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我国防火玻璃应用及发展趋势

添加时间:2012-12-6  录入:本站  来源:原创

随着人们生活水平的提高和建筑业的发展,普通玻璃已经不能满足社会的需求,各种安全玻璃及特种玻璃逐渐走进玻璃行业的前列。防火玻璃作为安全玻璃中的一员,除了具有普通玻璃的一些性能外,还以其阻缓火势蔓延、隔热的性能,逐步得到人们的青睐。它在出现火灾时,为人员、财产、建筑物的救护创造了重要条件,最大限度地降低了损失。在一些有特殊要求的重要场合,发挥着举足轻重的作用。

    随着2001年新的防火玻璃国家标准的出台,单片防火玻璃越来越多地应用于大型公共建筑隔断、防火分区、室外幕墙等建筑部位,防火玻璃以透明为特性,最大限度地满足了建筑防火和建筑美学的和谐统一。

    防火玻璃的分类在防火玻璃的基本性能要求方面,国家标准GB15763.1-2001中都作了严格的规定。防火玻璃在耐火性能等级上分成30min、45min、60min、90min四个等级。

    为了达到防火玻璃性能的要求,防火玻璃的尺寸、厚度、外观质量、弯曲度、光学性能、耐热性能、耐辐射性能、力学性能、抗冲击性能等方面都必须符合国家标准GB15763.1-2001中的统一规定。各种防火玻璃产品都必须经过国家指定的质量监督检验中心检测合格后,发给产品合格证书后,方能进入市场销售及安装使用。

    据国家标准GB15763.1-2001,我国目前防火玻璃可从应用、耐火性能、玻璃结构等方面进行分类。

    按用途防火玻璃可分为:A类:建筑用防火玻璃及其他防火玻璃;B类:船用防火玻璃

    按防火玻璃的耐火性能分为A、B、C三类。A类:同时满足耐火完整性、耐火隔热性要求的防火玻璃。B类:同时满足耐火完整性、热辐射强度要求的防火玻璃。C类:仅满足耐火完整性要求的防火玻璃。

    按防火玻璃结构分类的防火玻璃:复合防火玻璃(FFB):由两层或两层以上玻璃复合而成或由一层玻璃和有机材料复合而成,并能满足相应耐火等级要求的特种玻璃。单片防火玻璃(DFB):由单层玻璃构成,并能满足相应耐火等级要求的特种玻璃。这种单层防火玻璃又有3个不同品种,它们分别为:采用综合增强处理的高强度单片防火玻璃;热膨胀系数小、软化点温度高于800℃的玻璃;透明微晶玻璃板。

    防火玻璃主要生产工艺简介复合型防火玻璃普通复合型防火玻璃。复合防火玻璃是在两片玻璃之间凝聚一种透明而具有阻燃性能的凝胶,这种凝胶遇到高温时发生分解吸热反应,能吸收大量的热能,变成不透明、有良好隔热作用。它能保持在一定的时间内不炸裂,炸裂后碎片不掉落,可隔断火焰,防止火焰蔓延。如果同时向凝胶中添加阻燃剂,在高温下能放出阻燃气体,就会同时具有阻燃和灭火功能;当火灾发生时,与火接触的那面玻璃首先遇火,几分钟后炸裂,而中间夹层材料陆续地变成一层泡状物质,形成又厚又密的泡状耐火隔热层,接触火的那面玻璃碎片始终粘在泡状层上,直到熔化,这样,背火面的玻璃始终处于受保护和屏蔽状态。在防火测试中,该玻璃背火面的平均温升不超过140℃。

    复合防火玻璃的生产方法分为两种类型:夹层法和灌浆法

    夹丝网防火玻璃。夹丝网防火玻璃是在两层玻璃中间的有机胶片或无机浆体的夹层中加入金属丝网构成的复合体。丝网加入后,不仅提高了防火玻璃的整体抗冲击强度,而且能与电加热和安全报警系统相连接,起到多种功能的作用。

    夹丝网防火玻璃的两层玻璃为无机玻璃,主要有浮法玻璃、钢化玻璃、ITO导电膜玻璃等,有机胶片为PVB胶片或PVC胶片,无机浆体为水合金属盐加硅酸钠、硅酸盐、铝酸盐等,金属丝为不锈钢丝。

    单片防火玻璃

    由于灌浆复合防火玻璃较差的耐候性,国外很多大型玻璃集团,如日本AGC公司、德国SCHOTT公司、法国Saint-Gobain公司都积极研究单片防火玻璃。该类防火玻璃具有很好的耐候性,永不褪色,不失透,充分体现了玻璃晶莹剔透的特点。如德国SCHOTT公司的单片防火玻璃PYRAN就已用于英国的谢菲尔德体育场看台、英国曼彻斯特机场、伦敦烟草公司、香港汇丰银行等许多场合的室内隔断上。法国Saint-Gobain公司的单片防火玻璃已用于上海大剧院等工程上。

    单片特种防火玻璃。特种单片防火玻璃是指采用的玻璃基片为特种成分的玻璃,而非普通平板玻璃成分的玻璃。它主要有硼硅酸盐防火玻璃、铝硅酸盐防火玻璃、微晶防火玻璃及软化温度高于800℃以上的钠钙料优质浮法玻璃等。其共同的主要特点是:玻璃软化点较高,一般均在800℃以上,热膨胀系数低,在强火焰下一般不会因高温而炸裂或变形,尤其是微晶防火玻璃,除具有上述特点外,还具有机械强度高、抗折、抗压强度高及良好的化学稳定性和物理力学性能。它同样具备软化温度高、热膨胀系数小的优点,它们用作防火玻璃,可为上等佳品,但特种材料的防火玻璃(硼、铝硅酸盐防火玻璃,微晶防火玻璃)生产成本高,销售市价贵,人们较难以接受,因此目前市场上仍以透明复合夹层防火玻璃和高强度单片防火玻璃为主。

    特种单片防火玻璃有如下几种

A、硼硅酸盐防火玻璃

    硼硅酸盐防火玻璃的化学组成SiO2含量为70%~80%之间,B2O3含量8%~13%,Al2O3含量2%~4%,R2O含量4%~10%。这种玻璃的特点是具有较高软化点温度,较低的热膨胀系数和稳定的化学性能。软化点约为850℃左右,0~300℃时热膨胀系数为(3~40)×10-7/℃。

B、铝硅酸盐玻璃

    铝硅酸盐玻璃的化学组成:SiO2含量在55%~60%之间,B2O3含量5%~8%,Al2O3含量18%~25%,R2O含量0.5%~1.0%,CaO4.5%~8.0%,MgO6%~9%。

    这种玻璃的特点是Al2O3含量高,碱含量低,软化点温度高,直接放在火焰上加热一般不会炸裂或变形。软化点在900~920℃之间,热膨胀系数为(5~7)×10-6/℃。

C、透明微晶防火玻璃

    微晶防火玻璃是在玻璃一定的化学组成中加入Li2O、TiO2、ZrO2等晶核剂,玻璃熔化后再进行热处理,使微晶析出并均匀生长而形成的多晶体。这种玻璃的特点:具有良好的化学稳定性和物理力学性能,机械强度高,抗折抗压强度高,软化温度高,热膨胀系数小。

    单片浮法防火玻璃。据资料介绍,日本板硝子推出一种软化点高于780℃的钠钙组成的浮法防火玻璃,引起了玻璃商们的关注。其介绍如下:

    日本板硝子推出一类可用于浮法实现工业化制造的防火玻璃,其特点是软化点高于780℃并且难以软化,该类玻璃属于钠钙玻璃。

    普通钠钙平板玻璃不防火,常常要进行综合增强处理,拥有较高的抗弯强度制造成高强度玻璃,可作为防火玻璃使用。虽然硼硅酸盐玻璃软化温度高,由于高熔化温度和高黏度,难以工业化大规模制成平板,含硼玻璃显著降低炉龄。该专利以钠钙玻璃为基础的防火玻璃适用于浮法生产。尽管普通的防火玻璃在火灾发生早期能阻挡火势蔓延,但后期因高温软化变形。根据日本政府有关规定:A级防火门的标准是770~780℃能经受60min,玻璃不因软化从门框脱落。该专利平板玻璃的软化温度高于780℃,而且难以软化,能满足这一规定。该专利玻璃适于大规模浮法生产,玻璃能满足A级防火门的要求。

    高强度单片防火玻璃。高强度单片防火玻璃是通过对平板玻璃进行综合增强处理而成的。该产品不仅可以当作单片使用,也可以制成夹层玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃等。它兼有钢化玻璃及灌浆复合防火玻璃的功能。作为建筑幕墙用玻璃,高强度单片防火玻璃不但有着与同厚度浮法平板玻璃相同的透光率,而且其比重也与同厚度浮法平板玻璃基本相同,所以高强度单片防火玻璃代替同厚度钢化玻璃不会影响玻璃幕墙建筑结构安全性,而且强度更高,不易破碎。

    高强度单片防火玻璃的优异性能具体表现在以下几个方面

——高防火性能:高强度单片防火玻璃是一种具有防火功能的建筑外墙用的幕墙或门窗玻璃,在1000℃火焰冲击下能保持96~183分钟不炸裂,从而有效地阻止火焰与烟雾蔓延,有利于第一时间发现火情,使人们有足够时间撤离现场。

——高强度性能:在同样厚度情况下,其强度是普通浮法玻璃的6~12倍,是钢化玻璃的1.5~3倍。因此,在同样的风压情况下,它能采用较薄的厚度或较大面积设计,由此增加通透感并降低造价。普通钢化玻璃在荷载为900Kg时玻璃破坏,而它在荷载达到5500Kg时挠度326mm不破坏。高强度单片防火玻璃的强度是同厚度平板玻璃强度的4~6倍,是同厚度钢化玻璃强度的1.5~2倍,而且万一破损时,高强度单片防火玻璃呈小颗粒状,呈钝角状,确保在地震、火灾或受到超强破坏力时不会对人体造成大的伤害。

——高耐候性:高强度单片防火玻璃与传统的灌浆或夹层防火玻璃相比,除了强度高之外,最大的特点还包括高耐候性。化学灌浆或夹层玻璃在紫外线照射下很快就变成乳白色及产生气泡,失去了玻璃通透这个基本功能,这也是防火玻璃不能作外墙使用的主要原因。而高强度单片防火玻璃同普通玻璃一样在紫外线照射下,不发生任何变化。

——可加工性:高强度单片防火玻璃具有很好的可加工性。能加工成夹层安全玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃、点式幕墙玻璃。还可作为室内的防火隔断和逃生通道,在单片使用面积上有较大的突破,可以达到高3m宽2m,安装也简单。

防火玻璃市场发展动态及需求预测

    我国防火玻璃市场

    在我国,近十多年来,全国各地大城市中先后出现了争相建造高层民用住宅、超高公用建筑热。这一发展动态已引起建设部对高层建筑在安全玻璃及防火玻璃使用方面的高度重视。

    据有关资料介绍报道,目前我国上海已建成高340m、88层的金茂大厦,雄踞全国之首。楼内采用了最优异的安全防火玻璃。据悉,迄今为止,全球至少已有6座大城市计划在新世纪兴建高层摩天大厦。

    建筑界及玻璃界的专家指出,世界高层建筑及摩天大厦的兴建,将大大拉动国际防火玻璃的市场。

    据业内人士的预测:中国在今后5~10年里有关安全等防火、隔热玻璃产品的市场需求将会呈良好、健康发展的上升趋势。专家们预测:我国到2007年防火、隔热玻璃制品市场将超过40万m2,到2010年将上升到60万m2左右。

    目前,国内防火玻璃(以单片防火玻璃为例)其市场价约在300~900元/m2,国际市场上,防火能力在60min的单片防火玻璃每平方米上千元人民币,防火能力达120min的优质防火玻璃其价位超过1万元人民币,这是一个巨大而又诱人的潜在的国际大市场。

    国际市场需求预测

    在国际市场方面,欧、美两大地区,以及中东地区和亚洲的日本、韩国、东南亚及大洋洲的澳大利亚对防火、隔热玻璃的市场需求十分强劲。尤其是中东地区,由于该地域干旱、炎热、少水,易引发火灾。防火、隔热玻璃一直走俏于市场,当地供不应求,市场缺口大,多依靠外来品补给。

    在欧洲,由于新欧洲标准EN1363-I的出台,硼硅酸盐玻璃、微晶玻璃板、夹丝网防火玻璃也走向市场。

    前不久,据有关权威性资料报道,日本一家权威性玻璃行业机构对未来的新玻璃市场预测表明:防火、隔热玻璃将成为21世纪的新玻璃而走俏于国际市场。 1994年当时市场调查,防火玻璃市场需求量仅为30多万m2左右(约1250万美元市场销售额);到2005年国际市场防火、隔热玻璃市场需求已上升到 400万m2左右,市场销售额突破1.7亿美元。可以预料多功能的防火玻璃国际市场销售前景将看好。

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