硼硅酸盐玻璃具有良好的化学稳定性,较高的软化点(约850℃左右) ,较低的热膨胀系数,可用作耐热和防火玻璃,使用这种玻璃作为防火玻璃一般厚度为6mm-8mm为宜,在国外一些发达国家中使用较为广泛。但硼硅酸盐防火玻璃由于熔制温度很高、成形温度高、熔制时硼挥发、易产生硼硅分相等问题以及熔窑耐火材料侵蚀速度快等技术难点,技术门槛及成本非常高。

除硼硅酸盐防火玻璃外,特种防火玻璃还包括铝硅酸盐防火玻璃、微晶防火玻璃及软化温度高于800 ℃以上的钠钙料优质浮法玻璃等。其共同特点是:玻璃软化点较高,一般均在80℃以上,热膨胀系数低,在强火焰下一般不会因高温而炸裂或变形,尤其是微晶防火玻璃,除具有上述特点外,还具有机械强度高、抗折、抗压强度高及良好的化学稳定性和物理力学性能。但特种材料的防火玻璃(硼、铝硅酸盐防火玻璃,微晶防火玻璃)价格较高,市场较难接受, 目前我国单片防火玻璃技术基本采用平板玻璃物理或化学增强技术来提高玻璃的强度,使玻璃能够承受急热(或急冷)时产生的应力,从而具有防火的功能。

高强度单片防火玻璃的耐火机理是通过提高钠钙硅玻璃强度,来抗衡热应力进而避免玻璃表面微裂纹扩展造成的破裂。火灾时玻璃受热膨胀,玻璃整体发生弯曲变形,玻璃受火面的微裂纹受到热应力作用, 逐渐扩展造成玻璃破裂;单片防火玻璃强度极高, 比普通钢化玻璃有更大的预应力,改善了玻璃的抗热应力性能,当玻璃受热膨胀,其表面的高预应力就会抵消产生的热应力, 使微裂纹不再扩展致玻璃破裂,从而保证在火焰冲击下或高温下的耐火性能。当玻璃整体受到的热量大于背火面散失的热量时,玻璃整体温度逐渐升高,沿高度方向,从受火面开始逐渐进人软化区,直到玻璃背火面的粘度不足以支撑玻璃本身的重量时,玻璃整体(或局部)坍塌而失去完整性。

尽管与传统的防火玻璃(如灌浆、复合防火玻璃)相比、单片防火玻璃有其无可比拟的优越性, 但在发生火灾时, 由于单片防火玻璃不隔热, 其热辐射对防火分区外的可燃、易燃物以及人的安全通过会产生影响,如何使单片防火玻璃在具备通透的外观、保证良好耐火性能的同时具备隔热性成为设计师关注的焦点。研究表明,通过对单片防火玻璃隔断施加自动喷淋保护系统可以解决单片防火玻璃隔热问题。通过在防火玻璃隔断上部边缘位置设置自动水喷淋系统,当火灾发生后玻璃背火面空气温度达到喷淋喷头动作温度时,背火面自动喷淋系统启动,玻璃背火面形成持续水幕,带走了因热传递而使玻璃吸收的热量,使防火玻璃即使在很高的火灾荷载下也能维持较低的温度。有关的试验表明,在自动喷淋保护下,单片防火玻璃系统的隔热性能得到明显改善,热辐射被有效阻隔, 玻璃耐火时间大大延长, 而背火面温度在40 ℃以下,可完全替代防火卷帘。

当防火玻璃框架系统无隔热性要求时,可选用C类防火玻璃。当防火玻璃框架系统有隔热性要求时,可选用A类防火玻璃或C类防火玻璃加水喷淋保护。