關于防火門耐火性能幾個問題的探究

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

關鍵詞：防火門；不同種類；耐火性能

隨著國民經濟迅速發展，國內近三十年來的住宅和公共場所的建筑較以前有了相當大的變革，以前的建筑大多為低層建筑，且以前對于防火結構、建材并無要求，但隨著城市的發展以及城市的進步，人民居住模式逐漸由低層建筑改變為高層建筑，隨著居住密度的提升，對于防火安全的要求，也相應的提高。當發生火災時，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或是大型的公共場所，若能在一定的時間內阻隔火勢的蔓延，不僅可以降低傷亡人數，更能減少財產失，最大限度的降低火災的危害[1-2]。

防火門作為公認的能有效阻止火勢的被動式防火裝置，一般發生火災時，防火門能將高溫和濃煙限制在某一特定區域內，使火勢不能迅速蔓延。所以防火門耐火性能的優劣在建筑發生火災的救援中起著關鍵性作用[3-4]。

1 防火門的概念及分類

防火門是指按照GB/T 9978.1-2008《建筑構件耐火試驗方法第1 部分：通用要求》檢測，耐火性能達到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閉狀態，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。特點是結構簡單、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，發生火災時能自動關閉的門。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、中心控制系統等組成。動作原理為：火災自動報警系統發現火災→通知火災聯動系統→通知遠程控制模塊動作→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閉。

（2）根據構成防火門框、門扇骨架、門扇面板的材料將防火門為鋼質防火門、木質防火門、鋼木質防火門及其他材質防火門[5-6]。鋼質防火門是用鋼質材料制作門框、門扇骨架和門扇面板，門扇內若填充材料，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。

鋼木質防火門是用鋼質和難燃木質材料或難燃木材制品制作門框、門扇骨架、門扇面板，門扇內若填充材料，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。

其他材質防火門是采用除鋼質、難燃木材或難燃木材制品之外的無機不然材料或部分采用鋼質、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 防火門的技術要求

表1 防火門按耐火性能分類的技術要求

依據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：爐內溫度T 與時間t 的關系為T=345log（8t+1）+20；式中T 為爐內的平均溫度，單位為攝氏度（℃），t 為時間，單位為分鐘（min）。爐內壓力要求：沿爐內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，

在規定的試驗時間內，門應達到以下要求：①不喪失完整包

括試件背火面出現火焰燃燒并持續燃燒時間未超過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準耐火試驗條件下，建筑構件當某一面受火時，在一定時間內背火面溫度不超過規定溫度極限值的能力；耐火完整性是指在標準耐火試驗條件下，建筑構件當某一面受火時，在一定時間內阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現火焰的能力。Warrigton 防火構建試驗爐系統流程如圖1 所示，實物圖如圖2 所示。

圖1 Warrigton 防火構建試驗爐系統流程

圖2 Warrigton 防火構建試驗爐實體

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

（1）本次鋼質防火門（內填充為珍珠巖）按照A1.50（甲級）進行測試，圖3 為鋼質防火門測試過程標準溫度和爐內平均溫度隨時間的變化；圖4 為鋼質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）本次木質防火門（內填充為珍珠巖）按照A1.50（甲級）進行測試，圖5 為木質防火門測試過程標準溫度和爐內平均溫度隨時間的變化；圖6 為木質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 鋼質防火門具有相同外表材質的防火門（內填充材料分別為巖棉、玻璃棉）進行測試，鋼質防火門（內填充玻璃棉）進行到56 min 時，出現燒穿、背火面竄火，背火面的最高溫度達到248.5 ℃；鋼質防火門（內填充巖棉）進行到77 min 時，背火面最高溫度首次超過180 ℃，達到了185.6℃。

圖3 標準溫度和爐內平均溫度隨時間的變化

圖4 背火面溫度及平均溫度隨時間的變化

圖5 標準溫度和爐內平均溫度隨時間的變化

圖6 背火面溫度及平均溫度隨時間的變化

4 試驗結果與分析

（1）從圖3 至圖6 可得知，木質防火門（內填充珍珠巖）的背火面最高溫度為116.9 ℃，背火面平均最高溫度為87.5 ℃；鋼質防火門（內填充珍珠巖）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坍塌、燒穿、背火面竄火等不合格項。木質防火門的外表為經阻燃處理的杉木板，鋼質防火門的外表為厚約2 mm 的鋼板。兩種防火門都進行A1.50（甲級）試驗。

結果表明，兩類防火門都達到了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低于180 ℃；兩類防火門的不同外表材質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填充材料，試驗結果表明，耐火性能最佳的防火門依次為，鋼質防火門（內填充珍珠巖）和木質防火門（內填充珍珠巖051）、鋼質防火門（內填充巖棉）、鋼質防火門（內填充玻璃棉）。

參考文獻

[1]付利民.木質防火門制造工藝簡述[J].2005，8：74-75.

[2]楊笛.新型防火門芯板的研制[J].2008，4：49-51.

[3]霍然，袁宏永.性能化建筑防火分析與設計[M].合肥：安徽科學技術出版社，2003.

[4]王廣軍，邊慶策，史毅，等.建筑構件耐火性能試驗爐的研制與應用[J].建筑科學，1999，2：29-35.

[5]GB 12955-2008.防火門[S].

[6]GB 12955-1991.鋼質防火門通用技術條件[S].

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