巖棉在幕墻領(lǐng)域的應用有哪些？

很多人聽(tīng)說(shuō)過(guò)幕墻巖棉板，它主要用于建筑幕墻的保溫層。之所以叫幕墻，是因為它是現代大型和高層建筑常用的一種外墻形式，由面板和支承結構體系組成的，本身不承重，像幕布一樣掛上去，故稱(chēng)為“幕墻”。

防火巖棉在國展二期項目幕墻防火封堵中的應用

由于支承結構體系的存在，幕墻與基層墻體、樓板及隔墻之間一定存在縫隙，出于保溫、排水、安裝便利性等方面因素的考慮，即使填充保溫材料后，這個(gè)縫隙也依然存在。這就帶來(lái)兩個(gè)后果，一是發(fā)生火災時(shí)，由于煙囪效應，火焰和煙霧就會(huì )順著(zhù)這個(gè)縫隙迅速蔓延，造成更大的人員傷亡和財產(chǎn)損失；二是常常等不到人員從建筑物內疏散完畢，幕墻就已經(jīng)發(fā)生結構性破壞，向下掉落各種碎片，影響人員逃離。導致后一點(diǎn)產(chǎn)生的原因，是幕墻支承結構的鋼材和鋁合金型材的耐火性能都比較差，鋼型材在300℃~400℃高溫下強度下降，600℃時(shí)失去承載能力；而鋁合金結構型材的耐火性能更差，受熱條件下極易發(fā)生結構變形，250℃~300℃左右即失去承載能力。

解決幕墻這一先天性系統問(wèn)題的方案就是安裝防火封堵，道理很簡(jiǎn)單，就是通過(guò)防火封堵阻斷火焰和煙霧的傳播蔓延。這在各種類(lèi)型的幕墻標準中都有相關(guān)規定，對于透明幕墻來(lái)講，防火封堵的安裝位置一般在窗檻墻的上下沿及隔斷墻與幕墻之間的縫隙處；對于非透明幕墻，安裝位置一般在樓層板和隔斷墻對應的縫隙處。在國標《建筑防火封堵應用技術(shù)標準》中規定，“4.0.3建筑幕墻的層間封堵應符合下列規定：

1 幕墻與建筑窗檻墻之間的空腔應在建筑縫隙上、下沿處分別采用礦物棉等背襯材料填塞且填塞高度均不應小于200mm；在礦物棉等背襯材料的上面應覆蓋具有彈性的防火封堵材料，在礦物棉下面應設置承托板。

2 幕墻與防火墻或防火隔墻之間的空腔應采用礦物棉等背襯材料填塞，填塞厚度不應小于防火墻或防火隔墻的厚度，兩側的背襯材料的表面均應覆蓋具有彈性的防火封堵材料。

3 承托板應采用鋼質(zhì)承托板，且承托板的厚度不應小于1.5mm。承托板與幕墻、建筑外墻之間及承托板之間的縫隙，應采用具有彈性的防火封堵材料封堵。

4 防火封堵的構造應具有自承重和適應縫隙變形的性能?！?/p>

可見(jiàn)，防火封堵需要用礦物棉材料作為背襯。

在這個(gè)標準中還規定：

“3.03建筑防火封堵的背襯材料應為不燃材料，并宜結合防火封堵部位的特點(diǎn)、防火封堵材料及封堵方式選用。當背襯材料采用礦物棉時(shí)，礦物棉的容重不應低于80kg/m3，熔點(diǎn)不應小于1000℃，并應在填塞前將自然狀態(tài)的礦物棉預先壓縮不小于30%后再擠入相應的封堵位置?！?/p>

就是說(shuō)礦物棉在使用時(shí)應壓縮30%以上，使其表觀(guān)密度達到110kg/m3左右。

礦物棉包括巖棉、礦渣棉和玻璃棉三種材料。礦渣棉是一種以煉鋼廢渣為原料生產(chǎn)的礦物棉，其中鈣、鎂含量較高，硅、鋁含量較低，耐候性極差，甚至遇水即發(fā)生泥化現象，難以擔負如此重要涉及安全的責任；玻璃棉雖然耐候不存在問(wèn)題，但由于纖維較長(cháng)，需要加入更多的粘結劑來(lái)定型，在容重達到80kg/m3時(shí)，制品中的有機物含量高達10%以上，無(wú)法達到不燃材料的要求。因此，作為防火封堵的背襯材料，最終的選擇必然是高品質(zhì)的耐火巖棉。

作為防火封堵材料，衡量巖棉性能高低的一個(gè)重要指標就是耐火極限。檢測的方法在國家標準中有明確的規定，總的原則就是模擬巖棉作為防火封堵背襯材料，在火災發(fā)生時(shí)所遇的實(shí)際狀況，根據其耐受時(shí)間對其耐火能力進(jìn)行判定。按照標準規定，防火封堵的耐火極限分1H/2H/3H三個(gè)級別，分別對應于防火封堵對應的樓層板和隔斷墻的耐火極限。

需要注意的一點(diǎn)，就是巖棉的安裝方式。上述標準已經(jīng)明確規定，除了在巖棉下面安裝鋼質(zhì)托板，還要將巖棉壓縮后擠入，其目的是使巖棉對兩側形成壓力，發(fā)生火災時(shí)即使下面的托板被燒毀，也能靠自身的受力撐在那里，繼續發(fā)揮防火封堵的作用?，F在很多施工單位圖省事，直接將密度110kg/m3以上的防火巖棉裁切成與縫隙寬度一致的尺寸，簡(jiǎn)單往托板上一放就得了，這樣是不對的，其防火封堵的功效將大打折扣。

防火封堵平時(shí)是不工作的，就像一位關(guān)鍵先生，一直守候，只在發(fā)生火災時(shí)才挺身而出，拯黎民于煙火。我們當然希望它永遠沒(méi)有發(fā)揮作用的機會(huì )才好，但天有不測風(fēng)云，我們一定希望發(fā)生火災時(shí)這道生命屏障能夠及時(shí)發(fā)揮效力，為人們撐起保護傘?；馂陌l(fā)生的時(shí)間不可預測，可能發(fā)生在明天，也可能發(fā)生在10年、20年之后，怎樣確保防火封堵的持久有效呢？這里的關(guān)鍵是巖棉材料的選擇。幕墻內部水蒸氣的存在不可避免，甚至有時(shí)還會(huì )有液態(tài)水的存在，年深月久，最終巖棉材料內部也會(huì )有一定量的水蒸氣積聚，對巖棉纖維形成侵蝕，絕熱、耐火等性能下降不說(shuō)，甚至會(huì )導致巖棉纖維斷裂、粉化，本身會(huì )坍縮，且失去強度性能，無(wú)法對兩側面形成擠壓力，一旦發(fā)生火災，自身都難以保證處于正確的位置，更別說(shuō)防煙防火了。所以巖棉的耐候性能非常關(guān)鍵，它的指標是巖棉的酸度系數，其定義是巖棉材料成分中惰性物質(zhì)（硅、鋁）與活潑物質(zhì)（鈣、鎂）的比值，這個(gè)值越高，意味著(zhù)材料中的惰性物質(zhì)越多，活潑物質(zhì)越少，巖棉就越穩定，耐候性就越好，就越能保證巖棉在關(guān)鍵時(shí)刻正常工作。國家材料標準對這個(gè)指標的最低要求是1.6，達到這個(gè)值巖棉遇水就基本不會(huì )變成泥，晾干了還能湊合用；進(jìn)一步的要求是1.8，達到這個(gè)值巖棉遇水仍然能保持完整的纖維狀態(tài)，短時(shí)間內性能不會(huì )發(fā)生明顯變化。這些都是普通建筑保溫應用的要求，防火封堵這個(gè)應用場(chǎng)景則有所不同，直接涉及生命安全，使用時(shí)間又不能確定，巖棉耐候性能有必要進(jìn)一步提高，應選擇酸度系數2.0以上的巖棉（越高越好），以確保其長(cháng)期有效性。還要注意的是鉀鈉含量，這兩種物質(zhì)也屬于活潑物質(zhì)，含量應低于4%。

總之，在幕墻防火封堵的應用中，高品質(zhì)、高酸度系數防火巖棉是一種非常適宜的材料，按照正確的方法進(jìn)行安裝，它一定能夠起到防火墻的作用，為我們的生命安全提供長(cháng)久的保護。