膨脹密封在防火玻璃系統中的關鍵作用
膨脹型玻璃密封件——通常被忽略為單純的配件——實際上是防火玻璃系統的關鍵。這些特殊組件在受熱時體積可膨脹至原始體積的10倍，將被動玻璃轉換為主動防火屏障，密封玻璃邊緣和框架之間的關鍵縫隙。這種動態響應對於在建築物火災期間控制火焰、煙霧和有毒氣體至關重要。本文將探討它們的工程原理、性能標準及其對消防安全的變革性影響。
?膨脹密封背後的科學
膨脹密封通常由以下材料組成水合矽酸鈉、石墨或聚合物基化合物。當溫度達到110–120°C，這些材料發生化學反應：
脫水：釋放水蒸氣，冷卻相鄰表面並延緩熱傳遞
擴張：形成堅硬、絕緣的炭泡沫（厚度可達 5 公分）可填滿玻璃和框架之間的縫隙
絕緣：炭化層將熱傳導率降低至≤0.15 W/(m·K)，防止框架起火並保持玻璃完整性
如果沒有這些密封，即使是防火玻璃也會過早損壞。縫隙小到1 毫米1200°C 的火焰可在 10 分鐘內穿透，危及逃生路線
?️性能標準和測試
膨脹密封必須符合嚴格的標準才能認證防火玻璃系統：
誠信（E級）：防止火焰/煙霧通過 30 至 120 分鐘（例如，BS 476-22、GB 15763.1）
絕緣（EI級）：限制非火側溫昇平均值≤140°C，峰值≤180°C
軟管流測試：透過抵抗高壓水柱來驗證火災後的結構穩定性
海豹喜歡膨脹型丙烯酸防火材料經過 3 小時的系統測試，擴展以密封不規則穿透（電纜、管道），同時保持地震運動的靈活性
⚙️防火玻璃的策略應用
1. 框架系統的周邊密封
木材/金屬框架：膨脹型密封墊片可壓縮玻璃邊緣，以適應熱膨脹。火災期間，它們會不對稱膨脹，以抵消框架翹曲，從而保持密封完整性。
帷幕牆：採用石墨芯的混合密封件可阻止拱肩處的輻射熱傳遞，防止火災越級蔓延
2. 接縫和滲透密封
電纜/牆壁開口：膨脹枕頭（例如防火海綿+矽酸鹽）可堵塞管道或導管周圍的空隙。與砂漿不同，它們可以在不拆除的情況下進行改造。
運動關節：水性丙烯酸密封膠（例如 Topsen 的紅色變體）允許 ±25% 的接縫移動，同時提供 3 小時的耐火性
3.防火門和隔間
玻璃門：防火門邊緣密封採用陶瓷玻璃（例如，派羅貝爾）膨脹以穩定熱應力下的玻璃，防止玻璃脫落
玻璃隔間：在非絕緣 E 級玻璃中，密封可補償玻璃邊緣的退化，並將完整性延長 ≥30 分鐘
?安裝和維護要求
精密安裝不容商榷：
邊緣保護：密封件必須完全接觸玻璃邊緣，並且受到鋁箔防止矽膠因紫外線或濕氣而降解
框架相容性：鋼框架需要陶瓷纖維墊來降低熱傳導率；木材需要耐燒焦塗層
品質管制：縫隙 >3 毫米或黏合劑失效導致耐火性降低 ≥50%
維護協議包括：
年度的煙霧滲透測試（根據 ASTM E283）檢測密封壓縮疲勞
如果密封件出現破裂、收縮或紫外線損壞，則需要更換。
?結論：超越合規，實現生命安全
膨脹密封件就是一個例子工程適應性——將薄弱環節（縫隙）轉換為堅固的防火屏障。透過密封玻璃系統中最薄弱的環節，防火玻璃得以發揮其救生作用：將火勢控制在30至120分鐘內，方便人員疏散，並保護結構完整性。隨著高層建築採用更大的玻璃面積，諸如奈米矽酸鹽增強密封（啟動速度提高 20%）將進一步將消防安全與建築透明度結合。
