CN109372166A - 一种节能型钢框架单元式防火幕墙 - Google Patents

一种节能型钢框架单元式防火幕墙 Download PDF

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李春
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刘文灿
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Abstract

本发明涉及一种节能型钢框架单元式防火幕墙；由不锈钢组合公立柱、不锈钢组合母立柱、不锈钢组合上横梁、不锈钢组合下横梁、焊接组合成幕墙单元框架；LOW‑E中空复合防火玻璃安装在焊接组合的幕墙单元框架中组成幕墙板块固定在12mm厚不锈钢折弯挂码上；由顶横梁上部组件底部与顶横梁下部组件顶部焊接组成不锈钢组合上横梁；将底横梁下部П形组件焊接在底横梁上部组件的底面中部，将底横梁下部形组件焊接在底横梁上部组件的底侧面组成不锈钢组合下横梁；4mm厚不锈钢水槽安置在顶横梁上部组件槽中，内槽边嵌入底横梁下部П形组件的槽中；本钢框架单元式防火幕墙工厂装配，现场安装，质量高，施工效率高，防火防水。

Description

一种节能型钢框架单元式防火幕墙
所属领域
本发明涉及一种节能型钢框架单元式防火幕墙。
背景技术
随着我国建筑行业的快速发展，城市高层建筑大量采用幕墙作为其外维护结构，不仅有着不错的使用效果，还充满着艺术性，但在实际使用过程中发现，幕墙建筑很容易发生火灾，一旦发生火灾，火势就会迅速的蔓延，而且高层建筑的火灾扑救难度比较大，就会导致很严重的伤害，会给人民的生活和财产带来危险。
目前的防火幕墙技术，多数采用框架式幕墙的设计，多采用钢框架，配置防火玻璃，形成防火维护体系，并没有真正意义上的单元式防火幕墙,如授权公告号：“CN203782939 U 一种新型不锈钢防火幕墙”。少数单元式防火幕墙，如授权公告号：“CN2069715000 U单元式防火隔热玻璃幕墙。
如采用授权公告号：“CN 203782939 U一种新型不锈钢防火幕墙”或者类似产品的做法，钢型材需要定制生产，生产周强长，且该型系统为框架式幕墙，框架式幕墙整体安装要在楼房土建施工完毕后，幕墙要从楼的上端向下端安装，需较长的安装时间，并且一定要借助于脚手架或吊船安装，幕墙容易产生安装误差，构件不直，安装不平整；防水一般为单层密封，保持双层密封比较困难；由于工地受各种条件影响，建筑幕墙的施工工期比预期计划要长，很难保证工期。
如授权公告号：“CN 2069715000 U单元式防火隔热玻璃幕墙”或者类似产品的做法，该系统做法介于框架式幕墙及单元式幕墙之间，采用打胶密封设计，只是钢骨架及玻璃面板在工厂组装，在工地吊装，该系统并没有采用“等压原理”解决幕墙漏水问题，不是严格意义上的单元式幕墙。
由于现阶段国内并没有单元式防火幕墙，而高层建筑往往因为工期等各种因素需要采用单元式幕墙，因此需研发出“一种节能型钢框架单元式防火幕墙”。
发明内容
本发明的目的是在普通单元式幕墙的基础上，设计出一种具备防火功能的节能型钢框架单元式防火幕墙，填补国内幕墙没有防火单元式幕墙的空白。
本发明的所述的一种节能型钢框架单元式防火幕墙包括不锈钢组合公立柱、不锈钢组合母立柱、不锈钢组合上横梁、不锈钢组合下横梁、2mm厚折弯不锈钢板、1mm厚折弯不锈钢板、加防火密封胶的防火玻璃垫块、防火防尘胶条、防火防水胶条、防火气密胶条、4mm厚不锈钢水槽、披水板、LOW-E中空复合防火玻璃、12mm厚不锈钢折弯挂码、M12不锈钢螺栓组A、不锈钢槽式预埋件、M12不锈钢螺栓组B；
由不锈钢组合公立柱、不锈钢组合母立柱、不锈钢组合上横梁、不锈钢组合下横梁、焊接组合成幕墙单元框架；LOW-E中空复合防火玻璃安装在焊接组合的幕墙单元框架中，由2mm 厚折弯不锈钢板和M5不锈钢机丝钉固定，再由1mm厚折弯不锈钢板盖在其上，由加防火密封胶的防火玻璃垫块填充在LOW-E中空复合防火玻璃与幕墙单元框架接触的缝隙中组成幕墙板块，在幕墙单元框架背部开有螺栓孔；
所述的不锈钢组合上横梁由顶横梁上部组件和顶横梁下部组件组成；
顶横梁上部组件是一边低一边高的槽形结构，在槽的开口边折成重边，在低边底端折起距两端头1/4处各开一个顶横梁排水孔；
顶横梁下部组件是用钢板折弯成“L”形结构，在两端折重边，再把“L”形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构；
由顶横梁上部组件底部与顶横梁下部组件顶部焊接组成不锈钢组合上横梁；
所述的不锈钢组合下横梁由底横梁上部组件和底横梁下部组件和底横梁下部П形组件组成：
底横梁上部组件是用钢板折弯成“L”形结构，在两端折重边，再把“L”形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构，在底面距型材截面平端近处且距两端头1/4处各开一底横梁排水孔；
底横梁下部组件是用钢板折弯成形结构，长边折重边；
底横梁下部П形组件是用钢板折弯成“П”形结构；
将底横梁下部П形组件焊接在底横梁上部组件的底面中部，将底横梁下部形组件焊接在底横梁上部组件的底侧面组成不锈钢组合下横梁；
4mm厚不锈钢水槽置于不锈钢组合上横梁的顶横梁上部组件槽中，内槽边嵌入不锈钢组合下横梁的底横梁下部П形组件的槽中，披水板置于顶横梁上部组件槽外、顶横梁下部组件上，直角边嵌入不锈钢组合下横梁的底横梁下部П形组件的槽中，由防火防水胶条密封；4mm厚不锈钢水槽与不锈钢组合下横梁的底横梁上部组件侧面连接处由气密胶条密封；不锈钢组合下横梁的底横梁下部组件与不锈钢组合上横梁的顶横梁下部组件侧面连接处由防火防尘胶条密封；
所述的不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱为用钢板折弯成L形结构，在两端折重边，再把L形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构，不锈钢组合公立柱对应不锈钢组合母立柱的一边为E形结构的三条等高突起A；
不锈钢组合母立柱对应为不锈钢组合公立柱的一边为E形结构的四条等高突起B；
不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱两者突起错位阴阳咬合，限制立柱前后位移，且左右能够移动调节，不锈钢组合公立柱上的三条等高突起端部设有双向槽，槽内安装弹性压缩密封胶条，利用弹性压缩密封胶条的弹性伸缩，与不锈钢组合母立柱柔性接触和密封；
不锈钢槽式预埋件预埋在土建结构梁上，12mm厚不锈钢折弯挂码由M12不锈钢螺栓组栓A 固定在土建结构梁上；幕墙板块由M12不锈钢螺栓组栓B固定在12mm厚不锈钢折弯挂码上。
本发明所述的一种节能型钢框架单元式防火幕墙：
1.立柱及横梁均采用不锈钢板材，开卷，调平，折弯，总部位预开3X2.5mm辅助V槽折弯,如图5所示；部件组装焊接加工成型：顶横梁、底横梁、公立柱、母立柱。立柱及横梁，接组成单元板块框架，并辅以防火玻璃面板，组成完整防火单元。
2.本系统的所有的胶条均采用具有防火性能的胶条，根据不同的防火时效需要，选择相应防火等级的胶条。
3.可以根据防火时效的需求来选择不同配置的防火玻璃。例如：采用“6mm钢化加2.5防火硅加6mm钢化加12A加6mm钢化LOW-E”中空复合防火玻璃，可以满足30分钟的防火需求,也可以满足节能要求。
4.钢框架采用不锈钢板制作。
本发明的所述的一种节能型钢框架单元式防火幕墙：
1.把原铝合金单元式幕墙结构形式应用不锈钢材料代替，并加以优化，集单元式幕墙与不锈钢结构幕墙优点于一身，工厂装配，质量高、稳定，现场安装简便，施工效率高；
2.龙骨组焊式结构，部件全部采用钢板折弯，后焊接组成，设备投资少，制造工艺简单，制造成本低；
3.单元框架焊接组成，有效阻断防火防烟通路，防火密封效果好。
4.龙骨采用全钢质材料，满足防火要求；
5.采用不锈钢材质，防腐性能更高，更美观；
6.立柱结构设计三重密封，密封材料均为A级不燃材料，三重阻断水及火、烟通路，防水，防火效果更好；
7.明框式横梁，增加一层钢性防护，防火防水效果更好。
附图说明
图1a：一种节能型钢框架单元式防火幕墙立面示意图
图1b:一种节能型钢框架单元式防火幕墙侧面示意图
图2：一种节能型钢框架单元式防火幕墙不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱俯视结构示意图(JD-01)
图3：一种节能型钢框架单元式防火幕墙侧视结构示意图(JD-02)
图3.1：顶横梁上部组件3-1(排水腔一)及排水孔位置图
图3.2:顶横梁下部组件3-2图
图3.3:不锈钢组合上横梁及排水孔位置图
图3.4:底横梁上部组件4-1(排水腔二)及排水孔位置图
图3.5:底横梁下部组件4-2图
图3.6:底横梁下部组件4-3图
图3.7:不锈钢组合下横梁图
图3.8：不锈钢组合下横梁与不锈钢组合上横梁配合及水流方向图
图3.9.1:4mm厚不锈钢水槽结构示意图
图3.9.2：防火批水胶条结构示意图
图4：一种节能型钢框架单元式防火幕墙侧视层间结构示意图(JD-03)
其中：
1.不锈钢组合公立柱 2.不锈钢组合母立柱 3.不锈钢组合上横梁 3-1顶横梁上部组件 3-2顶横梁下部组件 4.不锈钢组合下横梁 4-1.底横梁上部组件 4-2.底横梁下部组件 4-3.底横梁下部П形组件 5.2mm厚折弯不锈钢板 6.1mm厚折弯不锈钢板 7.加防火密封胶的防火玻璃垫块 8.防火防尘胶条 9.防火防水胶条 10.防火气密胶条 11. 4mm厚不锈钢水槽 12.披水板 13.LOW-E中空复合防火玻璃 14. 排水腔一 15.排水腔二 16.顶横梁排水孔 17. 12mm厚不锈钢折弯挂码 18.M12不锈钢螺栓组A 19.不锈钢槽式预埋件20.M12不锈钢螺栓组栓组B 21.底横梁排水孔 22.C槽 23.突起B 24突起A. 25.层间1.5mm厚防火镀锌钢板/ 防火密封胶 26.层间防火封堵材料
图5：一种节能型钢框架单元式防火幕墙不锈钢立柱及横梁成型示意图
其中：a.第一步：钢板开槽 b.第二步：钢板折弯 c.第三步：钢板折弯 d.第四步：钢板折弯 e.第五步：钢板折弯 f.第五步：钢板折弯、焊接成型
具体实施方案
本发明的所述的一种节能型钢框架单元式防火幕墙包括不锈钢组合公立柱1、不锈钢组合母立柱2、不锈钢组合上横梁3、不锈钢组合下横梁4、2mm厚折弯不锈钢板5、1mm厚折弯不锈钢板6、加防火密封胶的防火玻璃垫块7、防火防尘胶条8、防火防水胶条9、防火气密胶条10、 4mm厚不锈钢水槽11、披水板12、LOW-E中空复合防火玻璃13、顶横梁排水孔16、12mm厚不锈钢折弯挂码17、M12不锈钢螺栓组A18、不锈钢槽式预埋件19、底横梁排水孔20M、M12不锈钢螺栓组B21；
由不锈钢组合公立柱1、不锈钢组合母立柱2、不锈钢组合上横梁3、不锈钢组合下横梁4、焊接组合成幕墙单元框架；LOW-E中空复合防火玻璃13安装在焊接组合的幕墙单元框架中，由 2mm厚折弯不锈钢板5和M5不锈钢机丝钉固定，再由1mm厚折弯不锈钢板6盖在其上，由加防火密封胶的防火玻璃垫块7填充在LOW-E中空复合防火玻璃13与幕墙单元框架接触的缝隙中组成幕墙板块、在幕墙单元框架背部开有螺栓孔；
所述的不锈钢组合上横梁3由顶横梁上部组件3-1和顶横梁下部组件3-2组成；
顶横梁上部组件3-1是一边低一边高的槽形结构，在槽的开口边折成重边，在低边底端折起距两端头1/4处各开一个顶横梁排水孔16，如图3.1所示；
顶横梁下部组件3-2是用钢板折弯成“L”形结构，在两端折重边，再把“L”形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成距形空腔结构，构成排水腔一14；如图3.2 所示。
由顶横梁上部组件3-1底部与顶横梁下部组件3-2顶部焊接组成不锈钢组合上横梁3，如图 3.3所示。
所述的不锈钢组合下横梁4由底横梁上部组件4-1和底横梁下部组件4-2和底横梁下部П形组件4-3组成：
底横梁上部组件4-1是用钢板折弯成“L”形结构，并在开口边折重边，再把“L”形长边折弯端部与短边重边端部焊接成距形空腔结构，构成排水腔二15；在底面距型材截面平端近处且距两端头1/4处各开一底横梁排水孔21，如图3.4所示；
底横梁下部组件4-2是用钢板折弯成形结构，长边折重边，如图3.5所示；
底横梁下部组件4-3是用钢板折弯成“П”形结构，如图3.6所示；
将底横梁下部П形组件4-3焊接在底横梁上部组件4-1的底面中部，将底横梁下部形组件4-3焊接在底横梁上部组件4-1的底侧面组成不锈钢组合下横梁4，如图3.7所示；
4mm厚不锈钢水槽置于不锈钢组合上横梁3的顶横梁上部组件3-1槽中，内槽边嵌入不锈钢组合下横梁4的底横梁下部П形组件4-3的槽中，披水板12置于顶横梁上部组件槽外、顶横梁下部组件3-2上，直角边嵌入不锈钢组合下横梁的底横梁下部П形组件的槽中，由防火防水胶条9密封；4mm厚不锈钢水槽与不锈钢组合下横梁的底横梁上部组件侧面连接处由气密胶条10 密封；不锈钢组合下横梁4的底横梁下部组件4-2与不锈钢组合上横梁3的顶横梁下部组件3-2 侧面连接处由防火防尘胶条8密封，完成上、下幕墙板块的链接；
所述的不锈钢组合公立柱1和不锈钢组合母立柱2为用钢板折弯成L形结构，在两端折重边，再把L形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构，不锈钢组合公立柱对应不锈钢组合母立柱的一边为E形结构的三条等高突起A24；
不锈钢组合母立柱对应为不锈钢组合公立柱的一边为E形结构的四条等高突起B23；
不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱两者突起错位阴阳咬合，限制立柱前后位移，且左右能够移动调节，不锈钢组合公立柱上的三条等高突起端部设有双向槽22，槽内安装弹性压缩密封胶条，利用弹性压缩密封胶条的弹性伸缩，与不锈钢组合母立柱柔性接触和密封；
不锈钢槽式预埋件19预埋在土建结构梁上，12mm厚不锈钢折弯挂码17由M12不锈钢螺栓组栓A18固定在土建结构梁上；幕墙板块由M12不锈钢螺栓组栓B20固定在12mm厚不锈钢折弯挂码 17上。
层间1.5mm厚防火镀锌钢板/防火密封胶25和层间防火封堵材料26位于楼层的层间位置，在上、下两层幕墙板块的接合部位(一般是一层楼高作为一个单元幕墙板块高度)，作为层间防火防烟封堵用，阻止不同楼层间的空气或火苗或烟雾流窜漫延；层间防火封堵材料26为防火岩棉，厚度不小于100mm，层间1.5mm厚防火镀锌钢板/防火密封胶25为不小于1.5mm 镀锌钢板，用于承托防火岩棉；镀锌钢板用防火密封胶与土建结构粘连，以此满足国家消防相关标准要求。
两单元幕墙板块间通过4mm厚不锈钢水槽11(如图3.9.1)及披水板12(如图3.9.2)连接，其中4mm厚不锈钢水槽11横跨两单元幕墙板块顶横梁上部组件3-1的U槽中，使两单元幕墙板块在同水平面上，且接住上层室内排水腔二15(气密腔)少量落水，往两边排水孔排出，防止水继续下渗，同时阻断层间火或烟通路；而披水板11则横跨于两单元幕墙板块的不锈钢组合上横梁3(如图3.3)中顶横梁下部组件3-2的外端，接住上层室外排水腔一14(水密腔) 落水，往幕墙外排出，防止水继续下渗，同时阻断层间火或烟通路。
所述的LOW-E中空复合防火玻璃为由6mm钢化加2.5防火硅加6mm钢化加12A加6mm钢化配置的灌浆复合防火玻璃。
所述的一种节能型钢框架单元式防火幕墙不锈钢立柱及横梁成型过程(如图5)：
a.第一步：钢板开槽b.第二步：钢板折弯c.第三步：钢板折弯d.第四步：钢板折弯e.第五步：钢板折弯f.第五步：钢板折弯、焊接成型。

Claims (1)

1.一种节能型钢框架单元式防火幕墙；包括不锈钢组合公立柱、不锈钢组合母立柱、不锈钢组合上横梁、不锈钢组合下横梁、2mm厚折弯不锈钢板、1mm厚折弯不锈钢板、加防火密封胶的防火玻璃垫块、防火防尘胶条、防火防水胶条、防火气密胶条、4mm厚不锈钢水槽、披水板、LOW-E中空复合防火玻璃、12mm厚不锈钢折弯挂码、M12不锈钢螺栓组A、不锈钢槽式预埋件、M12不锈钢螺栓组B；其特征在于：
由不锈钢组合公立柱、不锈钢组合母立柱、不锈钢组合上横梁、不锈钢组合下横梁、焊接组合成幕墙单元框架；LOW-E中空复合防火玻璃安装在焊接组合的幕墙单元框架中，由2mm厚折弯不锈钢板和M5不锈钢机丝钉固定，再由1mm厚折弯不锈钢板盖在其上，由加防火密封胶的防火玻璃垫块填充在LOW-E中空复合防火玻璃与幕墙单元框架接触的缝隙中组成幕墙板块，在幕墙单元框架背部开有螺栓孔；
所述的不锈钢组合上横梁由顶横梁上部组件和顶横梁下部组件组成；
顶横梁上部组件是一边低一边高的槽形结构，在槽的开口边折成重边，在低边底端折起距两端头1/4处各开一个顶横梁排水孔；
顶横梁下部组件是用钢板折弯成L形结构，在两端折重边，再把L形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构；
由顶横梁上部组件底部与顶横梁下部组件顶部焊接组成不锈钢组合上横梁；
所述的不锈钢组合下横梁由底横梁上部组件和底横梁下部组件和底横梁下部П形组件组成：
底横梁上部组件是用钢板折弯成L形结构，在两端折重边，再把L形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构，在底面距型材截面平端近处且距两端头1/4处各开一底横梁排水孔；
底横梁下部组件是用钢板折弯成形结构，长边折重边；
底横梁下部П形组件是用钢板折弯成П形结构；
将底横梁下部П形组件焊接在底横梁上部组件的底面中部，将底横梁下部形组件焊接在底横梁上部组件的底侧面组成不锈钢组合下横梁；
4mm厚不锈钢水槽置于不锈钢组合上横梁的顶横梁上部组件槽中，内槽边嵌入不锈钢组合下横梁的底横梁下部П形组件的槽中，披水板置于顶横梁上部组件槽外、顶横梁下部组件上，直角边嵌入不锈钢组合下横梁的底横梁下部П形组件的槽中，由防火防水胶条密封；4mm厚不锈钢水槽与不锈钢组合下横梁的底横梁上部组件侧面连接处由气密胶条密封；不锈钢组合下横梁的底横梁下部组件与不锈钢组合上横梁的顶横梁下部组件侧面连接处由防火防尘胶条密封；
所述的不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱为用钢板折弯成L形结构，在两端折重边，再把L形长边向短边两次成直角折弯，端部与短边重边端部焊接成的距形空腔结构，不锈钢组合公立柱对应不锈钢组合母立柱的一边为E形结构的三条等高突起A；
不锈钢组合母立柱对应为不锈钢组合公立柱的一边为E形结构的四条等高突起B；
不锈钢组合公立柱和不锈钢组合母立柱两者突起错位阴阳咬合，限制立柱前后位移，且左右能够移动调节，不锈钢组合公立柱上的三条等高突起端部设有双向槽，槽内安装弹性压缩密封胶条，利用弹性压缩密封胶条的弹性伸缩，与不锈钢组合母立柱柔性接触和密封；
不锈钢槽式预埋件预埋在土建结构梁上，12mm厚不锈钢折弯挂码由M12不锈钢螺栓组栓A固定在土建结构梁上；幕墙板块由M12不锈钢螺栓组栓B固定在12mm厚不锈钢折弯挂码上。
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