现代建筑中，通透的玻璃幕墙和大型门窗已成为标志性设计元素，但当火灾发生时，这些本应提升美感构件却可能成为致命隐患。本文将从技术规范、材料选择到构造设计，剖析建筑外围护系统的防火防控体系。
一、防火“生命线”标准
1.1
规范要求
在GB 50016《建筑设计防火规范》中：6.2.5 除本规范另有规定外，建筑外墙上、下层开口之间应设置高度不小于1.2m的实体墙或挑出宽度不小于1.0m、长度不小于开口宽度的防火挑檐；当室内设置自动喷水灭火系统时，上、下层开口之间的实体墙高度不应小于0.8m。当上、下层开口之间设置实体墙确有困难时，可设置防火玻璃墙，但高层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于1.00h，多层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于0.50h。外窗的耐火完整性不应低于防火玻璃墙的耐火完整性要求。因此，幕墙作为建筑外墙的一部分，若采用防火玻璃墙且为高层建筑时，需满足1小时的耐火极限要求。
第九条 在建筑外墙上、下层开口之间应设置高度不小于1.5m的不燃性实体墙，且在楼板上的高度不应小于0.6m；当采用防火挑檐替代时，防火挑檐的出挑宽度不应小于1.0m、长度不应小于开口的宽度两侧各延长0.5m。
根据《防火窗》 GB16809-2008
简单理解：A类能同时满足耐火隔热性和耐火完整性要求的防火窗；C类仅需要满足耐火完整性要求的防火窗。关于B类，现行规范未过多提及，其可以满足一定的隔热和耐火完整性无具体定性指标，新规范已经对此B类玻璃进行了指标量化，在2025年底开始实施。但由于配套防火规范未更新，所以并无具体应用场景要求，B类防火玻璃的推广仍需保持期待。值得注意的是凡提及甲乙丙类的要求，均为A类防火窗，防火等级要求更高时会用A和数字组合表示。
1.2
图集解读
图集是对于规范的解读，具有一定的参考意义。在《建筑标准设计图集》中对建筑防火设计做了的简图示例。
图示 1 对于外立面层间部位设置了非透明设计的解析（出挑挑檐对于外立面效果影响较大，所以极少采用此种设计手法）。
图示 2 考虑了外立面玻璃的效果，在内侧设置防火玻璃。内置或外置，主要取决于外立面玻璃的横向分格，如下立面可考虑在内侧设置防火玻璃栏板，以保障室外玻璃分格的大面积使用。
图示 3 给出了住宅建筑窗的布置对于防火设计的影响，由于窗口开洞距离较近时需要加设隔板，对外立面效果影响较大，一般考虑将窗开洞距离保持1m以上。
二、防火材料的选用
2.1
岩棉区分保温岩棉和防火岩棉
非透明填充性的防火材料目前主流还是岩棉区分保温岩棉和防火岩棉，两者从生产工艺和配料有区别，选用时应注意甄别。从外观直观判断保温岩棉颜色更黄，而防火岩棉因铁矿石、铁离子含量高，颜色相较于保温岩棉发黑一些。
保温岩棉
防火岩棉
2.2
防火玻璃和耐火玻璃
在透明区域设置防火功能时，主要有防火玻璃和耐火玻璃。两种玻璃在生产工艺上又区分多种材料。
耐火玻璃（满足C类完整性）
铯钾玻璃：将浮法玻璃基片浸入含有铯离子的熔盐（如硝酸铯、硝酸钾等）加热至一定温度（通常在400℃~500℃）中，通常持续4-6小时。在这个过程中，玻璃表面的钠离子和钾离子逐渐被熔盐中的铯离子和钾离子替换。铯离子的半径较大，进入玻璃表面后会形成应力层。这种应力层能够显著提高玻璃的抗热冲击性能和机械强度，同时赋予玻璃防火性能。铯钾玻璃通过化学钢化（钠钾离子置换）提升表面应力至140-180MPa，但自爆率高（3-5‰）。
铯钾玻璃
高硼硅玻璃：膨胀系数低（4.0×10⁻⁶/℃），无硫化镍杂质，不自爆，透光率92%，耐火完整性≥3h（5-12mm均通过C3.00h测试），适用于弧形、超大板场景。
高硼硅玻璃
防火玻璃（满足A类隔热性）
灌注防火胶型：硅酸钾无机胶液遇火发泡膨胀，形成隔热层，但存在光学畸变，起碱问题较多。
夹层胶片型：多层胶片复合（1-2mm厚），耐低温、不变形，最大尺寸2200×3200mm，依赖进口，成本高。
三、防火相关构造设计
基于以往火灾事故调研结果显示，人身伤亡事故的主要原因是火灾引起烟雾导致人员窒息死亡，因此防火封堵的防烟尤为重要。在现行规范中也对防止烟雾弥漫进做出了详细的安装构造要求，在设计及实施过程应重点考虑，避免防火措施无法满足消防安全相关要求造成一定的生命财产损失。
3.1
在《建筑防火封堵应用技术标准》GB/T51410中下列规定：
幕墙与建筑窗槛墙之间的空腔应在建筑缝隙上、下沿处分别采用矿物棉等背衬材料填塞且填塞高度均不应小于200mm；在矿物棉等背衬材料的上面应覆盖具有弹性的防火封堵材料，在矿物棉下面应设置承托板。
条文说明：4.0.3
（1)背衬材料：矿物棉用作背衬材料时，矿物棉的纤维方向要与楼板边缘平行，所选矿物棉的密度不应小于80kg/m3。在施工时，矿物棉总厚度不应小于缝隙宽度的150%，以便将矿物棉挤压紧密填塞人缝隙后不会脱落。为确保封堵组件的耐火性能，压缩后矿物棉的容重不能低于100kg/m。
（2)具有弹性的防火封堵材料：在填塞后的矿物棉等背衬材料的上表面，要全部满涂防火密封漆、具有弹性的防火密封胶等具有弹性的防火封堵材料。防火密封漆的弹性变形能力不应小于50%，以满足位移循环变形的要求；防火密封漆的涂覆厚度不应小于3mm且干厚度不应小于2mm，是根据实际工程做法确定的；搭接宽度不应小于20mm的要求，是为确保防火密封漆之间以及防火密封漆与缝隙边缘连接的可靠性。
同理，对于此部分构造要求图集中也进行了简图示例
需要注意的是此版设计直接将弹性防火封堵材料明确于示例图片中，较上一版图集仅文字注释更加直观，主要也是对规范文件的进一步呼应同时也能引起项目各参建方的重视。
幕墙防火封堵施工问题分析：
1.没有密封
2.岩棉没有压缩填充
3.上下岩棉位置重叠
容易导致后果：
1.当发生火灾时烟毒气可自由流窜
2.岩棉脱落
3.火焰窜火蔓延
3.2
外门窗防火设计
防火门窗（A类）
耐火门窗（C类）
3.3
建筑幕墙防火设计
防火玻璃幕墙主要采用钢龙骨及防火玻璃系统，具体可根据建筑项目的防火等级进行玻璃选型。部分地区对于防火幕墙形式限定为明框幕墙，且对于单块玻璃的高度要求不大于3.5米。
当层间梁设置不够防火要求高度时，应采取补充措施。如下图设置防火下挂挡板（具体应以当地要求为准）。
为满足［公消（2018）57号］文件对于超高层项目防火要求规定，在楼板上的高度不应小于0.6m的不然烧实体墙，如下图示例
四、建筑防火的创新设计和未来趋势
剑桥大学火灾实验室的最新研究发现：带斜向波纹阻流板 的幕墙空腔，可使热烟气流速降低28%；采用偏心轴点支式连接的防火窗，受热变形量减少45%，确保紧急开启功能完好。而且未来的防火幕墙正向模块化、智能化、自修复型演进：美国某实验室已开发出含微胶囊阻燃剂的玻璃镀膜，在500℃下可持续释放灭火气体8分钟；德国企业推出的石墨烯基框架涂层，具备实时温度-电阻反馈机制。
五、结语
建筑工程中1%成本的防火投入，可降低90%的火灾损失风险。防火设计应严格遵守规范相关要求，在选择防火建材时应关注第三方认证标识，施工阶段重点把控接缝密闭性，日常维保需定期检查密封胶老化情况。当建筑美学与安全防控真正融合时，城市天际线才真正闪耀智慧之光。
END
作者简介：
编辑：王超；袁亚旗
中建研科技股份有限公司建筑幕墙门窗技术研究中心
隶属中国建筑科学研究院有限公司
1953年成立|2000年转制为中央科技型企业
公司现隶属国务院国有资产监督管理委员会
业务领域
幕墙设计与咨询|科研开发与标准化
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