)性能參數(shù)均有顯著區(qū)別,是完全不同的產(chǎn)品。
筆者認(rèn)為,耐火窗的叫法,起因于外窗耐火完整性要求的提出,因此耐火窗的定義其實(shí)就是“外窗+耐火完整性”,耐火窗應(yīng)同時(shí)滿足建筑外窗相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和耐火完整性的技術(shù)要求。
《建規(guī)》正文中并無條款規(guī)定耐火窗耐火完整性的試驗(yàn)方法,但在條文中作了明確說明:“外窗的耐火完整性應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)標(biāo) GB/T 12513—2006《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)定”。《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》測(cè)定耐火性能時(shí)包含了耐火完整性和耐火隔熱型:針對(duì)隔熱型耐火構(gòu)件,須同時(shí)測(cè)試耐火完整性和耐火隔熱型;針對(duì)非隔熱型耐火構(gòu)件,例如耐火窗,則僅需測(cè)試耐火完整性。
此外,耐火窗在設(shè)計(jì)制造時(shí)并非是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。不同的受火面進(jìn)行耐火完整性測(cè)試時(shí),其測(cè)試結(jié)果明顯不同,而《建規(guī)》中并未對(duì)受火面進(jìn)行明確說明。雖根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)條文來理解,耐火窗主要防范的是室外火災(zāi)引起的火災(zāi)蔓延,受火面應(yīng)為室外側(cè),但是很難保證不同檢測(cè)機(jī)構(gòu)和驗(yàn)收單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解不會(huì)產(chǎn)生偏差。
全國(guó)建筑幕墻門窗標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC448)認(rèn)為,《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》中對(duì)耐火窗耐火完整性試驗(yàn)方法的依據(jù)是《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第1部分:通用要求》,而該通用要求是面向所有建筑構(gòu)件而制定的,沒有考慮到建筑外窗自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能指標(biāo),不能對(duì)建筑外窗耐火完整性作出科學(xué)合理的檢測(cè)和判定。因此編制了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗耐火完整性試驗(yàn)方法及判定要求》。該標(biāo)準(zhǔn)的編制工作已完成,正等待正式發(fā)布,其試驗(yàn)方法的制定充分考慮了建筑外窗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》有顯著區(qū)別。
但筆者認(rèn)為,即使該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗耐火完整性試驗(yàn)方法及判定要求》正式發(fā)布,只要《建規(guī)》沒有被修訂采用,仍應(yīng)按《鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》來測(cè)定外窗的耐火完整性。
《防火窗》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)帶有可開啟扇的活動(dòng)式防火窗提出了明確要求,要求活動(dòng)式窗扇應(yīng)安裝熱敏感元件,并應(yīng)在耐火試驗(yàn)開始60s內(nèi)能自動(dòng)關(guān)閉,以確?;馂?zāi)時(shí)可能處于開啟狀態(tài)的窗扇能自動(dòng)關(guān)閉而起到應(yīng)有的防火分隔作用?!督ㄒ?guī)》中并無耐火窗應(yīng)具備自動(dòng)關(guān)閉功能的明確要求。因此,行業(yè)內(nèi)對(duì)此爭(zhēng)議較大。
主流的反對(duì)意見認(rèn)為,目前在防火窗上應(yīng)用的自動(dòng)關(guān)閉機(jī)構(gòu)直接裸露在外,主要考慮其可靠性;但是如果將其應(yīng)用在外窗上,那么必須考慮外窗的外觀美觀性而去設(shè)計(jì)隱蔽式的自動(dòng)關(guān)閉機(jī)構(gòu)。而隱蔽式的自動(dòng)關(guān)閉機(jī)構(gòu)必然會(huì)影響到外窗原有的水密、氣密、隔聲等性能,對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)而言需要較長(zhǎng)的研發(fā)周期和較高的研發(fā)成本。既然規(guī)范和政策文件均沒有明確規(guī)定,就沒有研發(fā)的必要性。
但是,建筑外窗由于需要日常通風(fēng),因此常處于開啟狀態(tài),如火災(zāi)發(fā)生時(shí)室內(nèi)處于無人狀態(tài),或無法及時(shí)將其關(guān)閉,那么不具備自動(dòng)關(guān)閉功能的耐火窗就會(huì)形同虛設(shè),無法起到應(yīng)有的火災(zāi)分隔作用。也就是說,不具備自動(dòng)關(guān)閉功能的耐火窗在實(shí)際使用中存在著極大的火災(zāi)安全隱患,無法達(dá)到《建規(guī)》的編制目的。江蘇省 DGJ32/J 26—2017《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》在第 8.9.3 條的條文說明中,對(duì)具有耐火完整性外窗的自動(dòng)關(guān)閉功能已做了相關(guān)要求:“該房間的外窗宜具備火災(zāi)時(shí)熔斷器熔斷后自動(dòng)關(guān)閉功能?!?既然《建規(guī)》中并沒有明確規(guī)定,那么筆者認(rèn)為各地就應(yīng)像江蘇一樣,在地方標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)政策文件中明確規(guī)定耐火窗應(yīng)(宜)具備自動(dòng)關(guān)閉功能,以確保耐火窗在火災(zāi)發(fā)生時(shí)起到應(yīng)有的作用。
從耐火窗“外窗+耐火完整性”的定義來看,耐火窗的產(chǎn)品主體是建筑外窗。但是,該建筑外窗應(yīng)同時(shí)符合建筑外窗的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和耐火完整性這一安全性能。耐火窗作為建筑外窗的一種類型,并不在消防產(chǎn)品3C強(qiáng)制性認(rèn)證的目錄內(nèi),不是消防產(chǎn)品,不需要獲取消防產(chǎn)品3C強(qiáng)制性認(rèn)證證書。
為使建筑外窗具有耐火完整性這一技術(shù)性能,必須從型材加強(qiáng)、防火玻璃、防火五金件、阻燃膠條及耐火五金等方面,對(duì)普通外窗進(jìn)行技術(shù)處理;而這些構(gòu)造設(shè)計(jì)不可避免地會(huì)對(duì)外窗原有的抗風(fēng)壓、水密、氣密、隔聲、保溫等性能造成負(fù)面影響。因此在工程驗(yàn)收時(shí),建議對(duì)同一批次產(chǎn)品按當(dāng)?shù)毓こ虖?fù)檢要求,分別進(jìn)行抗風(fēng)壓、水密和氣密等其他性能的檢測(cè),隨后再進(jìn)行耐火完整性檢測(cè),以確保工程上使用的耐火窗能同時(shí)符合建筑外窗的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和耐火完整性要求。
提出建筑外窗耐火完整性要求,是公安部組織相應(yīng)部門廣泛調(diào)研并結(jié)合我國(guó)國(guó)情,以降低外墻外保溫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為目的所采取的重要技術(shù)措施之一。根據(jù)《建規(guī)》要求,如在特定條件下使用更低燃燒性能等級(jí)的外保溫材料,則外墻上使用的建筑外窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.50h(詳見表1)。外窗耐火完整性要求的提出,是以降低外墻外保溫材料的燃燒性能等級(jí)為前提的,因此在對(duì)外墻外保溫材料的燃燒性能進(jìn)行工程驗(yàn)收時(shí),理應(yīng)同時(shí)對(duì)必須滿足耐火完整性要求的建筑外窗進(jìn)行驗(yàn)收,以免出現(xiàn)質(zhì)量漏洞。同時(shí),耐火窗作為降低外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的配套產(chǎn)品,建議由同一驗(yàn)收主體進(jìn)行工程驗(yàn)收,以明確責(zé)任,避免部門之間相互推諉,發(fā)生責(zé)任主體懸空的管理困境。
建筑消防安全的責(zé)任重于泰山。耐火窗產(chǎn)品作為以降低外墻外保溫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為目的的重要技術(shù)措施,是抵御高層建筑外部火災(zāi)的第一道屏障。其重要性不言而喻。目前江蘇、山西、遼寧等省都已開始加強(qiáng)耐火窗產(chǎn)品的工程驗(yàn)收或工程抽檢工作。建議各級(jí)管理部門、施工單位和監(jiān)理單位能切實(shí)履行好各自職責(zé),確保耐火窗產(chǎn)品的質(zhì)量符合《建規(guī)》的要求。