CN207609045U - 防火结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种防火结构，从受保护体向外依次包含隔热层、红外线反射层、耐火层和外饰板，受保护体的外表面上点焊多个第一倒刺钉，隔热层通过第一倒刺钉固定至受保护体上，红外线反射层采用多个第二倒刺钉与隔热层连接，耐火层采用无机粘合剂粘贴至红外线反射层，外饰板采用无机粘合剂粘贴至耐火层。该防火结构具有较好的隔热效果和较长的防护时间。

Description

防火结构

技术领域

本实用新型涉及防火结构，尤其是无机加厚钢构防火结构。

背景技术

近年来，在建筑、船业等领域，防火结构被广泛应用，例如，在建筑物墙体的外部设置防火层，以减小或避免建筑物在火灾事故中遭受热辐射危害和防止火灾蔓延。在传统的防火技术中，大多采用加厚型防火层，其机理是利用无机纤维棉或者涂料本身良好的隔热性能，减缓热量向防护体的传递速度。

然而，上述传统的防火技术存在以下几个缺陷：

1.在满足耐火时间为3小时的条件下，防火层的厚度须做到25-50mm左右；

2.防火层的施工工艺繁琐，人力占用大，综合成本高；

3.由于涂料和防护体热膨胀系数不一致，容易热胀冷缩，从而导致防护涂料爆裂、严重脱落；

4.隔热性能低，综合导热系数为0.08-0.6W/MK,在400摄氏度的条件下，综合导热系数至少为0.123W/MK，隔热效果不理想；

5.容易吸水，寒冷条件下易结冰膨胀，导致龟裂甚至脱落。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种改进的防火结构，该防火结构的耐火时间长、隔热效果好，且施工简单。

为实现上述目的，本实用新型的防火结构从受保护体向外依次包含隔热层、红外线反射层、耐火层和外饰板，受保护体的外表面上点焊多个第一倒刺钉，隔热层通过第一倒刺钉固定至受保护体上，红外线反射层采用多个第二倒刺钉与隔热层连接，耐火层采用无机粘合剂粘贴至红外线反射层，外饰板采用无机粘合剂粘贴至耐火层。

进一步地，隔热层为以玻璃纤维为基材的气凝胶粘布。

进一步地，隔热层的导热系数为0.015-0.018W/MK。

进一步地，红外线反射层包含具有瓦楞结构的铝箔，铝箔具有多个凹槽，其形成红外线反射层的空气容纳空间。

进一步地，耐火层采用陶瓷纤维，外饰板采用铁质喷漆板。

进一步地，第二倒刺钉从红外线反射层远离隔热层的一侧压入并穿过红外线反射层、进入隔热层内，第二倒刺钉和第一倒刺钉的钉尖所指的方向相反。

进一步地，外饰板采用子母钩扣相互连接，相邻的两块外饰板的其中一块上设有子钩，另一块上设有母扣，子钩和母扣的位置和数量相对应。

进一步地，相邻两块外饰板的其中一块沿其边缘开有多个矩形缺口，子钩设置在矩形缺口的底部。

本实用新型的防火结构具有较好的隔热效果和较长的防护时间，并且厚度小、成本低。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的防火结构的示意图。

图2是图1中的铝箔的示意图。

图3是图1中外饰板的搭接结构示意图。

图4是图3中沿A-A的剖面图。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型首选实施方式的防火结构为复合多层结构，其从受保护体10向外依次包括隔热层1、红外线反射层2、耐火层3和外饰板4。

受保护体10的外表面上点焊多个第一倒刺钉11，第一倒刺钉11的钉帽被焊接到受保护体10的外表面上，第一倒刺钉11的钉尖朝向远离受保护体10的方向。倒刺钉是本领域常用零件，此处不再赘述其结构。隔热层1通过多个第一倒刺钉11固定至受保护体10上。详细地，将隔热层1按压至第一倒刺钉11上，第一倒刺钉11上的倒刺勾住隔热层1，从而避免隔热层1离开受保护体10。优选地，第一倒刺钉11的长度为隔热层1厚度的65％-75％。

红外线反射层2通过多个第二倒刺钉12固定至隔热层1上，第二倒刺钉12从红外线反射层2上远离隔热层1的一侧压入、穿过红外线反射层2，进入到隔热层1，利用倒刺将红外线反射层2固定至隔热层1。

耐火层3采用无机粘合剂粘贴至红外线反射层2上。外饰板4也采用无机粘合剂粘贴至耐火层3。

在本首选实施方式中，隔热层1是以玻璃纤维为基材制成的气凝胶粘布，其厚度从3-10mm不定，具体厚度需根据受保护体的要求而定。气凝胶是一种具有纳米多孔结构的新型材料，具有良好的防火保温性，以玻璃纤维为基材、采用针刺工艺加入气凝胶制成的气凝胶粘布的导热系数为0.015-0.018W/MK，而传统技术通常采用无机纤维棉或者隔热涂料作为隔热层，其导热系数为0.043-0.5W/MK，所以相比传统技术，本实用新型的隔热层1的导热系数明显下降。另外，在400摄氏度的条件下，传统的隔热材料的导热系数会骤升到0.132-1.2W/MK，而本实用新型的隔热材料的导热系数仅仅为0.03W/MK左右，在火灾情况下，两者的隔热效果相差近40倍。在其他实施方式中，隔热层1可以选用陶瓷纤维、石棉纤维，甚至有机纤维作为基材制成气凝胶粘布，气凝胶材料也可以采用其他隔热材料代替，只是隔热效果不如气凝胶好。

如图2所示，在本首选实施方式中，红外线反射层2采用亮铝箔材料，并设计成瓦楞结构，瓦楞结构具有多个凹槽，这些凹槽形成了红外线反射层2的空气容纳空间 20，空气容纳空间20内的热空气由于膨胀会产生移动，从而带走热量，而外部的冷空气则会补充到容纳空间20内，因而瓦楞结构形成一个高热空气交换层。优选地，亮铝箔的厚度为3-5丝，具体厚度以能够支撑空气流通空间为准，瓦楞的高度为3mm左右。在其他实施方式中，铝箔可以采用其他金属泊代替，为了增加反射效果，也可以在金属泊上涂纳米红外线反射层。

在本首选实施方式中，耐火层3采用陶瓷纤维，优选地，陶瓷纤维的厚度为1-10mm。外饰板4采用铁质或者不锈钢喷漆板，优选地，喷漆板的厚度为0.7mm左右。在其他实施方式中，耐火层3可以采用其他耐火材料代替，例如石棉、隔热涂料等。外饰板 4可以根据装饰需要，选择其他金属材料，例如合金板。

相比传统的由单一材料形成的单层防火结构，其表面吸收的热量沿单一直线迅速地从火外焰传递至受保护体，本实用新型的防火结构采用由隔热层1、红外线反射层2、耐火层3和外饰板4构成的复合结构，具有较好地防火效果，理由如下：首先，外饰板4为铁质材料，能挡住火灾时的外焰高温，铁质的外饰板通过热传导的方式将热量传递给耐火层3，在该热传导过程中，热量得到第一次衰减；其次，耐火层3吸收热量后，将热量转化为红外线从而形成热辐射、照射在红外线反射层2上，同时，耐火层3和红外线反射层2散发的红外线把热量传递给空气容纳空间20内的空气，在高热空气交换层进行冷热空气交换，在该冷热空气交换过程中，热量得到第二次衰减和损失；最后，红外线反射层2把剩下的热量传递给隔热层1，热量经过之前的两次衰减和一次空气交换后只剩下较少的尾热，由于隔热层1的气凝胶的空隙大多为20-70纳米，而空气分子在60纳米的空隙即会被牢牢锁住，形成真空效应，这样，热量经过隔热层1又得到一次较大的衰减，最终到达受保护体的热量已非常微不足道。

上述防火结构的生产工艺如下：

1.在受保护体10的外表面点焊多个倒刺钉，倒刺钉的密度以能固定隔热层1为宜，倒刺钉11的长度为隔热层1厚度的65-75％，优选为70％。

2.以受保护体10的外部形状尺寸为准，将符合设计要求的隔热层1压在第一倒刺钉 11上，隔热层1要均匀地包和在受保护体1上，隔热层1的搭接位置应严密搭接并涂抹保温膏或者采用斜口搭接，搭接后不得有受保护体10暴露。

3.将红外线反射层2用第二倒刺钉12固定在隔热层1上，同样不得有隔热层1暴露。

4.按照受保护体10的外形尺寸，铺设耐火层3。

5.压制外饰板4形状，并在外饰板4靠耐火层3一侧采用无机粘合剂贴合耐火层3。

如图3所示，多块外饰板4之间采用子母钩扣连接，外饰板4在相邻的边缘处具有大致20mm的扣合搭接区域。以图3所示的相邻的第一外饰板41和第二外饰板42 为例，第一外饰板41靠近第二外饰板42一侧的边缘上开有多个矩形缺口，结合图4 所示，子钩41a设置在缺口的底部，其从缺口的底部朝向第一外饰板41的一侧弯曲，形成钩子，钩子容纳在缺口内，不伸出第一外饰板41的边缘。第二外饰板42靠近第一外饰板41一侧的边缘上开有多个矩形孔，形成母扣42a，母扣42a的位置和数量与子勾41a对应，用于与子钩41a配合。在本优选实施方式中，相邻两个子钩41a和相邻两个母扣42a之间的间距为200mm，子钩41a的深度为2mm，长度为10mm，母扣42a 的宽度为2mm，长度为15mm。在搭接时，子钩41a伸入母扣42a中，并扣住母扣42a 的边缘，从而实现两块外饰板4的搭接。外饰板4的形状可以根据受保护体10的外形预制，以施工简单、美观大方为宗旨。

上述本实用新型防火结构的生产工艺与传统的防火结构生产工艺不同。传统的防火结构不能预制，均要现场操作，并且有时需要多次重复施工，施工周期间隔要有固定的周期，劳动力占用自然很大。本实用新型的防火结构采用预制的方式，尺寸稳定、施工简单、施工周期短，并且耐火保护条件综合成本较低。

综上所述，本实用新型的防火结构具有如下几个有优点：

1.厚度小，按照防火结构的导热系数计算，其结构厚度仅为传统技术中具备同样耐火时间的防火材料的10-30％。

2.防护时间长，复合多层的防火结构使得热量在向受保护体传递过程中，经过多次衰减，最终到达受保护体的热量所剩无几。

3.隔热效率高，低常温的导热系数为0.015W/MK，400摄氏度时的导热系数仅为0.03W/MK。

4.采用全无机纳米材料，能有效防蛀、防霉、抗紫外线、耐老化，几乎与建筑物同寿命，另外，能防潮、防冰胀、抗伸缩、防龟裂、防脱落。

5.综合成本低，本实用新型采用预制结构、扣合式施工，材料成本低、人工占用少，综合成本大大低于具有同样耐火时间的各种涂料。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种防火结构，其特征在于，从受保护体向外依次包含隔热层、红外线反射层、耐火层和外饰板，所述受保护体的外表面上点焊多个第一倒刺钉，所述隔热层通过所述第一倒刺钉固定至所述受保护体上，所述红外线反射层采用多个第二倒刺钉与所述隔热层连接，所述耐火层采用无机粘合剂粘贴至所述红外线反射层，所述外饰板采用无机粘合剂粘贴至所述耐火层。

2.如权利要求1所述的防火结构，其特征在于，所述隔热层为以玻璃纤维为基材的气凝胶粘布。

3.如权利要求2所述的防火结构，其特征在于，所述隔热层的导热系数为0.015-0.018W/MK。

4.如权利要求1所述的防火结构，其特征在于，所述红外线反射层包含具有瓦楞结构的铝箔，所述铝箔具有多个凹槽，其形成所述红外线反射层的空气容纳空间。

5.如权利要求1所述的防火结构，其特征在于，所述耐火层采用陶瓷纤维，所述外饰板采用铁质喷漆板。

6.如权利要求1所述的防火结构，其特征在于，所述第二倒刺钉从所述红外线反射层远离所述隔热层的一侧压入并穿过所述红外线反射层、进入所述隔热层内，所述第二倒刺钉和所述第一倒刺钉的钉尖所指的方向相反。

7.如权利要求1所述的防火结构，其特征在于，所述外饰板采用子母钩扣相互连接，相邻的两块外饰板的其中一块上设有子钩，另一块上设有母扣，所述子钩和所述母扣的位置和数量相对应。

8.如权利要求7所述的防火结构，其特征在于，所述相邻两块外饰板的其中一块沿其边缘开有多个矩形缺口，所述子钩设置在所述矩形缺口的底部。