木质防火门的耐火质量分析与改进

　　【摘 要】 木质防火门是现代建筑消防设施中一种重要的建筑构配件，本文从木质防火门在耐火试验出现的质量问题入手，对产品质量不合格原因进行分析并提出相应的改进措施，旨在引起防火门生产企业的重视，并对企业提高产品质量起到有益的指导作用。

　　【关键词】 木质防火门 耐火试验 分析 改进

　　防火门产品是广泛应用在高层建筑，大型商场，医院，学校等人员密集场所和重要设施中的重要防火安全产品。木质防火门在我国已有多年的应用与发展，经过多年来开发研究，木质防火门的耐火质量有了很大提高，从原材料、五金配件到结构、门型等方面都有了很大提高，在保障人民生命和财产安全，减轻火灾损失方面发挥了重要作用。

　　木质防火门作为防火门的一种主要形式，具有装饰性好、经济、环保、重量轻、便于施工和包装运输等优点，但在耐火性能方面存在的不足也是不容忽视的。从对建筑工程中抽检的40个批次不合格的木质防火门的质量状况分析，可以看出木质防火门在使用中存在的严重耐火质量问题。本文从这些不合格现象中总结介绍了木质防火门不合格的几种基本形式，对其原因进行分析并提出相应的改进措施，希望对木质防火门产品质量的提高起到一定的积极作用。

　　1 木质防火门结构及特点

　　用难燃木材或难燃木材制品制作门框、门扇骨架和门扇面板，门扇内填充对人体无毒无害的防火隔热材料，并配以防火五金配件所组成的具有一定耐火性能的门称为木质防火门。

　　该类防火门的主体由门框和门扇组成，框-扇间通过防火铰链连接，框-扇、扇-扇间门缝应设置防火密封条，以确保受火情况下的密封；其主结构采用阻燃处理后的木材制作，木材是一种非常良好的天然绝热材料，木质防火门就是利用木材本身良好的隔热性能设计制作而成，木质防火门在试验中较少出现背火面温度超标问题，因此，木质防火门很适于做隔热防火门。木质防火门在受火时，相对钢质防火门变形较小，利于保持耐火完整性，也利于大尺寸防火玻璃的安装，因此镶玻璃结构的防火门多采用木质防火门。（如图1）

　　2 木质防火门耐火性能要求

　　木质防火门在一定时间内连同框架能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的门类产品，其耐火性能是防火门的本质特性，木质防火门耐火性能失效就失去了防火作用。木质防火门的耐火性能是防火门产品按耐火试验要求进行试验，在规定的时间内是否丧失完整性和隔热性来判定的。国家标准规定完整性与隔热性是指在标准耐火试验条件下，防火门在某一面受火时，在一定时间内阻止火焰和热气穿透火灾背火面出现火焰以及背火面温度不超过规定极限值的能力。

　　3 木质防火门耐火性能不合格现象分析

　　木质防火门耐火性能不符合要求的现象是多种多样的，通过大量试验总结，本文仅从木质防火门耐火性能失效的表面现象分析，归纳起来有如下几种情况：

　　（1）木质防火门在耐火试验过程中，背火面框-扇对接缝烧穿，丧失耐火完整性（见图1）。

　　木质防火门框扇对接缝烧穿多发生在框-扇上缝和框-扇立缝处。至于框-扇下缝，该位置在耐火试验中，温度相对较低，气压多为负值，一般不会发生问题，耐火试验中，该部位均采取封堵措施，不作为考核内容。

　　在耐火试验中，火所形成的热气流方向是向上的，框-扇上缝的框构件正垂直于热气流，且突出于门扇表面，因此，在试验中其受损程度是最严重的。若门框未设置外包防火板，其止口部位将会逐渐被烧掉，烧掉止口所需要的时间取决于止口的深度、木质的阻燃程度，提高止口宽度，提高木材的阻燃性能，将有助于提高该部位耐火性能。当门框止口部分烧掉后，框-扇间缝隙将直接暴露在火焰中，导致框-扇上缝烧穿。随着时间的推移，门缝处的木质逐渐被烧掉，当烧掉的部位越过框-扇间密封条时，门缝密封失效，热气流通过门缝外溢，导致门缝很快烧穿，如图2所示。

　　若门框外包1层或多层防火板，将有助于提高门框的阻燃性能。作为上框，由于外包防火板自身的重量和所处位置原因，防火板更易脱落。所以因外包防火板提前脱落造成的框-扇对接缝烧穿问题多出现在框-扇上缝。因此确保外包防火板的质量，提高外包防火板与门框，尤其是上框连接的可靠性将有助于减少该类不合格现象的发生。

　　在框-扇立缝处，框构件与热气流方向平行，耐火试验中，相对框-扇上缝构件，损伤程度较小，同时，门框外包的防火板是处于垂直地面状态，相对上框，不易脱落。所以，框-扇立缝烧穿一般迟于框-扇上缝。框-扇铰链边立缝处，由于门框和门扇间有多只防火铰链连接，相互间不易产生过大的错位和裂缝，缝隙密封较易保持，因此该缝烧穿现象相对框-扇锁边立缝处较少。

　　另外，防火锁安装部位，受锁体影响，门缝密封不连续或密封条局部宽度过小，此种情况，若木材阻燃性能较差或阻燃补助措施不到位，也会在框-扇锁边立缝处出现烧穿现象。此类烧穿现象在铰链处偶有发生，但并不常见。（如图3）。

　　（2）木质双扇防火门在耐火试验过程中，扇-扇对接缝错位，Φ6mm的缝隙探棒能够穿过试件进入炉内并沿裂缝方向移动150mm的长度，或者Φ25mm的缝隙探棒能够穿过试件进入炉内，丧失耐火完整性（见图3）。

　　造成扇-扇对接缝出现持续火焰的主要原因是扇-扇对接缝两侧门扇在耐火试验中变形不一致。防火门固定扇木材炭化的收缩力引起门扇向火面一侧收缩，该收缩力导致门扇外凸，该门扇上下均有插销与门框固定，中间锁点势必向外凸起，锁点的外凸导致相对活动扇锁边一侧的上下端外翘，扇-扇对接缝严重错位，导致了不合格现象的出现。图3所示防火门相对活动扇锁边上端由于闭门器的存在，导致上端扇-扇对接缝错位较小，而下端扇-扇对接缝错位增大，加速了不合格现象的出现。

　　木质双扇防火门多在相对固定扇受火面设置盖缝板，而在相对活动扇背火面设置盖缝板。耐火试验中，处于受火面的盖缝板首先被烧蚀，其发生的胀缩直接影响相对固定扇对应边缘的变形，若盖缝板材质为木质，其燃烧时会收缩，结果是给门扇附加一个外凸变形的力， 使其弯曲变形增大；而处于背火面的盖缝板在耐火试验中始终不会被烧到，它的存在势必加大了相对活动扇对应边缘的抗弯刚度，使其弯曲变形减少，加速了不合格现象的出现。若盖缝板材质为其他类型，如无机防火板盖缝板、钢质盖缝板等，受热时会膨胀，结果是给门扇附加一个内凹变形的力。耐火试验中，相对固定扇因盖缝板附加的内凹变形力导致固定扇门扇外凸变形减少，相对活动扇因盖缝板提高了抗弯刚度导致活动扇弯曲变形减小，二者作用效果的差异，仍会发生错位现象，但量不会很大。 　　综上所述，采用无机防火板盖缝板、钢质盖缝板或者取消盖缝板，尤其是取消相对活动扇一侧的盖缝板，对减少木质双扇门在耐火试验中扇-扇对接缝烧穿的问题是有利的。（如图4）

　　（3）木质防火门在耐火试验过程中，试件背火面门扇面板烧穿，丧失耐火完整性（见图4）。

　　木质防火门门扇面板内侧多衬防火板，内填无机防火门芯板，在耐火试验中门扇被烧穿现象并不多见，若烧穿，其原因是：1）防火板质量太差，在耐火实验中过早粉化、爆裂、脱落，造成门扇烧穿。2）门扇木质骨架中的横撑、竖撑材质松软且阻燃处理不足，在耐火试验中被烧穿。3）门扇内填充无机防火门芯板阻燃能力差，在耐火试验中被烧穿。或是无机防火门芯板拼接使用，耐火试验中，无机防火门芯板与门扇木质骨架间或无机防火门芯板自身拼缝间出现裂缝，导致火焰穿透缝隙烧穿门扇面板。（如图5）。

　　（4）木质镶玻璃防火门在耐火试验中，玻璃与门扇接缝处烧穿，丧失耐火完整性（见图5）。

　　木质防火门受火时相对变形较小，玻璃压条多为木质，在耐火试验中，受火面玻璃压条很快被烧掉，仅余下固定玻璃压条的铁钉。因此，木质镶玻璃防火门在耐火试验中因为玻璃安装过紧，门扇变形过大而造成防火玻璃破碎、脱落的现象并不多见。其不合格现象多为玻璃与门扇接缝处烧穿。其原因是：1）玻璃周边防火密封材料选择不当，且填充不实，在耐火试验中过早烧毁，或收缩形成穿透缝隙，导致热气流从缝隙中溢出，造成玻璃与门扇接缝处烧穿。2）玻璃洞口木质骨架材质松软，阻燃处理不足，骨架侧面未采取有效防护措施，导致耐火试验中，玻璃与门扇骨架接缝处木质部分一侧被烧毁，造成烧穿现象。

　　4 提高木质防火门性能的改进措施

　　通过对木质防火门主要不合格形式进行分析，对提高木质防火门性能，提出以下改进措施：

　　（1）适当增加门扇厚度，选择密度较高的木材，特别是对于甲级门，最好选用高密度的木材制作，如硬质柳桉木。

　　（2）提高木材的阻燃性能，阻燃剂性能应达国家相关标准要求。

　　（3）门扇内填充密度较高的无机防火门芯板，填料越整越好。

　　（4）适当提高止口宽度，即门框、门扇搭接尺寸。

　　（5）在防火锁、铰链等五金件部位，加强阻燃补偿措施。如在防火锁安装部位向火面增加防火板，其间隙用防火棉紧密填充，并在门扇厚度方向，将锁安装位置适当靠后，以增加骨架在受火面的厚度。在铰链附近密封条被侵占位置处，应设法在其旁边予以补加，补加的防火密封条宽度略大于原密封条宽度，以补偿因密封条不连续造成阻燃效果降低。

　　（6）在门框受火面外包一层或多层防火板。采用多层薄防火板胶接使用，在高温下极易因胶接失效而脱落，建议采用单层防火板。防火板与骨架间在胶接的基础上加圆钉或木螺钉等机械连接方式，以确保连接强度，钉距宜不大于50mm。为了提高防火板在耐火试验中的强度，在其下贴一层无机布也是可取的，无机布与木材间的可靠连接，还可防止木材过早丧失强度。

　　（7）采用无机防火板盖缝板、钢质盖缝板或者取消盖缝板，尤其是取消相对活动扇一侧的盖缝板。

　　（8）木质防火门镶玻璃时，玻璃安装不宜过紧。玻璃与门扇连接处贴防火密封条，要求密封条连续。

　　5 结语

　　木质防火门的不合格现象，是诸多因素共同作用的结果，在采取改进措施时要综合考虑其对防火门整体的作用。在防火门上采取的任何改进措施还应考虑它的实用性，没有实用价值的任何措施是不可取的。防火门的材料需要不断更新，防火门的结构需要更加简捷有效，防火门的工艺应更加简化实用，防火门的品质应该更加可靠，相信通过广大从业人员的不断探索、不断研究，防火门会一代比一代更健全、更实用、更安全。

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