防火玻璃

防火玻璃（Anti-fire Glass），是一种用于控制火势蔓延，阻断烟毒的措施型防火材料。^[4][1]

20世纪70年代初，防火玻璃出现于欧洲。国际上，英、法、德等国家于 70～80年代相继出台了《建筑设计防火规范》《建筑物件防火性能测试方法和标准》《高层民用建筑设计防火规范》等法规，促进了防火玻璃的生产应用步伐。^[5]20世纪80年代中国的防火玻璃开始生产，最早应用于防火门上的观察窗。^[6]20世纪90年代初，单块大面积防火玻璃研制成功，并用于建筑内防火隔墙及防火窗等。2000年后，中国研发出单片防火玻璃，并大量投入市场。^[7]防火玻璃以结构分类主要有两种类型：单片型和复合型。^[4]可以抵抗火灾现场中的高温环境，从而阻隔有毒烟气，为人员逃生创造有利条件。^[8]一般作为耐火构件的配件、防火隔墙等。^[3]根据建筑上的不同需要，开发生产异形防火玻璃。开展本体着色防火玻璃的技术研发和市场推广，开展符合节能要求的多样化防火玻璃后续深加工的研发。^[9]

2024年3月15日，中央广播电视总台3·15晚会曝光了防火玻璃存在的造假行为。2024年3月16日，天津、河北市场监管部门会同公安机关对不合格防火玻璃的生产、销售企业开展现场调查，查扣防火液24桶、复合防火玻璃468块、单片防火玻璃5块、印有单片防火玻璃标志印模122张。公安机关传唤17名相关人员，并对3名涉案嫌疑人采取刑事强制措施。^[10]

中国的防火玻璃大致于20世纪80年代开始生产，最早应用于防火门上的观察窗，经过多年发展，形成了隔热和非隔热防火玻璃、单片和复合防火玻璃完整的产品体系。^[6]因为价格等问题，最初的防火玻璃是用于防火门上的一种单片夹丝玻璃，面积一般不大于0.1平方米，当时的防火玻璃用量很小。^[7]

到了20世纪80年代中期，中国开始研制和生产隔热型防火玻璃，多用于防火门视窗，但外观质量与防火性能的稳定性与国际水平相距较多。20世纪90年代初，单块大面积防火玻璃研制成功，并用于建筑内防火隔墙及防火窗等。2000年后，中国研发出单片防火玻璃，并大量投入市场。且防火玻璃市场已超过100万平方米（截至2017年），且自主研发了硼硅防火玻璃。^[7]

2008年6月，防火玻璃新国家标准在北京通过了由全国建筑用玻璃标准化技术委员会组织的专家审查。 新标准将防火玻璃从防火的性能上区分为A类和c类两种。其中A类为隔热型防火玻璃，依据所能承受 的耐火时间从0.5 h到3h分为5个等级；C类为非隔热型防火玻璃，根据其防火时间设置了4个等级。^[11]

20世纪70年代初，防火玻璃出现于欧洲。国际上，英、法、德等国家于 70～80年代相继出台了《建筑设计防火规范》《建筑物件防火性能测试方法和标准》《高层民用建筑设计防火规范》等法规，促进了防火玻璃的生产应用步伐，尤其是建筑安全玻璃和防火隔热玻璃的市场需求在世界工业发达国家呈上升态势。^[5]

中英国是世界防火玻璃研制生产应用最早的国家，英国皮尔金顿公司是欧洲最早研制生产防火玻璃的商家之一，该公司有浇注法夹丝防火玻璃、复合型防火玻璃以及树脂夹层隔火安全玻璃三大防火玻璃系列产品。^[12]

德国是欧洲研制生产防火玻璃的发达国家之一，除能生产复合型、夹金属丝网型及湿法灌浆型的防 火玻璃外，其中Schott公司还能生产硼硅酸盐透明钢化防火玻璃，此种玻璃具有良好的热稳定性、化学稳定 性、机械性能、光学性能和优良的工艺性能等。^[12]

日本旭硝子公司(AGC)、日本板玻璃公司和桑田硝子公司生产的防火玻璃在世界名列前茅，尤其以生产不夹入任何丝网的复合型防火玻璃闻名，此类玻璃主要由几层钢化处理的优质浮法玻璃和硅酸钠交替组成。^[12]日本平板玻璃公司新开发生产的表面镀膜及彩色防火玻璃，主要是选用了具有遮阳功能的热反射玻璃及本体着色吸热的颜色玻璃为基片制作成既有装饰效果(镀膜及色彩)又具有热反射及吸热的多功能防火玻璃。^[13]

美国康宁公司是世界上最早生产出锂铝硅透明微晶玻璃的公 司，但由于其制备技术的复杂性和工艺上的难度，成本一直较高，影响了该类玻璃的推广应用。^[12]

防火玻璃可以抵抗火灾现场中的高温环境，从而阻隔有毒烟气，为人员逃生创造有利条件。单片型防火玻璃可以在一定的时间内保持耐火完整性、阻断迎火面的明火及有毒、有害气体，但不具备隔温绝热功效；复合型防火玻璃含有复合材料层，在遇到高温时理化性质发生改变，不仅可以隔离烟气，还能起到隔绝高温的作用。^[8]

火灾发生的初期，玻璃的迎火面与背火面之间形成较大的温差,玻璃内部在这样的温差作用下，短时间内会产生较大的不均匀热应力，导致玻璃炸裂破碎从而失去完整性,为此提高玻璃的抗热冲击强度，增强玻璃表面的压应力即可有效地提高玻璃的防火性能。^[14]

新型建筑安全防火玻璃是通过物理与化学相结合的方法对浮法玻璃进行表面改性，将表面处理后的玻璃浸人到铯钾熔盐中,玻璃表面的钠离子与熔盐中的铯钾离子相互交换，从而改变了玻璃表面结构。熔盐中的铯钾离子均系较钠离子半径大的阳离子,由于大离子的挤压而在玻璃表面产生压应力,使玻璃表面结构更加致密,由于熔盐中的铯钾离子的混合效应,玻璃表面形成的压应力层要比单一离子置换的压应力层厚。再经特殊物理钢化后,玻璃的力学性能和抗热冲击性能得到进一步增强,在同样厚度下,新型建筑安全防火玻璃的强度是浮法玻璃的6~12倍,是钢化玻璃的1.5~3倍。经受高温火焰冲击时,在一定的时间内,玻璃能够保持完整不炸裂，从而达到防火的目的。^[14]

防火玻璃原片可选用镀膜或非镀膜的浮法玻璃、钢化玻璃、复合防火玻璃原片，还可选用单片防火玻璃。原片玻璃应分别符合GB11614、GB15763.2-2005、GB/T18915(所有部分)等相应标准和本部分相应条款的规定。所采用其他材料也均应满足相应的国家标准、行业标准、相关技术条件要求。^[2]

需求不同生产工序不同，从玻璃原片到玻璃成品，需要经过很多工序，而防火玻璃同样也需要经过一系列加工才能被使用在建筑工程中。比如单片防火玻璃可单片使用，也可根据需要，加工成防火夹层玻璃、防火中空玻璃等。当客户提出具体要求时，工厂会按照客户要求的尺寸和耐火极限，先对相应的玻璃原片进行切割打磨，再通过钢化炉进行钢化、塑形，并且在玻璃上打上CCC标识和品牌名称。如需制作夹胶或中空玻璃，还需相应的工序进行处理。^[15]且工人还会对玻璃的强度进行抽样检测，确保安全可靠。等所有工序完成后，厂家会出具相应面积的防火检验报告，以证明所生产防火玻璃具备客户要求的防火性能及其他指标。^[15]

传统单片防火玻璃的具体工艺有物理化学钢化法、纯物理钢化法，物理化学钢化法的特点在于借助化学方法在玻璃表面形成一种膨胀系数比中间层低的表面低膨胀层，冷却时膨胀系数较高的中间层对膨胀系数较低的表面层产生拉伸作用，使得两者收缩不一致，表面层被置于压应力之下，中间层则产生了补偿作用的张应力，通过相互作用提高了玻璃的抗热应力性能，在此过程中存在着化学离子交换，即用大离子置换小离子，在离子交换过程中增强了玻璃的强度，还可引人物理钢化手段进一步增强玻璃强度。^[16]

纯物理钢化法是采用纯物理的超强风钢化技术，实验表明，当玻璃表面达到210 MPa以上的压应力，就可抵消玻璃因受热膨胀而产生的应力，从而达到增加玻璃强度及防火的要求。^[16]

复合防火玻璃的生产方法分为夹层法和灌浆法。复合型防火玻璃是在2层或多层玻璃上附1层或多层水溶性无机防火胶夹层，经固化、干燥，复合而成，成品可磨边、打孔、改尺寸切割，适用于房间、走廊、通道的防火门窗及防火分区和重要部位防火隔断墙。无机防火夹层多选择硅酸钠水玻璃或锂、钾硅酸盐水玻璃的混合物，在火灾时会发泡膨胀，形成坚硬的乳白色泡状防火胶板，从而有效阳断火焰、隔绝高温和有害气体。^[16]

灌注型防火玻璃是将2层(或3层)玻璃原片的四周以特制阻燃胶条密封，中间灌注防火胶液，经固化后形成透明胶冻状，并与玻璃黏接。灌浆法制备的防火玻璃可加工成弧形，且隔音效果极佳，适用于防火门窗、建筑天井、中庭、共享空间、计算机机房防火分区隔断墙。^[16]

以上表格参考资料来源于：^[17]

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防火玻璃作为建筑耐火构件的配件使用时，主要应 用于耐火窗、防火窗、防火门等。按照标准规定，耐火 窗、防火门、防火窗上所使用的防火玻璃耐火级别，必 须与耐火窗、防火窗、防火门的耐火等级一致。即甲级、乙级防火门、防火窗所使用的防火玻璃，必须是A类。^[3]

按照《防火玻璃非承重隔墙通用技术条件》标准防火玻璃隔墙是由防火玻璃、固定框架、装饰面板和防火密封材料组成，耐火等级对应时间内满足耐火完整性或耐火隔热性要求的非承重隔墙。按照JGJ102-2013《玻璃幕墙工程技术规范》的规定，当建筑要求防火分区间采用通透隔断时，可以采用防火玻璃，其耐火极限应符合设计要求。即高层建筑、大型商业综合体、大型场馆的非承重外墙可用防火玻璃作为防火隔墙使用，疏散走道两侧的隔墙应使用满足相应耐火等级的防火玻璃。但防火玻璃隔墙不能作为防火墙使用，因其耐火等级达不到防火墙的要求。^[3]

非承重外墙(玻璃幕墙)按照消防设计要求，可以选用满足相应耐火等级要求的A类或C类防火玻璃。^[3]

公共疏散走道两侧，可以选用满足相应耐火等级要求的 A 类防火玻璃。根据《建规》规定，疏散走道两侧防火隔墙的耐火极限是不低于1.00h。A类防火玻璃具有满足耐火完整性和耐火隔热性的性能，可以用于疏散走道两侧的隔墙。C类防火玻璃不具备隔热的作用，不能用于疏散走道两侧的隔墙。^[3]

商场中庭四周的分隔墙、挡烟垂壁，可以选用满足相应耐火等级要求的A类、C类防火玻璃。根据《建规》的规定，中庭应与周围相连通空间进行防火分隔，采用防火隔墙时，其耐火极限不应对于1.00h;采用防火玻璃隔墙时，其耐火隔热性和耐火完整性不应低于1.00h，采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃墙时，应设置自动喷水灭火系统进行保护。^[3]

防火玻璃作为一种新的建筑防火产品被越来越多的建筑所采用，但这类产品的设计检验还没有专门的规范与标准。在设计时要注意如下三个方面：^[18]

1．防火玻璃运用到幕墙与隔断的设计并不是简单地将幕墙或隔断所使用的非耐火性能的材料改用耐火的材料就可以，更不是将普通玻璃换成防火玻璃就万事大吉，而是要将它作为一个防火系统来全面考虑。^[18]

2．防火玻璃幕墙与隔断的所能达到的耐火性能等级，需要综合考虑整个系统各因素的耐火等级才能确定，主观地推测可能会犯错误，必要时需做检测试验来确定。^[18]

3．设计选用防火玻璃时，需注意玻璃板块的尺寸与耐火性能等级的对应关系。^[18]

 1.选用防火玻璃前，要先清楚由防火玻璃组成的防火构件的消防具体要求，是防火、隔热还是隔烟，耐火极限要求等。^[18]

2.单片和复合灌注型防火玻璃不能象普通平板玻璃那样用玻璃刀切割，必须定尺加工，但复合型（干法）防火玻璃可以达到可切割的要求。^[18]

 3.选用防火玻璃组成防火构件时，除考虑玻璃的防火耐久性能外，其支承结构和各元素也必须满足耐火的需要。^[18]

单片防火玻璃中硼硅防火玻璃与普通单片防火玻璃相比其防火性能优异,但售价较高。随着硼硅防火玻璃生产技术的不断提升和生产成本的逐步下降，其市场份额将会越来越大。复合防火玻璃中的无机灌浆防火玻璃因其防火隔热性能较好,应用范围较广，所以将会是下一步建筑防火玻璃的主要发展趋势,所以应重点研发改进防火浆的配方,以提高无机灌浆防火玻璃的产品耐候性。在复合防火玻璃中，开展以硼硅单片防火玻璃替代普通浮法玻璃的研发试验，来进一步提升复合防火玻 璃的性能和轻量化。针对复合防火玻璃在建筑隔断中的应用，应研发生产超大规格、轻量化的隔热复合防火玻璃。 根据建筑上的不同需要，开发生产异形防火玻璃。开展本体着色防火玻璃的技术研发和市场推广，开展符合节能要求的多样化防火玻璃后续深加工的研发。^[9]

2023年12月底开始，有记者在天津、河北销售防火玻璃的部分市场，进行了暗访，在接触了多位业内人士之后了解到，市场上，个别企业生产的防火玻璃，质量不达标，或者干脆用普通钢化玻璃打上防火标，冒充防火玻璃进行销售。这些产品质劣价低，为消防安全埋下了隐患。^[10]2024年3月15日，中央广播电视总台3·15晚会曝光了防火玻璃，防火玻璃存在的造假行为。^[10]