防火門窗耐火性能幾個問題的探究

本文首先對防火門通用概念的和常見種類進(jìn)行分析，結(jié)合不同種類防火門的特點，進(jìn)行試驗，對它們的防火性能進(jìn)行測試，得出影響防火門的主要因素在于內(nèi)填充材料的結(jié)論，并對幾種防火門類型的耐火性能高低進(jìn)行了排序，為防火門的生產(chǎn)與應(yīng)用提供參考。

隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國內(nèi)近三十年來的住宅和公共場所的建筑較以前有了相當(dāng)大的變革，以前的建筑大多為低層建筑，且以前對于防火結(jié)構(gòu)、建材并無要求，但隨著城市的發(fā)展以及城市的進(jìn)步，人民居住模式逐漸由低層建筑改變?yōu)楦邔咏ㄖ?，隨著居住密度的提升，對于防火安全的要求，也相應(yīng)的提高。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，如何阻隔火勢，爭取逃生時間是一項非常重要的課題，尤其在人口密集的住宅區(qū)或是大型的公共場所，若能在一定的時間內(nèi)阻隔火勢的蔓延，不僅可以降低傷亡人數(shù)，更能減少財產(chǎn)失，最大限度的降低火災(zāi)的危害。

防火門作為公認(rèn)的能有效阻止火勢的被動式防火裝置，一般發(fā)生火災(zāi)時，防火門能將高溫和濃煙限制在某一特定區(qū)域內(nèi)，使火勢不能迅速蔓延。所以防火門耐火性能的優(yōu)劣在建筑發(fā)生火災(zāi)的救援中起著關(guān)鍵性作用.

1 防火門的概念及分類

防火門是指按照GB/T 9978.1-2008《建筑構(gòu)件耐火試驗方法第1 部分：通用要求》檢測，耐火性能達(dá)到GB 12955-2008《防火門》表1 要求的門。

1）按防火門的開啟方式將防火門分為閉式防火門和開式防火門兩種。閉式防火門是指防火門平時處于關(guān)閉狀態(tài)，人員通過時推動門使門開啟的門。閉式防火門由扇、門口、閉門器、順序器、防火鎖、防火合頁等組成。特點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，日常不需要維修。我國目前使用的防火門約有90 %以上為閉式防火門；開式防火門是指防火門平時處于開啟狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時能自動關(guān)閉的門。開式防火門由門扇、門口、閉門器、順序器、防火鎖、防火合頁、電磁釋放閥、中心控制系統(tǒng)等組成。動作原理為：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)通知火災(zāi)聯(lián)動系統(tǒng)通知遠(yuǎn)程控制模塊動作打開電磁釋放閥釋放平開防火門并通過閉門器將防火門關(guān)閉。

2）根據(jù)構(gòu)成防火門框、門扇骨架、門扇面板的材料將防火門為鋼質(zhì)防火門、木質(zhì)防火門、鋼木質(zhì)防火門及其他材質(zhì)防火門[5-6]。鋼質(zhì)防火門是用鋼質(zhì)材料制作門框、門扇骨架和門扇面板，門扇內(nèi)若填充材料，則填充對人體無毒無害的防火隔熱材料，并配以防火五金配件所組成的具有一耐火性能的門。

木質(zhì)防火門是用難燃木材或難燃木材制品作門框、門扇骨架、門扇面板，門扇內(nèi)若填充材料，則充對人體無毒無害的防火隔熱材料，并配以防火五金配件所組成的具有一定耐火性能的門。

鋼木質(zhì)防火門是用鋼質(zhì)和難燃木質(zhì)材料或難燃木材制品制作門框、門扇骨架、門扇面板，門扇內(nèi)若填充材料，則填充對人體無毒無害的防火隔熱材料，并配以防火五金配件所組成的具有一定耐火性能的門。

其他材質(zhì)防火門是采用除鋼質(zhì)、難燃木材或難燃木材制品之外的無機(jī)不然材料或部分采用鋼質(zhì)、難燃木材、難燃木材制品制作門框、門扇骨架、門扇面板，門扇內(nèi)若填充材料，則填充對人體無毒無害的防火隔熱材料，并配以防火五金配件所組成的具有一定耐火性能的門。

3）按照門的耐火性能分類，依據(jù)GB 12955-2008《防火門》的要求， 防火門可以分為隔熱防火門（A 類）、部分隔熱防火門（B 類）、非隔熱防火門（C 類）三種。

2 防火門的技術(shù)要求

表1 防火門按耐火性能分類的技術(shù)要求

依據(jù)GB 12955-2008《防火門》防火門的耐火性能分類如表1所示。

耐火極限的判定條件為[7]：（1）試驗條件：爐內(nèi)溫度T 與時間t 的關(guān)系為T=345log（8t+1）+20；式中T 為爐內(nèi)的平均溫度，單位為攝氏度（℃），t 為時間，單位為分鐘（min）。爐內(nèi)壓力要求：沿爐內(nèi)高度處每米的壓力梯度值為8 Pa，在試驗開始5 min 后壓力值為（15±5） Pa，10 min 后壓力值為（17±3） Pa。（2）耐火極限判斷條件，

在規(guī)定的試驗時間內(nèi)，門應(yīng)達(dá)到以下要求：①不喪失完整包

括試件背火面出現(xiàn)火焰燃燒并持續(xù)燃燒時間未超過10 s，竄過門縫的火焰未點燃棉墊，試件未垮塌；②不喪失隔熱性。包括試件背火面的平均溫升未超過平均溫度140 ℃，試件背火面任一點位置的溫度溫升未超過初始溫度（包括移動熱電偶）180 ℃。

3 試驗部分

耐火性能（也稱耐火極限）包括耐火隔熱性和耐火完整性，耐火隔熱性是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗條件下，建筑構(gòu)件當(dāng)某一面受火時，在一定時間內(nèi)背火面溫度不超過規(guī)定溫度極限值的能力；耐火完整性是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗條件下，建筑構(gòu)件當(dāng)某一面受火時，在一定時間內(nèi)阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力。Warrigton 防火構(gòu)建試驗爐系統(tǒng)流程如圖1 所示，實物圖如圖2 所示。

文章以GB/T 9978.1-2008《建筑構(gòu)件耐火試驗方法 第1 部分：通用要求》和GB 12955-2008《防火門》為依據(jù)，對不同防火門進(jìn)行測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行比對分析，試驗中所涉及的溫度值均已減去試驗開始時的環(huán)境溫度。

（1）本次鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充為珍珠巖）按照A1.50（甲級）進(jìn)行測試，圖3 為鋼質(zhì)防火門測試過程標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時間的變化；圖4 為鋼質(zhì)防火門測試過程背火面不同測點溫度及平均溫度隨時間的變化。

（2）本次木質(zhì)防火門（內(nèi)填充為珍珠巖）按照A1.50（甲級）進(jìn)行測試，圖5 為木質(zhì)防火門測試過程標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時間的變化；圖6 為木質(zhì)防火門測試過程背火面不同測點溫度及平均溫度隨時間的變化。

（3）按照A1.50（甲級）分別對具有和3.1 鋼質(zhì)防火門具有相同外表材質(zhì)的防火門（內(nèi)填充材料分別為巖棉、玻璃棉）進(jìn)行測試，鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充玻璃棉）進(jìn)行到56 min 時，出現(xiàn)燒穿、背火面竄火，背火面的最高溫度達(dá)到248.5 ℃；鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充巖棉）進(jìn)行到77 min 時，背火面最高溫度首次超過180 ℃，達(dá)到了185.6℃。

4 試驗結(jié)果與分析

（1）從圖3 至圖6 可得知，木質(zhì)防火門（內(nèi)填充珍珠巖）的背火面最高溫度為116.9 ℃，背火面平均最高溫度為87.5 ℃；鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充珍珠巖）背火面的最高溫度為132.3 ℃；背火面平均最高溫度為96.7 ℃。試驗過程中，兩類防火門都沒出現(xiàn)坍塌、燒穿、背火面竄火等不合格項。木質(zhì)防火門的外表為經(jīng)阻燃處理的杉木板，鋼質(zhì)防火門的外表為厚約2 mm 的鋼板。兩種防火門都進(jìn)行A1.50（甲級）試驗。

結(jié)果表明，兩類防火門都達(dá)到了A1.50（甲級）的耐火性能的要求，背火面的最高溫度都低于140 ℃，背火面的最高溫度都遠(yuǎn)低于180 ℃；兩類防火門的不同外表材質(zhì)對耐火性能的影響較小。

（2）對比3.1、3.2 和3.3 可得知，影響防火門的主要因素在于內(nèi)填充材料，試驗結(jié)果表明，耐火性能最佳的防火門依次為，鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充珍珠巖）和木質(zhì)防火門（內(nèi)填充珍珠巖051）、鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充巖棉）、鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充玻璃棉）。