ETFE (即乙烯-四氟乙烯共聚物) , 其膜材厚度通常很小, 小于0.20 mm, 是一种透明膜材, ETFE薄膜透光率高、质量轻、材质柔软。因为其在某些建筑结构中拥有比玻璃更优越的使用性能, 所以日益成为建筑物透明结构中品质优越的替代材料, 近年来在许多对透光性有要求的工程中被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料, 并被广泛百富策略白菜网。该膜是由人工高强度氟聚合物 (ETFE) 制成, 其特有的抗黏着表面使其具有高抗污、易清洗的特点, 通常雨水即可清除主要污垢。

由于ETFE薄膜自身特点, 现阶段大型ETFE薄膜结构的百富策略白菜网多采用气枕结构;许多大型公共建筑物对建筑的消防排烟有着严格的要求, 京津城际延伸线于家堡站站房ETFE膜结构采用熔膜体系, 满足了建筑的消防要求, ETFE膜结构熔膜体系施工技术为国内首创。

1) 利用ETFE膜结构熔膜体系施工技术能够迅速而有效地达到工程所需消防排烟要求, 且气枕熔断过程中不产生明火, 对建筑工程整体损害非常之小, 达到消防、环保等要求。

2) 采用ETFE膜结构熔膜体系施工技术能够有效控制整个气枕系统的完整性, 可以有选择地分批次熔断, 熔断之后利于后期恢复, 有效地节省了资金。

3) ETFE膜结构熔膜体系施工简单、熔断迅速, 当火灾发生时, 气枕每个批次熔断时间不超过60 s, 每个批次的用电量不超过120 kW, 形成敞开区域。

4) 整个熔断过程可视, 监控室可指定对熔断系统进行监控, 以免发生短路, 可手控熔断, 提高安全性能。

以ETFE膜结构为建筑屋面结构时, 多为气枕形式, 封闭性极强, 当火灾发生时, 易发生危险, 而ETFE膜结构熔膜体系施工技术在火灾发生时, 站台的楼宇管理系统 (BMS, Building Management System) 发送信号给气枕熔断控制系统, 当熔断系统接收到火灾或烟雾报警, 熔断系统会自动运行, 熔断控制系统随即发送信号给对应气枕的电热丝, 电热丝通电加热, 熔断ETFE边界, 气枕边界除一端外, 其余边界将会自动熔断, 在气枕自重作用下, 形成敞开区域, 从而达到排烟的目的, 期间并不产生火焰。

施工准备→ETFE膜结构施工→明确熔断系统的气枕编号→电热丝选择安装→电热丝连接排烟系统接线盒→固定接线盒[1]

1) 现场状况确认:检查二次钢结构是否已经具备提供气枕安装工作面的条件, 确认施工范围的现状, 对现场主钢结构、二次钢结构、次钢结构所涉及节点的准确性进行确认性验收。对施工区域可操作范围的吊装条件、运输条件、二次搬运条件进行确认。同时还应对涂装工作是否完成、供气系统安装是否完成、熔断系统强电布置是否完成等进行确认。

2) ETFE气枕安装施工:根据膜结构安装要求, 需先安装完供气管道、供气设备、供电系统, 再对工程膜结构整体进行分区域施工, 区域布置如图1所示。X1

3) 明确熔断系统区域编号:熔断系统根据工程排烟消防要求和现场实际情况而设定, 全部气枕分3个批次熔断, 要求每个批次熔断时间不超过60 s。熔断系统区域见图2。

针对火情探测及灭火系统中气枕的消防排烟设计, 确定熔断系统区域及熔断气枕分组, 根据膜结构施工方案中的施工顺序, 组织铝合金测量, 同时明确熔断系统的气枕编号, 将测量数据转换为电热丝所需要的长度并选择合适的电热丝规格。

一般多选用铁铬铝合金电热丝, 铁铬铝合金具有运行温度高的优点, 其实验最高运行温度可达到1 400℃, 并且具有使用寿命长、电阻率高、表面复合高的特点, 同时有较好的抗氧化性。

1) 将选定的铁铬铝合金电热丝截断到比所需长度稍长20 cm, 保证铁铬铝合金电热丝平直, 不得随意打折和翻转, 套入PTFE (聚四氟乙烯) 套管中。

2) 固定铁铬铝合金电热丝套管, 确定熔断系统区域及熔断气枕编号, 按编号依次连接, 保证断开时有序, 具体操作如下。

①将铁铬铝合金电热丝的其中一端用接线端子接好;

②在铝合金两侧安装铝合金底座橡胶小条;

③将包有电热丝的PTFE套管贴在铝合金底座橡胶小条上;

④转角处采用折叠的方式进行拐角, 以达到电热丝粘贴位置的一致性, 如图3所示;

⑤将电热丝多余的长度截断, 并将此端用接线端子接好。

1) 铁铬铝合金电热丝连接固定完毕后, 将电热丝两端的接线端子安装到端子盒中固定 (图4) 。

2) 将ETFE专用EPDM (三元乙丙) 防水板和ETFE专用铝合金盖板安装到位, 固定ETFE气枕和熔断铁铬铝合金电热丝 (图5) 。

3) 将电热丝两端的接线端子与电线连接, 并将电线连接连通到膜材熔断控制箱中 (图6) 。

4) 将排烟系统接线盒安放在业主提供的电源接线盒附近, 并固定到反螺旋主梁上, 确保位置固定, 不影响整体性能 (图7) [2]。

一般项目的测试有进场测试、加工时的内部测试、外部测试等。

1) 进场测试是为了检验供应商的材料是否满足其自身产品要求, 每卷做1次;

2) 加工时的内部测试是为了检验加工成品是否合格, 每班次1次 (工厂部制作、试验中心测试) ;

3) 外部测试是将原材料和成品 (普通焊缝和边界焊缝) 送交实验室 (如SGS) 做测试, 并出具报告;

4) 防火测试报告由厂家提供。

分阶段、分区域精准测量, 通过设计交底, 了解工程全貌和主要设计意图, 并要对测量工作重点进行了解, 包括工程现场实际情况和现场的定位条件、现场主要建 (构) 筑物的轴线尺寸以及相互关系、具体标高以及本次设计测量精度的要求等。

通过图纸进行有关放线数据的计算, 利用模型图获取三维坐标并进行构件定位。数据的计算、三维坐标的确定需经过多个技术人员采用不同方法确定, 结果要相互之间进行校核, 以避免错误。

工程进场材料主要为铜芯聚氯乙烯绝缘软电线及剩余电流动作断路器, 其型号与主要性能应符合规范要求。

1) ETFE膜结构进场必须报验, 气枕各项指标均须达到要求, 严禁未做实验而进行加工生产及安装。

2) 二次钢结构应进行详细测量, 对熔膜体系所分配区域进行多次复核测量, 确保数据的准确性。

3) 膜结构加工前应进行实测实量, 根据二次钢结构测量结构和现场实际情况进行加工, 以防出现尺寸不对、角度不符等情况。

4) 对ETFE膜结构整体进行分区域划分时, 应充分考虑设计排烟防火需求, 并根据现场实际情况划分熔膜体系区域。

5) 安装电热丝时必须要注意电热丝不能在套管内打折和翻转。

6) PTFE套管贴在铝合金底座橡胶条上后, 一定要在转角处进行折叠, 保证电热丝位置固定。

7) 排烟系统接线盒需安放在龙骨主梁上, 不得随意移动。

8) 由于ETFE气枕熔断技术为国内首创, 必须在建设单位、设计单位、承包单位、监理单位及消防验收单位等多单位的见证下进行熔断实验, 做好施工记录[3]。

1) 认真贯彻“安全第一, 预防为主”的方针, 建立安全生产管理网络, 由专职安全员、班组兼职安全员、工地安全用电负责人组成, 严格执行安全生产责任制, 明确各级人员的职责, 做好安全生产工作。

2) 施工现场布置要符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定, 并对现场各种安全标识进行完善。

3) 各类房屋、库房、料场等的消防安全距离应符合规定, 室内不存放易燃物, 严禁吸烟;不在有火种的地点及周围堆放生产物资。

4) 氧气瓶与乙炔瓶隔离存放, 并应严格保证氧气瓶不沾染油脂, 乙炔发生器有防止回火的安全装置。

5) 施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行, 电缆线路采用“三相五线”接线方式, 电气设备和电气线路绝缘良好, 场内架设的电力线路按照规范规定进行架设。

6) 施工现场使用的手持照明灯使用36 V的安全电压。

7) 脚手架搭设或拆除必须由专业架子工按照施工方案进行。

8) 建立完善的施工安全保证体系, 加强安全检查, 确保作业标准化、规范化[4]。

本技术为国内首创, 操作简便, 可控性强, 对于ETFE膜结构大型幕墙工程的采光性、排烟消防、应急控制等方面有很好的效果。ETFE气枕熔断技术的电热丝可控, 费用较低, 其关键是判断熔断电流、熔断时间, 从而选择材料和材料长度, 同时ETFE气枕熔断技术所需人工较少, 能大大节省材料费用和人工费用。