簡介：由于鋼質(zhì)防火卷簾先天性能不足，如果不加水幕便不能適應《高規(guī)》新標準的規(guī)定。無機纖維材料具有優(yōu)良的耐高溫特性和極低的導熱系數(shù)，作為新標準下防火卷簾的簾面材料，具有鋼質(zhì)簾面無可比擬的優(yōu)良性能。因此，我們認為，防火卷簾將從鋼質(zhì)進入全無機纖維時代。
關(guān)鍵字：鋼質(zhì)防火卷簾 水幕 無機纖維相關(guān)站中站： 耐火設計 防火分區(qū)
一、前言
國民經(jīng)濟持續(xù)二十年的高速發(fā)展，不僅造就了大批大型高層建筑，而且也給建筑防火技術(shù)和防火材料性能提出了新的、更高的要求。
根據(jù)《高規(guī)》的規(guī)定，為了減少火災蔓延所造成的損失，在建筑內(nèi)部應設置2000～4000m2的防火分區(qū)。設置防火分區(qū)最簡單、的辦法是設置防火墻。在一些不便設置防火墻的場合，可用防火卷簾代替防火墻。
作為代替防火墻的防火卷簾，必須具有良好的防火、耐火、隔熱、擋煙、耐壓、抗疲勞、抗老化、耐腐蝕、高溫強力好和受熱不變形等性能。其中，防火、耐火和隔熱是不可缺少的基本性能。對此，必須具有科學的、一致的試驗標準。按照GB7633《門和卷簾的耐火試驗方法》的規(guī)定，當采用包括背火面溫升在內(nèi)的各項判定條件判定，其耐火極限不應低于3.00小時；若不以包括背火面溫升作為耐火極限的判定條件，而根據(jù)該標準中關(guān)于“無隔熱保護層的鐵皮卷簾免測背火面溫升”的規(guī)定和GB14102《鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件》的規(guī)定，則以距背火面一定距離的輻射熱強度和簾面是否竄火來作為耐火極限的判定條件。十分明顯，上述兩個耐火極限判定條件差異很大：依據(jù)前者判定的防火卷簾既具有防火又具有隔熱的功能，能有效地代替防火墻起到防火分區(qū)的分隔作用；依據(jù)后者判定的防火卷簾則缺乏必要的隔熱功能判定。如果沒有有效的隔熱功能，防火卷簾的防火性能就無法充分發(fā)揮，不能完全代替防火墻的作用。
為了敘述方便，我們在這里把前者稱為特級防火卷簾，把后者稱為普通防火卷簾。為了克服有關(guān)標準不一致的缺陷，建設部于1999年3月8日對《高規(guī)》第544條進行了修訂，規(guī)定“在采用防火墻確有困難的場所，可采用防火卷簾作為防火分區(qū)分隔。當采用包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時，其耐火極限不應小于3.00小時；當采用不包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時，其卷簾兩側(cè)應設獨立的閉式自動噴水系統(tǒng)，系統(tǒng)噴水延續(xù)時間不應低于3.00小時?！边@次修訂對于統(tǒng)一防火卷簾耐火極限判定條件的標準，保證防火卷簾充分發(fā)揮防火分區(qū)分隔的作用，具有重要的意義。
就防火卷簾而言，起防火分區(qū)分隔作用的主體結(jié)構(gòu)是防火簾面。因此，本文結(jié)合《高規(guī)》的規(guī)定、國內(nèi)市場情況及新材料、新技術(shù)的發(fā)展，主要就防火簾面進行討論。
二、鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷
目前國內(nèi)市場上的防火卷簾以鋼制簾面為主。
早期的鋼質(zhì)防火卷簾是單板式的，其簾面一般是用0.5～1.5mm厚的薄鋼板經(jīng)剪裁軋制成的帶狀簾片串接而成。單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面具有結(jié)構(gòu)簡單、強度高、抗風壓、防盜、塑性好、加工、安裝、使用都比較方便等優(yōu)點，但耐火性能和隔熱性能卻很差。耐火性能差是因為在高溫下鋼材強力下降。比如普通低碳鋼溫度超過350℃，強力開始迅速下降，在500℃時其強力約為常溫的1/2，600℃時強力約為常溫的1/3[1].此外，鋼材在一定溫度和應力下，隨時間推移，會發(fā)生塑性變形（即徐變）。鋼材在低溫下就會發(fā)生徐變，在高溫下徐變明顯。如普通低碳鋼一般在300～350℃、合金鋼在400～450℃時徐變明顯，易產(chǎn)生變形，降低了防火性能。鋼材隔熱性能差是因為鋼是熱的良導體，導熱系數(shù)大。根據(jù)燃燒理論和熱學原理，燃燒、傳熱和溫升是互相聯(lián)系、互相作用、不可分割的物理現(xiàn)象。由于單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面隔熱性能差，當火災發(fā)生時，建筑物內(nèi)瞬間產(chǎn)生的巨大熱量從受火面通過熱傳導、熱輻射、熱對流（鋼板熱變形后）等方式大量地傳遞到背火面，從而使背火面溫度急劇上升。當背火面溫度升至一些可燃物的燃點時，防火卷簾的防火性能就大大降低乃至喪失了。
復合型鋼質(zhì)防火卷簾是目前國內(nèi)使用較多的防火卷簾。與單板式鋼質(zhì)防火卷簾相比，由于結(jié)構(gòu)的改進，使之除保留單板式鋼質(zhì)防火卷簾的優(yōu)點外，隔熱性能也有明顯提高。從簾面結(jié)構(gòu)上講，復合型鋼質(zhì)防火卷簾簾面是由兩層薄鋼帶中間夾一層無機纖維隔熱材料組成的復合夾芯簾片串接而成。目前各廠家使用的無機纖維隔熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉或硅酸鋁纖維（亦稱陶瓷纖維）等。由于無機纖維導熱系數(shù)?。ㄒ姳?），因此復合型鋼質(zhì)防火卷簾隔熱性能比單板鋼質(zhì)防火卷簾有較大提高。然而，從表1可以看出：
（1）對于巖棉、礦棉和玻璃棉纖維，其使用溫度均低于國際標準升溫曲線1小時的924℃。如果不考慮鋼板本身的隔熱作用，理論上除非有足夠的厚度，否則這三種材料根本不能滿足《高規(guī)》中關(guān)于防火卷簾耐火極限≥3小時的標準。事實上，由于受復合型鋼質(zhì)卷簾簾片結(jié)構(gòu)的限制，我國目前市場上復合型鋼質(zhì)防火卷簾無機纖維層一般不超過20mm且不是連續(xù)層，這個厚度遠遠不能保證防火卷簾耐火極限≥3小時而背火面溫升又不≥140℃。
（2）對于硅酸鋁纖維（陶瓷纖維），雖然耐高溫達到1200℃以上，但≤20mm的單層厚度也遠遠不能滿足耐火極限≥3小時的條件。所以說復合型鋼質(zhì)防火卷簾雖然比單板式鋼質(zhì)防火卷簾防火隔熱性能有明顯改善，但仍不能克服單板式鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷，無法滿足《高規(guī)》新標準的要求。
巖棉礦棉玻璃棉硅酸鋁纖維使用溫度（℃）8106505501260導熱系數(shù)（W/m.K）0.03～0.045（常溫）0.03～0.045（常溫）0.041～0.049（70℃）0.17（800℃）。
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一、前言
國民經(jīng)濟持續(xù)二十年的高速發(fā)展，不僅造就了大批大型高層建筑，而且也給建筑防火技術(shù)和防火材料性能提出了新的、更高的要求。
根據(jù)《高規(guī)》的規(guī)定，為了減少火災蔓延所造成的損失，在建筑內(nèi)部應設置2000～4000m2的防火分區(qū)。設置防火分區(qū)最簡單、的辦法是設置防火墻。在一些不便設置防火墻的場合，可用防火卷簾代替防火墻。
作為代替防火墻的防火卷簾，必須具有良好的防火、耐火、隔熱、擋煙、耐壓、抗疲勞、抗老化、耐腐蝕、高溫強力好和受熱不變形等性能。其中，防火、耐火和隔熱是不可缺少的基本性能。對此，必須具有科學的、一致的試驗標準。按照GB7633《門和卷簾的耐火試驗方法》的規(guī)定，當采用包括背火面溫升在內(nèi)的各項判定條件判定，其耐火極限不應低于3.00小時；若不以包括背火面溫升作為耐火極限的判定條件，而根據(jù)該標準中關(guān)于“無隔熱保護層的鐵皮卷簾免測背火面溫升”的規(guī)定和GB14102《鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件》的規(guī)定，則以距背火面一定距離的輻射熱強度和簾面是否竄火來作為耐火極限的判定條件。十分明顯，上述兩個耐火極限判定條件差異很大：依據(jù)前者判定的防火卷簾既具有防火又具有隔熱的功能，能有效地代替防火墻起到防火分區(qū)的分隔作用；依據(jù)后者判定的防火卷簾則缺乏必要的隔熱功能判定。如果沒有有效的隔熱功能，防火卷簾的防火性能就無法充分發(fā)揮，不能完全代替防火墻的作用。
為了敘述方便，我們在這里把前者稱為特級防火卷簾，把后者稱為普通防火卷簾。為了克服有關(guān)標準不一致的缺陷，建設部于1999年3月8日對《高規(guī)》第544條進行了修訂，規(guī)定“在采用防火墻確有困難的場所，可采用防火卷簾作為防火分區(qū)分隔。當采用包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時，其耐火極限不應小于3.00小時；當采用不包括背火面溫升作為耐火極限判定條件的防火卷簾時，其卷簾兩側(cè)應設獨立的閉式自動噴水系統(tǒng)，系統(tǒng)噴水延續(xù)時間不應低于3.00小時?！边@次修訂對于統(tǒng)一防火卷簾耐火極限判定條件的標準，保證防火卷簾充分發(fā)揮防火分區(qū)分隔的作用，具有重要的意義。
就防火卷簾而言，起防火分區(qū)分隔作用的主體結(jié)構(gòu)是防火簾面。因此，本文結(jié)合《高規(guī)》的規(guī)定、國內(nèi)市場情況及新材料、新技術(shù)的發(fā)展，主要就防火簾面進行討論。
二、鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷
目前國內(nèi)市場上的防火卷簾以鋼制簾面為主。
早期的鋼質(zhì)防火卷簾是單板式的，其簾面一般是用0.5～1.5mm厚的薄鋼板經(jīng)剪裁軋制成的帶狀簾片串接而成。單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面具有結(jié)構(gòu)簡單、強度高、抗風壓、防盜、塑性好、加工、安裝、使用都比較方便等優(yōu)點，但耐火性能和隔熱性能卻很差。耐火性能差是因為在高溫下鋼材強力下降。比如普通低碳鋼溫度超過350℃，強力開始迅速下降，在500℃時其強力約為常溫的1/2，600℃時強力約為常溫的1/3[1].此外，鋼材在一定溫度和應力下，隨時間推移，會發(fā)生塑性變形（即徐變）。鋼材在低溫下就會發(fā)生徐變，在高溫下徐變明顯。如普通低碳鋼一般在300～350℃、合金鋼在400～450℃時徐變明顯，易產(chǎn)生變形，降低了防火性能。鋼材隔熱性能差是因為鋼是熱的良導體，導熱系數(shù)大。根據(jù)燃燒理論和熱學原理，燃燒、傳熱和溫升是互相聯(lián)系、互相作用、不可分割的物理現(xiàn)象。由于單板式鋼質(zhì)防火卷簾簾面隔熱性能差，當火災發(fā)生時，建筑物內(nèi)瞬間產(chǎn)生的巨大熱量從受火面通過熱傳導、熱輻射、熱對流（鋼板熱變形后）等方式大量地傳遞到背火面，從而使背火面溫度急劇上升。當背火面溫度升至一些可燃物的燃點時，防火卷簾的防火性能就大大降低乃至喪失了。
復合型鋼質(zhì)防火卷簾是目前國內(nèi)使用較多的防火卷簾。與單板式鋼質(zhì)防火卷簾相比，由于結(jié)構(gòu)的改進，使之除保留單板式鋼質(zhì)防火卷簾的優(yōu)點外，隔熱性能也有明顯提高。從簾面結(jié)構(gòu)上講，復合型鋼質(zhì)防火卷簾簾面是由兩層薄鋼帶中間夾一層無機纖維隔熱材料組成的復合夾芯簾片串接而成。目前各廠家使用的無機纖維隔熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉或硅酸鋁纖維（亦稱陶瓷纖維）等。由于無機纖維導熱系數(shù)?。ㄒ姳?），因此復合型鋼質(zhì)防火卷簾隔熱性能比單板鋼質(zhì)防火卷簾有較大提高。然而，從表1可以看出：
（1）對于巖棉、礦棉和玻璃棉纖維，其使用溫度均低于國際標準升溫曲線1小時的924℃。如果不考慮鋼板本身的隔熱作用，理論上除非有足夠的厚度，否則這三種材料根本不能滿足《高規(guī)》中關(guān)于防火卷簾耐火極限≥3小時的標準。事實上，由于受復合型鋼質(zhì)卷簾簾片結(jié)構(gòu)的限制，我國目前市場上復合型鋼質(zhì)防火卷簾無機纖維層一般不超過20mm且不是連續(xù)層，這個厚度遠遠不能保證防火卷簾耐火極限≥3小時而背火面溫升又不≥140℃。
（2）對于硅酸鋁纖維（陶瓷纖維），雖然耐高溫達到1200℃以上，但≤20mm的單層厚度也遠遠不能滿足耐火極限≥3小時的條件。所以說復合型鋼質(zhì)防火卷簾雖然比單板式鋼質(zhì)防火卷簾防火隔熱性能有明顯改善，但仍不能克服單板式鋼質(zhì)防火卷簾的主要缺陷，無法滿足《高規(guī)》新標準的要求。
巖棉礦棉玻璃棉硅酸鋁纖維使用溫度（℃）8106505501260導熱系數(shù)（W/m.K）0.03～0.045（常溫）0.03～0.045（常溫）0.041～0.049（70℃）0.17（800℃）。