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使用无机纤维帘面代替钢质帘面必将逐渐成为主流趋势

发表时间: 2018-12-03 13:48:01

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使用无机纤维帘面终将代替钢质帘面

    目前国内市场上的防火卷帘以钢制帘面为主,而这种钢制防火卷帘存在了一些缺陷,无机纤维喷涂厂家具体分析如下:

   早期的钢质防火卷帘是单板式的,其帘面一般是用0.5~1.5mm厚的薄钢板经剪裁轧制成的带状帘片串接而成。单板式钢质防火卷帘帘面具有结构简单、强度高、抗风压、防盗、塑性好、加工、安装、使用都比较方便等优点,但耐火性能和隔热性能却很差。耐火性能差是因为在高温下钢材强力下降。比如普通低碳钢温度超过350℃,强力开始迅速下降,在500℃时其强力约为常温的1/2,600℃时强力约为常温的1/3。此外,钢材在一定温度和应力下,随时间推移,会发生塑性变形(即徐变)。钢材在低温下就会发生徐变,在高温下徐变明显。如普通低碳钢一般在300~350℃、合金钢在400~450℃时徐变明显,易产生变形,降低了防火性能。钢材隔热性能差是因为钢是热的良导体,导热系数大。根据燃烧理论和热学原理,燃烧、传热和温升是互相联系、互相作用、不可分割的物理现象。由于单板式钢质防火卷帘帘面隔热性能差,当火灾发生时,建筑物内瞬间产生的巨大热量从受火面通过热传导、热辐射、热对流(钢板热变形后)等方式大量地传递到背火面,从而使背火面温度急剧上升。当背火面温度升至一些可燃物的燃点时,防火卷帘的防火性能就大大降低乃至丧失了。  

    复合型钢质防火卷帘是目前国内使用较多的防火卷帘。与单板式钢质防火卷帘相比,由于结构的改进,使之除保留单板式钢质防火卷帘的优点外,隔热性能也有明显提高。从帘面结构上讲,复合型钢质防火卷帘帘面是由两层薄钢带中间夹一层无机纤维隔热材料组成的复合夹芯帘片串接而成。目前各厂家使用的无机纤维隔热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉或硅酸铝纤维(亦称陶瓷纤维)等。由于无机纤维导热系数小,因此复合型钢质防火卷帘隔热性能比单板钢质防火卷帘有较大提高。

(1)对于岩棉、矿棉和玻璃棉纤维,其最高使用温度均低于国际标准升温曲线1小时的924℃。如果不考虑钢板本身的隔热作用,理论上除非有足够的厚度,否则这三种材料根本不能满足《高规》中关于防火卷帘耐火极限≥3小时的标准。事实上,由于受复合型钢质卷帘帘片结构的限制,我国目前市场上复合型钢质防火卷帘无机纤维层一般不超过20mm且不是连续层,这个厚度远远不能保证防火卷帘耐火极限≥3小时而背火面温升又不≥140℃。

(2)对于硅酸铝纤维(陶瓷纤维),虽然耐高温达到1200℃以上,但≤20mm的单层厚度也远远不能满足耐火极限≥3小时的条件。所以说复合型钢质防火卷帘虽然比单板式钢质防火卷帘防火隔热性能有明显改善,但仍不能克服单板式钢质防火卷帘的主要缺陷,无法满足《高规》新标准的要求。

  

   使用无机纤维帘面代替钢质帘面的最初想法是为了克服钢质防火卷帘的上述缺陷。根据热学原理,导热与导温是两个互相联系的物理现象。热的传递将引起物体温度的相应变化。传热过程是一个复杂的物理过程,在一般情况下由传导、对流和辐射三个过程组成。在不同的工况和边际条件下,三个过程对传热贡献的程度各不相同。如果暂时不考虑防烟、耐风压、使用寿命、防盗、装饰等功能,防火卷帘帘面的主要功能是隔断或减少受火面与背火面之间的热传递,以降低或延缓背火面的温升速度。由于辐射热与温度成4次方的指数关系,加之全无机纤维防火卷帘对空气对流的良好阻挡作用,所以在受火面与背火面热的传递方式中,热传导是最主要的传递方式,其次是热辐射,热对流的作用最小。

    无机纤维材料绝大多数都能耐1000℃以上的高温(适于做受火面或夹层芯材料)或500~1000℃的中温(适于做背火面材料),且导热系数都很小,故可有效地阻碍传导热。由此可见,无机纤维防火卷帘防火原理与钢质的相比最大区别在于它不仅可防火而且能隔热,从而可有效地降低背火面温升,起到防火分区分隔的作用。此外,无机纤维材料种类齐全,性能价格差异较大,便于根据防火帘面各个结构的不同功能进行选材与设计,以便在满足《高规》新标准的前提下,选择最佳的价格性能比。


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