钢铝组合防火玻璃幕墙及隔墙具有优良的建筑效果及较高的经济性。铝合金(6063-T5)强度设计值85.5MPa,弹性模量E=0.7×10的五次方MPa ,钢材(Q235B )强度设计值215MPa ,是铝合金的2.5倍;弹性模量E =2.l×10的五次方M Pa,是铝合金的3.0倍,而有表面防腐处理的钢材价格不到铝合金的1/3。因此,较小截面（词条“截面”由行业大百科提供）尺寸的钢材可以形成较大的幕墙分格,增加了玻璃幕墙的通透性;钢型材加铝合金装饰盖,在外观上与铝合金型材一样美观大方,具有较好的建筑效果;施工上可以沿用铝合金玻璃幕墙的施工方法, 避免了钢型材施工需要现场电焊、喷漆的麻烦;产品系列化、系统化;此外,多种明框盖板型材、多种五金及密封配件可通用互换,安装简便。
2.2.2钢质防火门窗
近年来央视大楼、沈阳皇朝万鑫等高层建筑火灾带给人们的反思,除了建筑物外围护结构所选定的保温材料必须具有可靠的防火性能外,莫过于火灾向高空迅速蔓延时, 消防救援设备受高度所限导致的无法救援, 这就需要在倡导建筑节能减排的同时, 强化建筑物的自救措施。这里的自救措施主要有两种:主动自救措施和被动自救措施。主动性措施指直接限制火灾发生和发展的技术, 如火灾探测报警技术、喷水灭火等;被动性措施指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术,如提高建筑构件耐火性能的技术等。这些完善的自救措施,比消防队员更能应付突发火灾。门窗作为建筑物外围护的开口部位,是建筑消防设施必不可少的一环,其防火性能已成为防止高层建筑火焰层间蔓延的关键因素,防火门（词条“防火门”由行业大百科提供）窗质量的好坏直接影响建筑物抗御火灾的能力。钢质防火门窗是一种薄壁、截面面积大、形状复杂的空腹结构, 这种钢结构特别适合采用连续冷弯生产。国内传统的钢质防火门窗由于受技术和设备的限制,一般均采用多个部件分别进行冷轧后再焊接而成,这种生产方式的钢框架一个明显的弊端是框架的生产需要经过多个人工步骤,产品由于焊接热变形后精度不高，并且难以加工生产复杂断面的门窗型材。钢质防火门窗型材冷弯成型技术是一种节省材料、节约能源、高效率的金属成型工艺，它是采用优质的热轧或冷轧钢材作为原材料，常温下经拉拔、冲压、折弯或辊式弯曲成型机组加工而成。其成品生产工艺包括：冷弯材料准备、开卷工艺、矫平工艺、成型工艺、焊接工艺、切断收集工艺等。基于成熟的冷弯成型基础理论支持，利用CAD/CAM对钢质防火门窗进行产品工艺设计以及冷弯设备的辊型设计，生产出的钢质防火型材具有产品外观精度高、断面尺寸精度高、机械性能良好、重量轻等特点。同时。通过其空腹结构设计，能降低门窗框架吸热速度，进一步提高其防火时间，使得钢质防火门窗防火性能与防火玻璃防火性能更加配套，充分发挥防火门窗整体防火性能。传统认为钢门窗的结构截面小、强度低，实际上则恰恰相反，以门窗的主受力构件中立挺为例，在中立挺的抗风压强度计算中，经常采用以下材料力学公式：
[σ] ≤M/W
[σ]—材料的许用应力;
M—作用于主受力构件上的弯矩;
W—材料截面的抵抗距。
W=I/Y
式中：I—型材截面的主惯性矩;
Y—型材截面型心距主惯性矩轴方向外轮廓面两个距离的最大值。
钢材的许用应力是[σ] =210 MPa;铝合金的许用应力是[σ] =70 MPa，正好是3倍之差。由于[σ]与I呈线性关系，当作用于主受力构件上的弯矩一定，使用钢质型材时，截面的主惯性矩仅需铝合金型材的1/3即可，而铝型材的厚度需要达到钢质型材的3倍才能承受相同的荷载。
目前，国家在大举推行建筑外墙保温的节能举措，然而在当前大部分建筑保温材料燃烧性能未达到A级的情况下，采用防火玻璃门窗与目前尚在大量使用的(例如B1、B2级)外墙保温材料结合应用的方案，是阻止火灾蔓延、减少火灾破坏、为生命和财产提供保障的一个经济、有效的解决方法。当高层建筑外墙发生火灾时，防火玻璃门窗可以有效阻止火势和烟雾向建筑内部蔓延及渗透，避免了普通门窗玻璃受火破裂后成为燃烧通道，引发内部火灾并演变成复合型火灾，保障建筑内部的生命和财产安全。
前期央视热播的《超级工程》，上海中心（词条“上海中心”由行业大百科提供）大厦给人留下了深刻的印象，该建筑的设计方案由美国Gensler建筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为580 m，总高度632 m，总投入超过148亿元，将于2015年全面建成并启用，成为世界第一绿色摩天高楼。上海中心大厦内幕墙系统是目前在建高层建筑工程中最为复杂的建筑幕墙系统之一，首次使用了从未出现在350 m以上超高层建筑（词条“超高层建筑”由行业大百科提供）中的双层玻璃幕墙，幕墙类型主要为单元式、框架式防火玻璃幕墙系统，而内幕墙所遇到的防火技术难题也是史无前例的，上海中心大厦的内幕墙工程是真正意义上的防火玻璃幕墙，该项目将使用近10万m2的单片防火玻璃，并配以精密钢铝型材支架系统。
上海中心大厦的内外幕墙之间，形成超大空间的中庭结构(图3)，中庭自上至下分为7段，作为防火分隔设施的防火幕墙位于内幕墙，其作用是通过防火幕墙这道防火分隔使不同的楼层形成独立封闭的防火分区，进而防止火焰的层间蔓延。内幕墙防火设计的依据是国家规范对中庭有相关规定，即中庭与建筑内部的防火分隔设施为幕墙体系时，作为防火分隔设施建筑维护构件其耐火极限不应低于1.0 h并设置自动喷水灭火系统进行保护。
上海中心大厦庭体量大，最高达到61.9 m，在性能化评估阶段，根据中庭大体量对烟气的容纳、缓冲作用，其在真实火灾条件下的受火面积及影响与标准试验有一定区别(图4)：内幕墙温度较高的区域(B8幕墙系统)，火灾时不仅受烟气影响，而且直接暴露在火源辐射范围内;其它区域(B1幕墙系统)鉴于离火源较远，FDS模拟中显示除顶部受到烟气影响外，B1幕墙系统在8 MW火灾荷载下温度均在240 ℃以下，温度较低。考虑到这些差异，在确定B1幕墙测试方案时，最初是考虑采用等效曝火时间或选取接近实际火灾的条件进行实验：
①采用标准实验炉进行测试。等效曝火时间为中10min(基于标准实验曲线函数及8 MW火灾升温函数，求积分计算得出)，若等效曝火时间内构件能维持完整性，即认为在模拟的8 MW火灾下，远离火源的构件能保持完整性;
②模拟实际火场设置实验参数。参考相关实验数据，单位面积油盘火的火灾规模达到1.37MW，本项目8MW火灾可按6m油盘火考虑，构件离火源最近距离按10 m设计，实验时间为1 h，观测构件能否在1 h内保持完整性。
设计团队最终确定，B1幕墙系统采用标准耐火试验条件，升温到240 ℃恒温1 h;B8幕墙仍采用标准耐火试验，耐火时间1 h。
上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万多平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路，为上海陆家嘴摩天大楼建设计划最后的压轴工程。其建筑设计方案由美国Gensler建
经充分论证及大量试验验证，对于1 h防火要求的上海中心内幕墙，B1幕墙系统最终采用铝合金幕墙外加室内喷淋保护，玻璃采用夹层中空防火玻璃，即外片采用6 mm超白半钢化玻璃（词条“半钢化玻璃”由行业大百科提供）+0.89 SGP夹胶层+6mm超白半钢化玻璃(出于防玻璃自爆考虑)，内片采用8 mm超白防火玻璃; B8幕墙系统最终采用精密钢铝型材结构(图5、图6)，玻璃采用双面中空防火玻璃，即中空玻璃的内外片均采用8mm超白防火玻璃，整个防火幕墙系统可以提供完整、对称防火功能，不再设置喷淋保护系统。
3 结语
防火玻璃及系统技术是建筑防火的重要环节，而理想的框架设计是实现防火玻璃系统耐火性能的关键，以防火玻璃及钢型材(或钢铝结合型材)为主体的防火玻璃系统可满足建筑门窗、幕墙和隔墙等的不同防火要求，随着全社会对建筑防火问题的愈发重视，防火玻璃及框架系统已开始在上海中心大厦这一标志性建筑得到突破性应用，这也预示着我国防火玻璃及系统技术的良好发展空间和前景。【完】
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