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浅析几类防火卷帘的特点及利弊
 
周晓昌 2008-06-24

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  随着现代化、智能化建筑的发展,大型公共建筑(营业厅、展览厅)、生产厂房、大型车库等不断涌现,这些建筑的面积大大超过了规范所允许的防火分区面积,但因功能或工艺要求不便于采用防火墙进行分隔时可设防火卷帘进行防火分隔。
                                  
  依据《建筑设计防火规范》第7.5.3条以及《高层民用建筑设计防火规范》第5.4.4条的规定:在设置防火墙确有困难的场所,可采用防火卷帘作防火分区分隔。当采用包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其耐火极限不低于3.00h;当采用不包括背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护,系统喷水延续时间不应小于3.00h。特级防火卷帘可以直接作为防火分区的分隔,常见的特级防火卷帘有:双轨双帘无机复合防火卷帘、汽雾式防火卷帘、水雾式防火卷帘。采用了自动喷水灭火系统保护的普通钢质防火卷帘也可以用作防火分区的分隔设施。本文就针对以上几类卷帘的特点及各自存在的利弊进行分析,以供工程设计、审核和施工借鉴。
                                  
  1、普通防火卷帘
                                  
  普通防火卷帘有单板式钢质防火卷帘和复合型钢质防火卷帘。在《防火卷帘通用技术条件》中对钢质防火卷帘的耐火极限要求完整性与隔热性,但其隔热性是按以距背火面一定距离的辐射热强度为判定条件的。单板式钢质防火卷帘具有结构简单、强度高、抗风压、防盗和塑性好等优点,加工、安装和使用均比较方便。但其最大问题是隔热性能很差,传热性能是一般建材的50倍,所以在发生火灾时,帘面背火面温度急剧上升,很快是背火面附近的可燃物点燃而失去隔火作用。复合型钢质防火卷帘具有单板式防火卷帘的优点,在隔热性能方面有较大的提高,但其隔热性能仍然不能满足在3h内帘面背火面的平均温升不大于140℃或帘面背火面的最大温升不大于180℃的要求。根据实验表明,钢质防火卷帘的正火面在受连续高温的状态下,1小时后,其背火面的表面温度为700℃以上,在距离卷帘2m范围内的易燃物品,如木材,均将自燃。
                                  
  钢质防火卷帘在设计了自动喷水灭火系统保护之后,可以代替防火墙使用。在一些工程中也采取了这一措施,但在大型工程内部,采用这种防火卷帘较多时,单位时间内的消防用水量会大大增加。如防火卷帘的总长度超过80米,按照《自动喷水灭火系统设计规范》规定的0.5L/s.m计算,其冷却水量就达到了40l/s,几乎是建筑室内消火栓系统和自动喷水灭火系统用水量之和。这样就必然大量增设消防泵、消防用电设备,并需要进一步的扩大消防水池容量,从而增大了工程建设投资。
                                  
  2、双轨双帘无机复合防火卷帘
                                  
  双轨双帘无机复合防火卷帘就是上面所提到的特级防火卷帘中的一种,两个帘面之间设有50mm~400mm的空气层,以便充分利用空气良好的隔热性能。每幅帘面由三层组成,依次是受火层面采用英特莱防火耐火布,背火层面采用防热辐射布或其它耐高温布,中间隔热层选用经特殊处理的增强型硅酸铝耐火纤维毯。帘面的厚度为10-20mm。帘面的横向设置通长薄钢带(3X60mm),帘面纵向设直径2-3mm的不锈钢丝绳;为抗负压,在导轨内的两端设帘面增强钢带,间隔地增加“T”型挂钩,防止火灾时产生的负压,造成帘面从导轨中滑落的现象。
                                  
  双帘双轨无机复合防火卷帘结构比较复杂,其在选材、设计、制造等多个方面都容易出现问题。(1)饰面材料:一般的阻燃布(棉或化纤)不仅不能防火,而且抗老化寿命仅有5~7年。普通的玻纤布不仅染色装饰效果较差,不耐磨,使用寿命短,而且纱线光滑易脱边,不易加工。(2)高温缝纫线:一些企业选用普通的或中温缝纫线,这是不可取的。应选用耐高温的缝纫线缝制才能保证帘面质量、充分发挥防火隔热性能。(3)帘面中的增强钢丝绳,它会因逐渐锈蚀影响防火卷帘的使用寿命。此外,在一些宾馆、饭店等场所使用双轨双帘无机复合防火卷帘进行防火分隔时难以与周围高规格的装修氛围相融合。
                                  
  3、汽雾式防火卷帘
                                  
  汽雾式防火卷帘是在常规钢质防火卷帘的基础上加装了一套喷雾冷却装置。控制冷却系统喷水的阀门由卷帘盒上的温感装置控制。当卷帘的温感探测器动作时,即打开卷帘喷雾装置供水管上的电磁阀,接通消防水源,冷却水经自动喷水灭火系统呈雾状喷到帘片表面,从而达到防火、隔热、防烟的作用。一般可以分为“汽雾式”和“蒸发式”两种。前者是在卷帘中间每节加薄壁钢管一根,管上钻小孔,帘片两端设两根橡胶管,并以“气门芯”方式插入钢管内,其原理是使水经胶管输入钢管内,由小孔渗漏出来,遇热汽化,带走热量使帘片降温。后者是在帘片背火面一侧布一钢管,管上密钻小孔,使水洒在帘片上,顺流而下降温。
                                  
  此类卷帘所需冷却喷水量约为2.2l/min.m2,假设防火卷帘高度为6米,需要开启冷却系统的卷帘为10樘,每樘卷帘长为8米,则冷却水量为相当于用水量约为17.6L/s,相当于3.5个消火栓的用水量,为普通冷却水幕用水量的40%,大大减少了单位时间内的消防用水量。但在实际使用中汽雾式防火卷帘也存在一定的缺陷:(1)水以细流方式泄出,冷却效果不佳,故布水强度大。(2)喷水与现场温度无关,不仅需水量大,而且易造成不必要的水量损失。(3)钢质水管上的小孔孔径小,平时不用,时间长了易产生锈蚀而堵塞;(4)胶管易老化,反复弯曲易破坏,使用寿命短。
                                  
  4、水雾式防火卷帘
                               
  该卷帘是在钢质防火卷帘传动装置一侧布置一根均匀安装有水雾喷头的水管及控制系统,充分利用水的吸热和汽化热,使帘面降温效果明显。具有一定压力的水(0.25-0.4MPa),通过“切向漩涡式”喷头雾化到直径为0.lmm左右的小水滴,射向帘面。由于水的比表面积增大,吸热迅速,蒸发快(水的蒸发热约为2700千卡/千克),将帘面上的热量迅速带走,降低了帘面温度。经试验检测,水雾式防火卷帘的喷水强度约为0.101-0.125L/s•m2,为普通防火卷帘两侧设自动喷水系统的喷水强度的1/8-1/10,这为较大空间的应用提供了经济适用的防火分隔,也减少了火灾扑救后产生的水渍损失。
                                  
  这类防火卷帘的喷雾量设计较为困难,如果喷雾量设计过小,温升必然会超标,达不到规范要求,如喷雾过大,则就会有大量余水下滴造成浪费。而且卷帘表面的喷雾不一定很均匀,水流量必应大于实际需水量,估计水的利用率只达到40%左右。

 

无锡支队防火处


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审核人:白文广
 
 
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