關(guān)于防火門耐火性能幾個(gè)問題的探究

摘 要：本文首先對(duì)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(diǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)它們的防火性能進(jìn)行測(cè)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(duì)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。

關(guān)鍵詞：防火門；不同種類；耐火性能

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(chǎng)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(duì)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S著居住密度的提升，對(duì)于防火安全的要求，也相應(yīng)的提高。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如何阻隔火勢(shì)，爭取逃生時(shí)間是一項(xiàng)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(chǎng)所，若能在一定的時(shí)間內(nèi)阻隔火勢(shì)的蔓延，不僅可以降低傷亡人數(shù)，更能減少財(cái)產(chǎn)失，最大限度的降低火災(zāi)的危害[1-2]。

防火門作為公認(rèn)的能有效阻止火勢(shì)的被動(dòng)式防火裝置，一般發(fā)生火災(zāi)時(shí)，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(shì)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[3-4]。

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(yàn)方法第1 部分：通用要求》檢測(cè)，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(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，人員通過時(shí)推動(dòng)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)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(shí)處于開啟狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)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(dòng)作原理為：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)→通知火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)→通知遠(yuǎn)程控制模塊動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(yàn)條件：爐內(nèi)溫度T 與時(shí)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(shí)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(yàn)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(yàn)時(shí)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(shí)間未超過10 s，竄過門縫的火焰未點(diǎn)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(diǎn)位置的溫度溫升未超過初始溫度（包括移動(dòng)熱電偶）180 ℃。

3 試驗(yàn)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(yàn)條件下，建筑構(gòu)件當(dāng)某一面受火時(shí)，在一定時(shí)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(yàn)條件下，建筑構(gòu)件當(dāng)某一面受火時(shí)，在一定時(shí)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(yàn)爐系統(tǒng)流程如圖1 所示，實(shí)物圖如圖2 所示。

圖1 Warrigton 防火構(gòu)建試驗(yàn)爐系統(tǒng)流程

圖2 Warrigton 防火構(gòu)建試驗(yàn)爐實(shí)體

文章以GB/T 9978.1-2008《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第1 部分：通用要求》和GB 12955-2008《防火門》為依據(jù)，對(duì)不同防火門進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，試驗(yàn)中所涉及的溫度值均已減去試驗(yàn)開始時(shí)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(jí)）進(jìn)行測(cè)試，圖3 為鋼質(zhì)防火門測(cè)試過程標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時(shí)間的變化；圖4 為鋼質(zhì)防火門測(cè)試過程背火面不同測(cè)點(diǎn)溫度及平均溫度隨時(shí)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(jí)）進(jìn)行測(cè)試，圖5 為木質(zhì)防火門測(cè)試過程標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時(shí)間的變化；圖6 為木質(zhì)防火門測(cè)試過程背火面不同測(cè)點(diǎn)溫度及平均溫度隨時(shí)間的變化。

（3）按照A1.50（甲級(jí)）分別對(duì)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(cè)試，鋼質(zhì)防火門（內(nèi)填充玻璃棉）進(jìn)行到56 min 時(shí)，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(shí)，背火面最高溫度首次超過180 ℃，達(dá)到了185.6℃。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時(shí)間的變化

圖4 背火面溫度及平均溫度隨時(shí)間的變化

圖5 標(biāo)準(zhǔn)溫度和爐內(nèi)平均溫度隨時(shí)間的變化

圖6 背火面溫度及平均溫度隨時(shí)間的變化

4 試驗(yàn)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(yàn)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(xiàng)。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(jí)）試驗(yàn)。

結(jié)果表明，兩類防火門都達(dá)到了A1.50（甲級(jí)）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(duì)耐火性能的影響較小。

（2）對(duì)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(yàn)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）。

參考文獻(xiàn)

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[3]霍然，袁宏永.性能化建筑防火分析與設(shè)計(jì)[M].合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2003.

[4]王廣軍，邊慶策，史毅，等.建筑構(gòu)件耐火性能試驗(yàn)爐的研制與應(yīng)用[J].建筑科學(xué)，1999，2：29-35.

[5]GB 12955-2008.防火門[S].

[6]GB 12955-1991.鋼質(zhì)防火門通用技術(shù)條件[S].

[7]GBT 9978-2008.建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法（第一部分）：通用要求[S].