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防火窗的耐火性能与哪些因素有关？
发布时间：2025-08-29 【关闭窗口】 |
防火窗的耐火性能是其核心安全指标，直接决定了火灾发生时能否有效阻止火焰、高温与有毒烟气蔓延，为人员疏散和灭火救援争取时间。其耐火性能并非单一因素决定，而是受材料选择、结构设计、密封性能、五金配件、安装工艺五大关键因素协同影响，各因素从 “抗燃、隔热、防烟” 三个维度共同支撑防火窗的耐火极限（如 0.5h、1.0h、1.5h 等），具体分析如下：
一、材料选择：耐火性能的 “基础载体”
防火窗的核心构件（玻璃、窗框、窗扇框架）材料，是抵御火焰与高温的首要屏障，材料的耐高温性、隔热性直接决定耐火性能下限。
防火玻璃：阻断火焰与高温的核心
防火玻璃是防火窗的 “关键透光部件”，其类型与性能直接影响整体耐火极限，不同玻璃的耐火原理与适用场景差异显著：
复合防火玻璃（如灌浆型、夹丝型）：
灌浆型防火玻璃由两层玻璃中间灌注防火液（如硅酸钠基防火液）制成，火灾时防火液受热膨胀形成致密隔热层，既能阻断火焰，又能大幅降低热传导（可将玻璃背面温度控制在 180℃以下，符合 GB 15763.1-2009 标准），适用于需隔热的场景（如疏散楼梯间、避难层），常见耐火极限为 0.5-2.0h；
夹丝型防火玻璃则在玻璃内部嵌入钢丝网，火灾时玻璃破碎后钢丝网可固定玻璃碎片，防止火焰穿透，但隔热性较弱（背面温度易超 300℃），仅适用于 “只防火不隔热” 的场景（如非疏散通道的防火分隔），耐火极限多为 0.5-1.0h。
单片防火玻璃（如铯钾防火玻璃）：
通过特殊化学处理（如离子交换）提升玻璃耐高温性能，火灾时可在高温下保持完整性（不破碎或破碎后无大面积孔洞），但隔热性差（背面温度高），需搭配冷却系统或与其他隔热材料组合使用，适用于大跨度、高透光需求的场所（如商场中庭防火分隔），耐火极限为 0.5-1.5h。
若选用普通浮法玻璃替代防火玻璃，或防火玻璃厚度不足（如用 5mm 厚单片防火玻璃承担 1.0h 耐火要求），火灾时玻璃会迅速破碎，火焰与烟气直接穿透，完全丧失防火功能。
窗框与窗扇框架：结构支撑的 “耐高温骨架”
窗框与窗扇需在高温下保持结构稳定（不软化、不变形），才能确保玻璃与密封件不脱落，常见材料及性能差异如下：
钢材（如 Q235 冷轧钢、镀锌钢）：
钢材耐高温性强（熔点约 1538℃），常温下强度高，是防火窗框架的主流材料，需满足 “型材厚度≥1.5mm（窗框）、≥1.2mm（窗扇）” 的标准要求（GB 15763.1）。若钢材厚度不足（如用 1.0mm 薄钢制作窗框），火灾时框架易受热变形，导致窗扇卡死或玻璃脱落；若未做防腐处理（如仅刷普通油漆），长期使用后锈蚀会削弱结构强度，间接影响耐火稳定性。
铝合金（仅限防火处理铝合金）：
普通铝合金熔点低（约 660℃），高温下易软化坍塌，无法直接用于防火窗；需采用 “防火处理铝合金”（如表面喷涂耐高温涂层、内部填充防火芯材），但成本较高，且耐火极限多局限于 0.5h，仅适用于低耐火要求的场景（如部分民用建筑的非承重防火分隔）。
木材（仅限防火木材）：
需经过阻燃处理（如浸泡阻燃剂，达到 GB 8624-2012 中 B1 级难燃标准），且需搭配防火玻璃与防火密封件，耐火极限多为 0.5h，仅适用于木质结构建筑或对外观有特殊要求的场所，若阻燃处理不达标，火灾时木材会迅速燃烧，无法支撑防火功能。
二、结构设计：耐火性能的 “稳定性保障”
合理的结构设计能避免高温下防火窗出现 “局部失效”（如窗扇变形、玻璃松动），确保整体耐火性能达标，核心设计要点集中在 “受力平衡、热膨胀适配、完整性保持” 三个方面。
框架与玻璃的装配间隙设计
火灾时构件会受热膨胀（如钢材温度每升高 100℃，线膨胀系数约为 12×10⁻⁶/℃），若装配间隙过小，膨胀会导致框架挤压玻璃，造成玻璃破碎；若间隙过大，未填充防火密封材料，会形成烟气通道。规范设计要求：
玻璃与窗框的装配间隙需控制在 3-5mm，且间隙内必须填充防火密封胶（如膨胀型防火密封胶，火灾时受热膨胀封堵间隙），而非普通玻璃胶（普通玻璃胶高温下会融化，失去密封作用）；
窗扇与窗框的搭接量需≥10mm（确保关闭后无缝隙），且搭接处需设置防火密封条（如石墨基防火密封条，耐温可达 1000℃以上），防止火焰从搭接缝隙穿透。
热膨胀补偿与结构加固设计
大尺寸防火窗（如宽度＞2m、高度＞1.5m）在高温下易因热膨胀不均导致变形，需通过结构设计抵消膨胀应力：
增设 “伸缩缝”：在窗框或窗扇框架的拼接处预留微小伸缩缝（约 1-2mm），并填充防火密封材料，为热膨胀提供缓冲空间；
加强筋布局：在窗框薄弱部位（如四角、长边中点）增设加强筋（钢材厚度与框架一致），提升高温下的结构刚性，避免框架弯曲变形；
玻璃固定方式：采用 “弹性固定”（如用防火卡条而非刚性螺栓直接固定），允许玻璃在高温下有微小位移，防止玻璃因框架膨胀被挤压破碎。
开启方式与关闭可靠性设计
防火窗的开启方式需确保火灾时能 “自动关闭、保持密闭”，否则会丧失防火功能：
常闭防火窗：需设计 “自动关闭机构”（如重力式闭门器、弹簧式闭门器），确保窗扇在无外力作用时始终处于关闭状态，且闭门器需具备耐高温性（可承受 300℃以上高温，不失效）；
常开防火窗：需搭配 “火灾自动关闭系统”（如温感探测器 + 电动闭门器、熔断式闭门器），火灾时探测器触发或熔断片（熔点约 70-90℃）受热断裂，窗扇自动关闭，且关闭后需与窗框紧密贴合，无明显缝隙。
三、密封性能：防烟与隔热的 “关键防线”
火灾中有毒烟气（如一氧化碳、氰化物）的危害远大于火焰，防火窗的密封性能直接决定能否阻止烟气蔓延，核心依赖 “密封材料选择” 与 “密封结构设计”。
防火密封材料的适配性
密封材料需同时满足 “常温密封” 与 “高温膨胀封堵” 双重需求，常见类型及性能要求如下：
膨胀型防火密封胶：适用于玻璃与窗框的间隙、窗框拼接缝，常温下为弹性胶体，火灾时受热（约 150-250℃）会膨胀 5-10 倍，形成致密的碳化层，封堵缝隙；需选择符合 GB/T 23864-2009 标准的产品，确保膨胀倍率≥5 倍，耐温性≥1000℃。
防火密封条：适用于窗扇与窗框的搭接处、开启缝隙，常见材质为石墨、陶瓷纤维，需具备 “不燃性（GB 8624-2012 中 A1 级）、耐高温（≥800℃）、弹性好” 的特点，避免因窗框热变形导致密封条脱落或失效。
若使用普通密封材料（如泡沫密封条、硅酮玻璃胶），高温下会融化、燃烧，形成缝隙，烟气可直接穿透，导致防火窗 “只防火、不防烟”，失去实际安全意义。
密封结构的完整性设计
密封需覆盖防火窗的 “全缝隙区域”，避免出现 “密封死角”：
窗框与墙体的连接缝：安装后需用防火密封胶填充，而非普通水泥砂浆（水泥砂浆高温下会开裂，形成缝隙）；
多扇防火窗的拼接缝：若为双扇或多扇组合防火窗，扇与扇之间需设置 “中竖梃”，并在拼接处加装防火密封条，确保关闭后无错位缝隙；
五金配件的贯穿缝隙：如合页、锁具与框架的连接孔，需用防火密封垫或防火密封胶封堵，防止烟气从孔缝渗入。
四、五金配件：耐火性能的 “细节支撑”
五金配件（如合页、闭门器、锁具、执手）虽为小型构件，但高温下的稳定性直接影响防火窗的 “完整性”—— 若五金件失效，窗扇会脱落或无法关闭，整体防火功能崩溃。
五金件的耐高温性能
需选用 “防火专用五金件”，而非普通建筑门窗五金件，核心要求如下：
材质：合页、锁体需采用不锈钢（304 或 316）或高温合金材质（耐温≥800℃），避免使用普通碳钢（高温下易氧化、断裂）；
结构：合页需为 “防火合页”（如轴承采用耐高温石墨轴承，而非普通滚珠轴承，后者高温下油脂融化会卡死）；闭门器需为 “防火闭门器”，具备 “常闭保压、高温不失效” 功能（如采用铜合金缸体，内部填充耐高温液压油），确保火灾时能持续推动窗扇关闭；
认证：五金件需通过 GB 15763.1-2009 标准的耐火试验，确保在对应耐火极限时间内（如 1.0h）不损坏、不失效。
若使用普通五金件（如铁质合页、民用闭门器），火灾时合页会在 300-500℃下断裂，闭门器液压油会沸腾泄漏，导致窗扇掉落，火焰直接穿透。
五金件的安装可靠性
安装方式需确保五金件与框架的连接强度，避免高温下脱落：
合页安装：需采用不锈钢螺栓（直径≥5mm），且每扇窗的合页数量≥3 个（高度＞1.5m 时需增加至 4 个），螺栓需拧紧并点焊固定（防止高温下松动）；
闭门器安装：需与窗框、窗扇的连接点牢固，且安装角度符合要求（确保闭门力均匀，窗扇关闭后无回弹缝隙）；
锁具安装：防火锁需为 “天地锁” 或 “多点锁”，确保窗扇关闭后与窗框多点紧密贴合，避免单点锁闭导致的缝隙。
五、安装工艺：耐火性能的 “最终落地保障”
即使材料、设计、配件均达标，不规范的安装仍会导致防火窗 “先天失效”，核心安装要求集中在 “框架固定、间隙控制、密封填充” 三个环节。
窗框与墙体的固定方式
需采用 “刚性固定”，避免因墙体变形或高温膨胀导致窗框移位：
固定件：使用不锈钢膨胀螺栓（直径≥8mm），间距≤600mm（转角处≤150mm），且螺栓需穿透窗框的加强筋（而非仅固定在框架薄壁上），确保固定强度；
避免柔性连接：不可用木楔、泡沫条作为临时固定件后直接抹灰（木楔高温燃烧，泡沫条融化，会导致窗框松动），需在固定后用防火密封胶填充间隙。
玻璃安装的规范性
玻璃安装需确保 “无应力、密封严”：
玻璃与框架之间需垫防火垫片（如陶瓷纤维垫片），避免玻璃直接与金属框架接触（减少热传导，同时防止玻璃因框架热膨胀被挤压）；
玻璃四周的防火密封胶需连续施打，无断点、气泡（施打前需清理间隙内的灰尘、油污，确保粘结牢固）；
禁止玻璃与框架之间 “过盈配合”（如强行挤压玻璃填充间隙），否则常温下玻璃易产生应力裂纹，高温下会直接破碎。
安装后的调试与检测
安装完成后需进行 “功能性调试”，确保耐火性能达标：
关闭可靠性：常闭防火窗需检查闭门器是否能自动关闭，关闭后窗扇与窗框的贴合间隙≤3mm（用塞尺检测）；常开防火窗需模拟火灾触发（如加热熔断片、触发探测器），检查是否能在 30 秒内完全关闭；
密封性能：用烟雾测试仪检测缝隙处是否有烟雾泄漏（需达到 “无可见烟雾穿透” 标准）；
外观检查：检查框架、玻璃、五金件是否有损坏，密封胶是否连续，加强筋是否牢固。 |
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