Kính chống cháy là gì? Cấu tạo borosilicate, gel vô cơ và phân loại E EW EI

Kính chống cháy là loại kính đặc biệt duy trì tính toàn vẹn và cản nhiệt trong thời gian cháy theo tiêu chuẩn EN 13501-2, phân loại E, EW, EI với thời gian chịu lửa 30–120 phút.

23/06/2026 6 phút đọc 998 từ

Kính chống cháy là gì? Cấu tạo và phân loại E, EW, EI theo EN 13501-2

Kính chống cháy là loại kính xây dựng được thiết kế chuyên biệt để duy trì tính toàn vẹn kết cấu, ngăn chặn sự lan truyền của lửa và khí độc trong khoảng thời gian xác định khi xảy ra hoả hoạn. Khác với kính thông thường bị nứt vỡ khi nhiệt độ đạt 150–300°C, kính chống cháy duy trì hình dạng và chức năng ngăn cách suốt thời gian chịu lửa theo chứng nhận. Tiêu chuẩn châu Âu EN 13501-2 và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6160 quy định phương pháp thử, phân loại và ghi nhãn sản phẩm.

1. Cấu tạo vật liệu kính chống cháy

Kính chống cháy được chế tạo từ hai nhóm vật liệu chính: kính borosilicate và kính laminé có lớp gel vô cơ chịu nhiệt. Hai nhóm này khác nhau về nguyên lý hoạt động và cấp bảo vệ đạt được.

1.1 Kính borosilicate

Kính borosilicate có thành phần SiO₂ kết hợp với B₂O₃ (10–13%), thay thế một phần Na₂O trong kính soda-lime thông thường. Tỷ lệ boron oxit này làm giảm hệ số giãn nở nhiệt xuống còn khoảng 3,3 × 10⁻⁶/°C — thấp hơn 3 lần so với kính soda-lime (9 × 10⁻⁶/°C). Nhờ đặc tính này, kính borosilicate chịu được sốc nhiệt mạnh mà không bị nứt vỡ đột ngột.

Nhiệt độ làm mềm của borosilicate khoảng 820°C, cao hơn kính thường (730°C). Tuy nhiên, borosilicate đơn tấm không ngăn được bức xạ nhiệt nên chỉ đạt cấp E, không đạt EW hay EI.

1.2 Kính laminé có lớp gel vô cơ (Intumescent Gel)

Đây là cấu trúc phổ biến nhất trong kính chống cháy cấp EW và EI. Kính được cấu tạo từ hai hoặc nhiều tấm kính float hoặc borosilicate kẹp giữa bởi các lớp gel vô cơ trong suốt dày 2–10 mm mỗi lớp. Khi nhiệt độ vượt quá khoảng 120°C, lớp gel xảy ra phản ứng nở phồng (intumescence) — tăng thể tích, chuyển từ trong suốt sang màu trắng đục như sứ:

Tạo lớp chắn cứng giữ các mảnh kính không rơi xuống — đảm bảo tính toàn vẹn E
Hấp thụ và phản xạ bức xạ nhiệt — đảm bảo cấp EW
Cách nhiệt hiệu quả, giữ bề mặt ngoài không nóng quá 180°C — đảm bảo cấp EI

Số lớp gel và độ dày tấm kính quyết định thời gian chịu lửa: từ 30 phút (2 lớp đơn giản) đến 120 phút (nhiều lớp). Tổng độ dày kính EI-90 đến EI-120 thường đạt 35–60 mm.

2. Phân loại theo EN 13501-2: E, EW, EI

Tiêu chuẩn EN 13501-2 phân loại kính chống cháy dựa trên ba tiêu chí bảo vệ độc lập. Ba chữ cái E, EW, EI thể hiện cấp độ bảo vệ tăng dần.

Cấp E — Integrity (Tính toàn vẹn)

Kính cấp E ngăn lửa và khói độc không xuyên qua bề mặt, duy trì tính toàn vẹn cơ học. Bề mặt phía không tiếp xúc lửa có thể nóng lên đáng kể nhưng kính không bị thủng. Phù hợp với các vị trí mà lửa là nguy cơ chính, nhiệt bức xạ ít quan trọng hơn.

Cấp EW — Integrity + Radiation Control

Ngoài ngăn lửa/khói như cấp E, kính EW còn hạn chế nhiệt bức xạ truyền qua bề mặt xuống dưới 15 kW/m² đo ở khoảng cách 1 m. Mức này cho phép người ở phía đối diện có thêm thời gian di tản mà không bị bỏng da tức thì.

Cấp EI — Integrity + Insulation

Cấp EI là mức cao nhất. Ngoài ngăn lửa/khói và kiểm soát bức xạ, kính EI đảm bảo nhiệt độ trung bình bề mặt ngoài không tăng quá 140°C (và không điểm nào tăng quá 180°C) so với ban đầu. Bắt buộc trong buồng thang máy, phòng kỹ thuật, tường ngăn cháy nơi có người thường xuyên hiện diện.

3. Ký hiệu thời gian chịu lửa

Sau chữ phân loại là con số chỉ thời gian chịu lửa tính bằng phút: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 phút. Ví dụ EI-60 = kính đạt cấp cách nhiệt trong 60 phút; E-30 = chỉ ngăn lửa trong 30 phút. Trong xây dựng Việt Nam, các mức phổ biến là EI-30, EI-60, EI-90 và EI-120.

4. Đặc tính quang học và cơ học

Ở trạng thái bình thường, kính chống cháy vẫn trong suốt tương tự kính laminé thông thường. Độ truyền sáng (VLT) phụ thuộc số lớp: kính E đơn lớp đạt 75–85%, kính EI nhiều lớp khoảng 60–75%. Về cơ học, kính chống cháy không phải kính cường lực — độ bền uốn chỉ tương đương kính float (45–50 N/mm²). Không dùng làm sàn, bậc thang hay vị trí chịu va đập mạnh.

5. Thông số kỹ thuật cơ bản

Vật liệu lớp kính: borosilicate hoặc float annealed tuỳ cấp
Lớp gel: vô cơ trong suốt, dày 2–10 mm/lớp
Tổng độ dày: E-30: 6–10 mm; EI-30: 18–25 mm; EI-60: 25–40 mm; EI-90: 35–52 mm; EI-120: 45–62 mm
U-value (đơn): khoảng 5,5–6,0 W/m²K; cần kết hợp IGU để cải thiện
Tiêu chuẩn thử nghiệm: EN 1363-1 (phương pháp thử lửa), EN 13501-2 (phân loại)
Giá THAM KHẢO 2024: EI-60 khoảng 2–5 triệu đ/m² tuỳ cấu trúc và nhà cung cấp

6. Điểm khác biệt so với kính thông thường

Kính float nứt ở 150–200°C; kính cường lực vỡ thành hạt nhỏ ở 250–300°C. Cả hai đều không ngăn lửa và khói sau khi vỡ. Kính chống cháy duy trì chức năng ngăn cháy ngay cả khi bề mặt tiếp xúc đạt 900–1100°C. Chứng nhận là bắt buộc — mỗi sản phẩm phải có báo cáo thử nghiệm từ phòng thí nghiệm được công nhận, ghi rõ cấp phân loại và thời gian chịu lửa.

Tóm tắt

Hai loại vật liệu chính: borosilicate (cấp E thấp) và laminé gel vô cơ (cấp EW, EI)
Ba cấp bảo vệ: E = ngăn lửa/khói; EW = E + bức xạ; EI = EW + cách nhiệt
Thời gian chịu lửa phổ biến: 30, 60, 90, 120 phút
Tiêu chuẩn: EN 13501-2 châu Âu, TCVN 6160 Việt Nam
Bắt buộc chứng nhận trước khi lắp đặt công trình có yêu cầu PCCC