防火五金配件在耐火窗上的應用研究

摘要：防火五金配件應用到耐火窗上可以提高耐火窗的整體性能和可靠性，確保其在發(fā)生火災時能夠起到有效的隔熱、防煙和防火作用，其質量和性能直接影響到耐火窗的防火性能和使用壽命。為更好促進防火五金件在耐火窗上的應用，本文首先介紹了防火五金配件和耐火窗的分類及特征，研究防火五金配件在耐火窗上的應用及所需的性能要求，并闡述防火五金件在耐火窗上的發(fā)展趨勢，希望對后續(xù)研究具有一定的參考價值。

關鍵詞：五金配件；防火性；耐火窗；耐火完整性

引言

隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般拔地而起。高層建筑體量大、結構復雜，各類型火災頻發(fā)，火災暴露出來的問題也越來越多。特別是人員密集居住地，一旦發(fā)生火災極易造成人員傷亡及財產(chǎn)損失。由消防通道被堵塞、占用、家庭電器設備使用不當以及違章作業(yè)等引起的火災，給高層建筑的火災救援增加了技術難題。而耐火窗是一種特殊設計和制造的窗戶系統(tǒng)，在關閉狀態(tài)下，具有在火災時提供防火隔離的能力。在GB／T 8478-2020 鋁合金門窗3.9中，耐火型門窗釋義為：在規(guī)定的試驗條件下，關閉狀態(tài)耐火完整性E不小于30min的門窗。

耐火窗上防火構件的合理應用能夠阻止火災蔓延，保護人員生命和財產(chǎn)安全，這對于建筑防火尤為重要。防火五金件是提高建筑物防火安全性能的重要組成部分，可確保建筑物在發(fā)生火災時具備一定的防護能力[1]。防火五金配件的質量和性能直接影響著耐火窗的防火性能和使用壽命，故研究防火五金配件在耐火窗上的應用可以提高防火五金件的耐久性和耐用性、優(yōu)化防火五金件的設計和制造工藝、提高防火五金件的安裝效果和可操作性，使耐火窗在火災時起到更好的防護作用，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

一、防火五金配件和耐火窗的分類和特性

（一）防火五金配件的分類和特性

防火五金配件是提高建筑物防火安全性能的重要組成部分，能夠確保建筑物在火災發(fā)生時具備一定的防護能力，幫助人們安全疏散或者爭取逃生時間。

防火五金配件主要包括防火合頁（鉸鏈）、傳動鎖閉器、鎖座、執(zhí)手以及防火鎖閉裝置等，各個配件的具體組成和特性如表1所示。防火五金配件包含多個種類，為滿足這些配件的具體功能，必須具備耐火性、防腐蝕性、質量可靠、耐久性等。耐火性要求防火五金配件能夠在一定時間內(nèi)承受高溫熱輻射而不失效，確保防火裝置在發(fā)生火災時正常工作，必須具有一定的耐高溫特性；防腐蝕性要求防火五金配件必須保證在潮濕環(huán)境下長期使用而不生銹，要具有優(yōu)質的耐腐蝕性能；質量可靠體現(xiàn)在防火五金配件不可因質量問題影響其正常使用，要確保性能穩(wěn)定可靠；耐久性主要表現(xiàn)在防火五金配件能夠保證長時間使用，避免頻繁更換和成本浪費，要具有一定的耐用性[2-3]。

（二）耐火窗的分類和特性

耐火窗作為建筑物防火安全的重要組成部分，具有一定時間內(nèi)抵抗火災蔓延的特性，在建筑物中起到隔熱、防煙和防火的作用。

耐火窗的分類方式主要包括根據(jù)耐火時間分類、根據(jù)結構分類、根據(jù)玻璃分類等。依照國家相關規(guī)定，根據(jù)耐火時間可分為甲、乙、丙等級，各個等級的具體耐火性如表2所示。根據(jù)結構可分為鋁合金耐火窗、塑鋼耐火窗、木框耐火窗和鋼框耐火窗，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。鋼框耐火窗由鋼材制成，具有一定的防火性能和耐久性；木框耐火窗由木材制成，通過特殊的處理使其具備一定的耐火性能。根據(jù)玻璃分類，可分為單層耐火玻璃窗和多層耐火玻璃窗，單層耐火玻璃窗由單層耐火玻璃構成，具備一定的防火性能，適用于一些低等級的防火需求；多層耐火玻璃窗是由多層玻璃組成，可以在一定時間內(nèi)承受高溫和明火侵襲而不破裂，包括外層玻璃、隔熱層、耐火層和內(nèi)層玻璃，外層玻璃作為外部保護層，承受外界環(huán)境和溫度變化，隔熱層幫助減少玻璃表面溫度和熱量傳導，耐火層可在高溫環(huán)境下不熔化、保持穩(wěn)定，內(nèi)層玻璃作為內(nèi)部保護層，提供額外的安全性[4]。

耐火窗可以在建筑物中起到隔熱、防煙和防火的作用，故耐火窗需要具有耐火性、隔熱性、阻燃性、防煙性、抗沖擊性、耐久性以及安全性。耐火性主要表現(xiàn)在耐火窗采用防火材料制作，能夠在火災發(fā)生時抵御高溫熱輻射和火焰的侵襲，為人們提供逃生通道和疏散時間；隔熱性主要體現(xiàn)在耐火窗能夠有效阻擋高溫熱輻射傳導，減緩火災對周圍環(huán)境的熱量釋放；阻燃性主要表現(xiàn)在耐火窗的窗框和窗扇采用阻燃材料制作，能夠有效阻止火勢蔓延，減少火災對建筑物和人員的危害；防煙性主要體現(xiàn)在耐火窗采用密封設計和隔煙條，能夠防止煙氣進入室內(nèi)，保證逃生通道通暢和人員安全；抗沖擊性主要體現(xiàn)在耐火窗具備較高的抗沖擊性，能夠防止外力撞擊導致窗戶破損，保持其正常功能；耐久性主要體現(xiàn)在耐火窗具有較長的使用壽命，能夠經(jīng)受長時間使用和環(huán)境考驗，減少更換和維護頻率；安全性主要體現(xiàn)在耐火窗經(jīng)過嚴格的質量控制和測試，確保其安全可靠，不會因為質量問題而影響人們的安全[5]。

二、防火五金配件在耐火窗上的應用

防火五金配件在各類建筑耐火窗上的應用場景廣泛，能夠有效提高防火隔離、疏散途徑的安全性，保障人員生命財產(chǎn)安全，并減少火災帶來的損失。防火五金配件在耐火窗上的主要應用場景涵蓋商業(yè)和辦公建筑、醫(yī)療機構以及學校和教育機構等。

商場、寫字樓、酒店等商業(yè)和辦公建筑是防火五金配件在耐火窗上常見的應用場景，通常人員流動量大，安裝防火五金配件的耐火窗能夠提供安全的逃生通道和防火隔離，保護人員生命安全。醫(yī)院、診所等醫(yī)療機構對防火安全要求較高，耐火窗配備防火五金配件能夠有效隔離煙氣和火勢，保障醫(yī)療機構內(nèi)病患和醫(yī)務人員的安全，確保他們能夠在火災發(fā)生時安全撤離或使用逃生通道。學校、幼兒園以及其他教育機構需要確保火災發(fā)生時能夠迅速疏散師生，配備防火五金配件的耐火窗可以提供安全的疏散通道，并防止火勢和煙氣進入教室和辦公室[6-7]。

通過合理選擇和安裝這些防火五金配件，可以提高耐火窗的整體防火性能和安全性，為人們的生命和財產(chǎn)提供更有效的保護。其在耐火窗上的應用主要為防火合頁（鉸鏈）、傳動鎖閉器、鎖座、執(zhí)手以及防火鎖閉裝置。

防火合頁：用于連接耐火窗框和窗扇的裝置，它具有防火性能，能夠在火災發(fā)生時保持窗戶的結構完整性和防火隔離性能。傳送連桿：用于傳遞動力或操作力的連接裝置，它連接窗戶的操作裝置和防火合頁，通過操作裝置可以打開或關閉窗戶。鎖座：安裝在窗框上的一個裝置，用于接收窗扇上的鎖具，確保窗戶在關閉時能夠牢固鎖定，在耐火窗上起到重要的防護和安全功能。火焰執(zhí)手器：用于打開和關閉窗戶的手動操作裝置，通常位于窗扇的側面或底部，用戶可以通過操作執(zhí)手來控制窗扇的移動。防火鎖閉裝置：用于自動關閉和鎖定耐火窗扇，確保窗戶在火災發(fā)生時能夠迅速關閉并保持密封狀態(tài)，以阻止火勢傳播[8-9]。

三、防火五金配件在耐火窗上的性能需求解析

（一）防火五金配件在耐火窗上所需的性能要求

為提高耐火窗的防火安全性能，防火五金配件應用在耐火窗上時必須具備保障防火隔離、提供安全疏散通道、防火性能優(yōu)異、耐用穩(wěn)定、易于操作和維護等性能。這就要求防火五金配件在耐火時間、密封性能、結構穩(wěn)定性、耐用性、自動控制性等方面具備一定的性能要求。

防火五金配件應根據(jù)所在建筑的需要，具備相應的耐火時間，能夠在一定的耐火時間內(nèi)保持其功能完整，以防止火勢和煙氣穿透。防火五金配件安裝在耐火窗上，應具備良好的密封性，能夠有效阻止火勢、煙氣、有害氣體和熱量通過門縫、窗縫等縫隙，始終保持可靠的防火隔離效果。防火五金配件的結構應設計穩(wěn)定，能夠在高溫環(huán)境下保持耐火完整性和強度，防止火災中因劇烈沖擊而變形，確保耐火窗在火災發(fā)生時能夠正常開啟和關閉，并提供安全的疏散通道。防火五金配件應具備良好的耐用性，能夠在長期使用中保持性能穩(wěn)定和可靠，能夠抵抗日常使用中的磨損和腐蝕，以保證耐火窗長時間正常運行。

（二）防火五金配件在耐火窗上的性能測試方法和標準

1.耐火時間測試

耐火時間是防火五金配件的重要性能指標之一，測試一般根據(jù)國家或地區(qū)的相應標準進行，包括耐火試驗爐中進行的時間和溫度曲線測試。測試依據(jù)耐火窗系統(tǒng)要求，一定時間內(nèi)暴露于高溫火焰中，通過對測試樣本進行觀察和測量來判斷防火五金配件的耐火時間。

2.密封性能測試

密封性能是確保耐火窗在火災發(fā)生時能夠有效隔離火勢和煙氣的重要指標。測試方法主要包括密封性能試驗和燃燒氣體滲漏試驗。密封性能試驗通過給予防火五金配件正常靜態(tài)負荷，并施加一定壓力差，在一定時間后觀察是否有氣體或煙氣泄漏。燃燒氣體滲漏試驗則是在一定的壓力差下，通過測量耐火窗周邊燃燒氣體的滲透率來評估其密封性能。

3.結構穩(wěn)定性測試

結構穩(wěn)定性是防火五金配件在火災發(fā)生時能夠保持完整性和強度的重要指標。測試方法通常采用靜態(tài)和動態(tài)加載試驗，以模擬火災時的外力作用。通過施加力和變形測量，評估防火五金配件在高溫環(huán)境下的結構穩(wěn)定性和承載能力。

4.耐用性測試

耐用性指防火五金配件在長期使用中能夠保持良好性能的能力。測試方法包括抗磨損、耐腐蝕、耐熱循環(huán)等試驗。這些試驗通過模擬實際使用環(huán)境和條件，進行多次循環(huán)加載、沖擊和化學試劑接觸等測試，以評估防火五金配件的耐久性能。

四、防火五金配件在耐火窗上的發(fā)展趨勢

（一）防火五金配件在耐火窗領域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢

防火五金配件在耐火窗領域發(fā)展現(xiàn)狀良好，而市場需求增長、產(chǎn)品多樣化、技術創(chuàng)新、規(guī)范完善和持續(xù)改進等因素推動了防火五金配件的發(fā)展，并在產(chǎn)品質量和性能方面實現(xiàn)進一步提高。

隨著建筑行業(yè)對火災安全的重視程度不斷提高，對耐火窗的需求逐漸增加，防火五金配件作為耐火窗的重要組成部分，市場上出現(xiàn)了多種類型和規(guī)格以供選擇，可滿足不同建筑需求。隨著耐火窗需求量的不斷增加，防火五金配件在耐火窗上的應用出現(xiàn)了多樣化產(chǎn)品，如密封條、玻璃夾持件、防火窗把手等，這些配件可以提供更好的防火性能和使用體驗。隨著防火五金配件的不斷發(fā)展，一些新材料得到了應用，如高強度合金材料、防火涂層等，提高了防火五金配件的抗火性能和耐用性。一些新技術的應用，如遠程控制、智能鎖等，為耐火窗的使用和管理帶來了更多便利。隨著建筑法規(guī)和消防要求的不斷更新，防火五金配件的規(guī)范也在不斷完善，有效促進了防火五金配件市場的發(fā)展和規(guī)范化，保證了耐火窗的安全性能。

防火五金配件在耐火窗領域有著廣闊的市場前景和發(fā)展?jié)摿?。隨著對建筑安全要求的不斷提高，未來防火五金配件將繼續(xù)向智能化、高性能和環(huán)境友好等方向發(fā)展，以更好保障建筑物和人員的生命財產(chǎn)安全。

1.智能化。隨著智能建筑的發(fā)展，防火五金配件也趨向于智能化。未來的防火五金配件可能會融入無線技術、傳感器和遠程控制等，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、自動開關等功能，進一步提高安全性和便利性。

2.效能提升。未來，防火五金配件的性能將繼續(xù)提升，如提高耐火時間、改進密封性能以及增強結構穩(wěn)定性等，以應對更嚴苛的建筑防火要求。

3.環(huán)境友好。對于防火五金配件材料的選擇將越來越注重環(huán)保性能，傾向于采用綠色、可回收材料，降低資源消耗，減少對環(huán)境的影響。

4.持續(xù)規(guī)范更新。建筑和消防法規(guī)的不斷更新也將推動防火五金配件的發(fā)展，未來可能會出現(xiàn)更嚴格的測試標準和性能要求，促使防火五金配件不斷改進和創(chuàng)新。

（二）防火五金配件在耐火窗應用上的改進和創(chuàng)新

防火五金配件的改進方向之一是采用高性能材料，如特種合金、復合材料等，以提升其抗火性、耐久性和耐腐蝕性。這些材料可以具備更高的熔點和抗熱變形能力，在火災條件下能夠長時間保持結構完整性和強度。與此同時，防火五金配件可以結合智能化和自動化技術，實現(xiàn)遠程控制、自動開啟關閉等功能。此外，改進和創(chuàng)新防火五金配件的密封性是關鍵之一。通過采用新型密封材料，改進設計，優(yōu)化制造工藝，可以更好阻止火災時的煙氣、有害氣體和火焰蔓延，提高耐火窗的隔煙、隔熱效果。同時，防火五金配件的改進和創(chuàng)新應注重環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。

結束語

防火五金配件在耐火窗上的應用意義重大，它能夠確保建筑物在火災中保持結構完整性、延緩火勢蔓延。它通過本身的耐火性、密封性和結構穩(wěn)定性，有效隔絕火焰、煙氣和有害氣體傳播，為人們提供安全疏散途徑和延長滅火時間。未來可對防火五金配件材料、結構、性能等方面進行深入研究，不斷提高其抗火、密封和結構穩(wěn)定性能；大力發(fā)展智能化防火五金配件，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、自動控制等功能；優(yōu)化防火五金配件與耐火窗的配合，提高整體性能，從而提供更安全、高效的防火阻隔。通過上述研究，可以進一步提升防火五金配件在應用中的性能和可靠性，切實保障大眾生命財產(chǎn)安全。

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作者簡介：林魏新（1974- ），男，廣東清遠人，大專，工程師，研究方向：建筑門窗五金設計。