防火門隔熱性能質量分析研究

陳玉明+胥元青+蔡宇武

摘 要：防火門具有阻止火勢蔓延和煙氣擴散的作用，可在一定時間內阻擋火焰，確保人員疏散。其質量關系到人民的生命財產(chǎn)安全，是重要的公共安全產(chǎn)品。GB 12955-2008《防火門》標準中對防火門的耐火性能提出了明確要求。衡量耐火性能的重要指標是隔熱性和完整性。該文總結了日常檢測過程中的案例，剖析了影響防火門隔熱性的主要因素，并提出了改進、提升防火門隔熱性質量的建議。

關鍵詞：防火門 耐火性能 隔熱性 質量分析

中圖分類號：TU513 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0110-02

防火門是指在一定時間內能滿足耐火完整性和耐火隔熱性要求的門。這要求防火門在標準耐火試驗條件下，當某一面受火時，在一定時間內背火面溫度不超過規(guī)定的極限值，同時，保持完整以阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰。防火門除具有普通門的作用外，更具有阻止火勢蔓延和煙氣擴散的作用，可在一定時間內阻擋火焰，確保人員疏散。其質量關系到人民的生命財產(chǎn)安全，是重要的公共安全產(chǎn)品。

防火門根據(jù)材質、隔熱耐火性能不同屬性可以加以區(qū)分。

按材質可以分為：木質防火門、鋼質防火門、鋼木質防火門和其他材質防火門。

按隔熱性能可分為：隔熱防火門（A類）、部分隔熱防火門（B類）、非隔熱防火門（C類），其中隔熱防火門按耐火性能又習慣分為甲級（耐火時間1.50 h）、乙級（耐火時間1.00 h）和丙級（耐火時間0.50 h）。

1 防火門標準隔熱性要求

現(xiàn)行有效GB 12955-2008《防火門》、GB/T 7633-2008《門和卷簾的耐火試驗方法》標準中對隔熱性的要求如下。

在規(guī)定的耐火時間內，試件背火表面（門扇）平均溫升≤140 ℃；試件背火表面（除門框外）最高溫升≤180 ℃；門框背火表面最高溫升≤360 ℃。

相比之前GB/T 7633-1987版本的要求，門框背火面的最高溫升由原先的180 ℃調整到360 ℃，更加符合目前防火門隔熱性能實際情況。

2 影響防火門隔熱性主要原因分析

影響防火門隔熱性的因素有很多方面，如試件背火表面（門扇）平均溫升、試件背火表面（除門框外）最高溫升、門框背火表面最高溫升均等，可以概括為以下幾個方面。

2.1 防火門芯板

2.1.1 防火門芯板材質問題

目前防火門芯板材料大多采用膨脹珍珠巖、發(fā)泡珍珠巖、發(fā)泡水泥等，材質的導熱系數(shù)、強度、腐蝕性等都會直接影響防火門的耐火隔熱性能。根據(jù)導熱系數(shù)決定門芯板的厚度，若厚度不夠，隔熱性能易出現(xiàn)不合格。門芯板的強度確保搬運過程中不易破碎，若強度低，門芯板開裂，則裂縫處無隔熱保護。

常用的防火門芯板用的是氯化鎂和氧化鎂制作，一種方式是直接發(fā)泡制成門芯板，另一種是以氯化鎂和氧化鎂為粘結劑，以膨脹珍珠巖為骨料制成門芯板。對于鋼質防火門，易出現(xiàn)“返鹵”現(xiàn)象：氯離子大量游離出來，與鋼板發(fā)生電化學反應，引起門板銹蝕和腐爛，逐漸門芯板與鋼板分離，嚴重影響防火門的隔熱性能?？刹捎檬褂幂^耐腐蝕的鍍鋅鋼板或在門芯板與鋼板之間加一層無機防火板的方法解決“返鹵”問題。

2.1.2 門芯板的填充工藝

若門芯板不能完全密實填充門扇，縫隙處極易出現(xiàn)門扇背火面超溫，耐火隔熱性喪失。

門芯板的填充方法主要有濕法填充和干法填充2種。濕法填充是將膨脹珍珠巖、氧化鎂、氯化鎂等混合攪拌，填充到門扇框架中壓制成型。干法填充是直接將一定尺寸的防火門芯板，進行裁切后填充到門扇框架內。濕法填充時應注意填充密實度，干法填充時宜采用整板填充，若門芯板為拼接方式，拼縫應嚴密，可考慮將拼縫置于門扇下部或采用錯層拼接，芯板與面板緊密膠合，必要時采用專用料漿灌實。

2.1.3 門芯板的含水率

門芯板含水率過高會影響防火門的耐火隔熱性。對于鋼質防火門，若門芯板含水率過高，在耐火試驗中水分大量蒸發(fā)，造成門芯板與鋼板間充氣分離，導致熱氣流侵入，背火面變形超溫。對于木質防火門，試驗中大量的水蒸氣在門扇內流竄，將熱量不斷傳遞到背火面，導致背火面超溫。

為解決這一問題，應在制作防火門芯板時控制好加水量，壓制成型后采用熱壓的工藝，或留有充分的時間進行養(yǎng)護干燥，直至含水率達標。也可在鋼質門的門扇下部留有出氣孔，將受火后門芯板生成的水蒸氣排出，避免門芯板和鋼板充氣分離的現(xiàn)象。

2.2 門扇耐火隔熱性薄弱處

門扇上的防火鎖具處、龍骨處以及鋼質防火門門扇邊框處是耐火隔熱性相對較差的位置。

2.2.1 防火鎖處隔熱性超差

防火鎖具為金屬材料，易導熱，且鎖盒處缺少門芯板的保護，隔熱性不足。大部分企業(yè)采用在鎖具位置向受火面加防火板的方式隔熱，防火板一般為碳酸鈣板、玻鎂板等耐火的無機板材。若防火板設置的厚度不夠或區(qū)域偏小，鎖盒周邊的門芯板會受熱粉化，導致喪失隔熱性能。

2.2.2 龍骨處隔熱性超差

鋼質防火門的龍骨為金屬材料，受火時會將熱量從受火面?zhèn)鬟f至背火面，龍骨處溫度較高，門芯板易粉化，導致背火面溫升超標。而木質防火門的龍骨由阻燃木材構成，由于材質的原因隔熱性相對較好，但對于甲級木質隔熱防火門，在龍骨處仍需要做阻隔處理。

2.3 防火門的門框

標準對門框背火表面最高溫升的要求由舊標準的180 ℃提高至360 ℃，已將門框處的隔熱要求放低。

鋼質防火門在試驗前，門框內用水泥、砂漿、珍珠巖按比例混合填充，試驗時熱量僅通過框-扇對接處的鋼板傳遞，傳遞的熱量聚集至背火面門框上后，導致門框最高溫升超標。解決的方法主要有以下3種：（1）盡量減小門框的受火面積和鋼板厚度，減少門框吸收的熱量。（2）適當增加門框背火面的寬度，增大散熱面積。（3）框-扇對接處采用斷熱措施，如：在門框的框-扇對接位置的側向面板上開槽并在槽里粘貼防火膨脹密封條以切斷熱傳遞；在門框內加防火板斷熱；在門框背火面加裝隔熱裝飾條等。

2.4 受火后產(chǎn)生縫隙處

防火門受火后，若出現(xiàn)變形、燒穿等現(xiàn)象時會出現(xiàn)縫隙，縫隙處騰出的熱氣流會使背火面的熱電偶溫升超標，導致耐火隔熱性喪失。易產(chǎn)生縫隙的位置有：門框-門扇上縫、門框-門扇立縫、雙扇門的門扇立縫、防火玻璃與門扇搭接處、防火鎖具周圍等，產(chǎn)生躥火并伴隨著耐火完整性的喪失。

3 增強隔熱性建議

耐火隔熱性和耐火完整性這2個項目在一定程度上是互相影響的，失去隔熱性的部位可能會躥火導致耐火完整性喪失，喪失完整性的位置由于熱氣或火焰溢出，周邊的隔熱性可能也會喪失。生產(chǎn)過程中，企業(yè)應主要從原材料、產(chǎn)品結構和工藝3個方面關注產(chǎn)品的耐火性能。

3.1 原材料

防火門主要使用木材、無機耐火材料、鋼材等材料，其質量是決定防火門性能的根本。

3.2 結構

防火門的結構設計是防火門質量的關鍵點。門扇外框的彎邊處結構、防火鎖具的防護結構、龍骨的防護結構、玻璃與門扇的搭接結構、木質防火門的門框防護結構、雙扇門的蓋縫板設計、密封條的位置及寬度等，均是決定產(chǎn)品耐火性能的因素。

4 結語

防火門生產(chǎn)工藝并不復雜，但是要產(chǎn)出合格的防火門卻不容易，而且很多工藝和配方的調整會伴隨著其他質量指標的變化。一方面在防火門的設計方面需要從小處入手，注重細節(jié)；另一方面生產(chǎn)企業(yè)需要嚴把質量控制關。如此防火門才能成為真正的“防火衛(wèi)士”。

參考文獻

[1] 國家標準化委員會.GB 12955-2008，防火門[S].2008.

[2] 國家標準化委員會.GB/T 7633-2008，門和卷簾的耐火試驗方法[S].2008.