为了确定防火玻璃在关键生命安全场所的安全使用,您需要知道有多少辐射能量通过任何给定的防火玻璃产品。 是什么让壁炉里的火变得如此温暖、温馨?

防火玻璃和辐射传热的影响

那么,究竟什么是辐射热?

辐射热是一种看不见的、极其强烈的电磁波,以光速传播,几乎不受空气阻力。当这些波撞击物体时,它们会被吸收,并且它们的能量会转化为热量。如果物体是可燃材料,例如纸、织物或木头,当达到材料的着火温度时就会起火。辐射热对建筑物内的居住者来说极其危险,因为它会迅速达到导致无法忍受的疼痛的程度,然后迅速造成二度烧伤,从而阻止安全撤离。

为什么要关注辐射传热?

每年,生命和财产都会被火灾摧毁——通过运用我们对火灾和防火的了解,可以避免或肯定可以最大限度地减少破坏。例如,在 1991 年奥克兰/伯克利山火灾中幸存下来的建筑物有几个共同点,这场火灾造成 25 人死亡、150 人受伤并摧毁了 3,000 多座建筑物。除了具有耐火屋顶材料;大而清晰的院子;灰泥外墙;并且很少有悬垂物,它们的窗户在面对火时可以抵抗破裂并减少辐射热的传递。这些窗户甚至可以保护结构内部免受最高热量的影响。

为了确定防火玻璃在关键生命安全场所的安全使用,您需要知道有多少辐射能量通过任何给定的防火玻璃产品。通常这项任务留给建筑师或承包商,他们必须在根据清单选择合适的产品之前弄清楚结构的辐射热危害和安全距离,这些产品并不总是提供足够的信息。为了尽量减少不可避免的混乱,记住美国建筑规范认识到辐射热的危险,不承认使用超过 45 分钟的非温升窗应用是有帮助的。

您应该关注辐射热的哪些方面?

您应该关注以保护生命或财产为目标的地方的辐射热传递,在这些地方,不受控制的辐射热会影响需要从玻璃外逃生的居住者,以及可能因可燃物自燃而导致火势蔓延的地方。需要特别考虑的是居住者通过玻璃窗的速度、走廊的宽度以及玻璃窗另一侧的燃料量。

辐射热通常在非火侧 1.5 到 2 米的距离处测量。对临界辐射水平的研究表明,每平方米 5 千瓦时会发生无法忍受的人类疼痛。木材的自燃发生率为每平方米 12-13 千瓦,据报道该值低至 7.5。

NFPA 80 玻璃尺寸区域限制中是否包含辐射热考虑因素?

简单地说,没有。最近修订的 NFPA 80 删除了玻璃材料的尺寸限制,而没有考虑辐射热危害。只有在附录 J 中提醒我们在选择大尺寸玻璃材料时要考虑辐射热。同样,负担在建筑师、承包商和法规官员身上,他们通常没有接受过评估辐射热控制因素的培训,也不总是了解各种玻璃制品的相对性能,以做出适当的材料选择。

您能通过标签的额定值来判断哪些产品限制了辐射热吗?

有时。如果您足够了解测试标准,则可以。如果您知道玻璃制品作为透明墙进行测试,其中包括 250F 度的温升限制,您可以确信它限制了辐射热的传递。

但是,不限制辐射热的产品通常带有与减少辐射热的产品相似的标签。即使产品被列为更高等级(即 60 分钟及以上),并不意味着它可以防止辐射热。如果它不能防止辐射热,就不能安全地用于墙壁应用;在窗户和门中,是的,但不是墙壁。

因此,您必须了解产品各自的性能水平,而这些信息有时很难辨别。首先,请仔细查看产品资料,尤其是小字体,了解与辐射热传递相关的产品性能的任何资格或限制。制造商应明确披露其产品不限制辐射热的事实,即使它们的额定时间为 60 分钟或更长时间。

限制辐射热的玻璃制品通常是多层层压板或绝缘玻璃。换句话说,它们的外观很厚。单片(单层)或单层产品不限制辐射传热。某些特殊的单片,例如 SAFTIFIRST 的 SuperLite I-XL,可显着降低单片的辐射热传递,但鉴于其对方向和软管流的限制,未经 AHJ(具有管辖权的机构)事先批准,不得用于任何应用。

那么什么样的玻璃制品可以限制辐射热呢?

  • 绝缘产品,例如 SuperLite II-XL、Pyrostop、Pyrobel、Contraflam、Swissflam 等——符合
    ASTM E119 60 分钟以上的产品,将温升限制在 250F 度并将辐射热通量降低到 0 千瓦/每平方米。
  • SuperLite I-XL – 一种门窗产品,可在 60 分钟内将辐射热通量降低至每平方米 1
    千瓦,类似于在欧洲广泛使用的同样限制辐射热通量的产品。

最后,哪些产品不限制辐射热?

  • 夹丝玻璃允许在 37 分钟内未曝光侧的辐射通量为 35-38 千瓦/平方米。
  • 陶瓷,例如 FireLite 和 Keralite,在 60 分钟内允许每平方米 75 千瓦的辐射热通量。

请记住,人类无法忍受的痛苦的临界水平是每平方米 5 千瓦,而木材可燃物的自燃是每平方米 7.5-13 千瓦。

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