伍小強(qiáng)，張金皓

（重慶華廈門窗有限責(zé)任公司，重慶 401329）

0 引言

近年來，國內(nèi)外因建筑失火造成人的生命和財(cái)產(chǎn)損失的事件頻頻發(fā)生。 在建筑設(shè)計(jì)中，采用必要的技術(shù)措施和方法來預(yù)防建筑火災(zāi)和減少建筑火災(zāi)危害、保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，是建筑設(shè)計(jì)的基本消防安全目標(biāo)[1]。 建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中針對高于54m 的住宅建筑外窗提出了耐火完整性的要求，其完整性體現(xiàn)在：平時(shí)它是一個(gè)具有符合抗風(fēng)壓、氣密、水密、保溫隔熱、隔聲等要求的建筑外窗，但當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，它是阻擋火焰向室內(nèi)蔓延、保護(hù)人生命的耐火窗。本文從對耐火窗的認(rèn)識、耐火窗與防火窗的對比、常見耐火窗應(yīng)該具備的構(gòu)造要求及耐火窗的設(shè)計(jì)選用四個(gè)方面對耐火窗在工程實(shí)施過程中的易混點(diǎn)進(jìn)行了梳理和分析。

1 關(guān)于耐火窗

《建筑幕墻、門窗通用技術(shù)條件》（GB/T 31433—2015）給出了門窗耐火完整性的定義：即在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，當(dāng)建筑門窗某一面受火時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)能阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力[2]。

耐火窗，顧名思義就是在關(guān)閉狀態(tài)下具有一定耐火完整性要求的建筑外窗[3]?！澳突鹜暾浴弊钤绯霈F(xiàn)在《防火窗》（GB 16809—2008）的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中[4]，隨后在《鋼門窗》（GB/T 20909—2017）和《鋁合金門窗》（GB/T 8478—2020）的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了沿用。 現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范對外窗的性能有抗風(fēng)壓強(qiáng)度、氣密性、水密性、保溫隔熱性、隔聲性、采光性等要求，這些要求在相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中具有對應(yīng)的分級和檢測方法，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求和驗(yàn)證的法理閉合。 其中，明確規(guī)定C 類鋼質(zhì)防火窗不能替代耐火窗使用。

2 耐火窗與防火窗的對比

關(guān)于“防火窗”和“耐火窗”，市場上對它們二者的認(rèn)識是比較混亂的，在設(shè)計(jì)、選用、施工、檢測及驗(yàn)收過程中也存在一些問題，比如存在這樣的認(rèn)識：耐火窗就是防火窗，耐火窗就是金屬窗裝上防火玻璃等。其實(shí)不然，耐火窗是在建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用來保護(hù)未及時(shí)逃出的人員在避難間（俗稱安全房間）等待救援的外窗。為了更好區(qū)分耐火窗與防火窗，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較：

2.1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

目前市場上耐火窗主要有彩鋼復(fù)合耐火窗和鋁合金耐火窗。彩鋼復(fù)合耐火窗執(zhí)行的《鋼門窗》（GB/T 20909）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[5]，鋁合金耐火窗，執(zhí)行的《鋁合金門窗》（GB/T 8478）的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[6]。 防火窗則分為隔熱防火窗和非隔熱防火窗， 均執(zhí)行的 《防火窗》（GB 16809—2008）的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。二者所執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同，型材、玻璃、五金配件、物理力學(xué)性能和型式檢驗(yàn)要求以及檢測方法要求等方面就完全不同。

2.2 適用的范圍和應(yīng)用的場景

住宅建筑耐火窗主要安裝在：（1）普通建筑外墻（B2 級保溫，h≤27m；B1 級保溫，27m＜h≤100m，建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.5h）；（2）建筑高度大于54m 的住宅建筑，每戶應(yīng)有一間房間符合下列規(guī)定：外窗的耐火完整性不宜低于1h。

防火窗主要安裝在：防火墻（防火分區(qū)之間3h 不燃性墻）和防火隔墻（建筑內(nèi)重點(diǎn)房間隔墻）[7]。

2.3 遇險(xiǎn)啟閉方式

耐火窗的開啟一般為手動啟閉，有條件的情況下宜采用遇火自動關(guān)閉裝置。防火窗采用最多的類型為固定窗，若采用活動式可開啟防火窗必須采用遇火自動關(guān)閉裝置，雙扇可開啟防火窗還必須裝配關(guān)閉順序器。

2.4 反復(fù)啟閉

按照要求，耐火窗至少反復(fù)啟閉1 萬次以上，而防火窗僅需要100 次開啟或關(guān)閉試驗(yàn)。

2.5 耐火類型

耐火窗主要防室外火，即迎火面在室外。 防火窗主要防室內(nèi)火，即迎火面在室內(nèi)。兩者檢測時(shí)的方法和升溫條件不同。

2.6 耐火性能

耐火窗僅要求0.5h或1h 的耐火完整性。 防火窗相對耐火窗的耐火等級更多；防火窗分為隔熱性防火窗（也稱A 類防火窗）和非隔熱性防火窗（也稱C 類防火窗）。 隔熱性防火窗既要滿足一定時(shí)限的耐火完整性，還要滿足耐火隔熱性的要求；非隔熱防火窗僅要求耐火完整性。

2.7 其他主要性能

耐火窗除具有耐火完整性外， 還需滿足建筑外窗的抗風(fēng)壓、氣密、水密、隔聲、保溫隔熱等性能要求。 防火窗除耐火性能外，僅需要滿足較低的抗風(fēng)壓和氣密性要求。

2.8 管理

耐火窗屬于非消防產(chǎn)品。 A 類防火窗屬于需進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證的消防產(chǎn)品。

圖1 鋁合金耐火窗65系列通用節(jié)點(diǎn)圖

3 耐火窗的構(gòu)造要求

國家標(biāo)準(zhǔn) 《建筑幕墻、 門窗通用技術(shù)條件》（GB/T 31433—2015）[2]對塑料外門窗和鋁合金外門窗的耐火構(gòu)造提出了要求：“對有耐火完整性要求的外門窗……塑料外門窗、 鋁塑復(fù)合外門窗、鋼塑共擠外門窗、鋁塑共擠外門窗型材所用加強(qiáng)鋼或鋁襯應(yīng)連接成封閉的框架，并在玻璃鑲嵌槽口內(nèi)采取受火后能防止玻璃脫落的措施”，安裝使用的耐火窗要與檢測報(bào)告的產(chǎn)品材料、結(jié)構(gòu)和性能具有一致性[1]。

目前市場上建筑門窗主要有塑鋼窗、鋁合金窗、彩鋼窗，因目前的塑鋼窗產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確具體的耐火完整性要求，本文僅對斷橋鋁合金耐火窗和灌注式彩鋼耐火窗構(gòu)造要求進(jìn)行介紹。

3.1 斷橋鋁合金耐火窗的耐火構(gòu)造要求

《建筑防火、排煙構(gòu)造設(shè)計(jì)圖示（三）耐火窗》（DJB T50—136）圖集中，以65 系列通用節(jié)點(diǎn)圖為例（圖1）[8]，鋁合金耐火窗在普通節(jié)能窗構(gòu)造的基礎(chǔ)上主要進(jìn)行了以下防火技術(shù)處理：（1） 框、扇型腔內(nèi)添加了適配型材的加強(qiáng)鋼襯，且在四角處利用角部連接鋼片連接成封閉的框架；（2） 在框、 扇型腔內(nèi)裝填了遇火膨脹的硬質(zhì)防火膨脹條，保證在鋁合金型材熔化后充填孔隙，防止玻璃脫落；（3） 在框扇結(jié)合部、扇框和玻璃結(jié)合部采用了阻燃膠條、防火棉條和防火膠；（4） 采用6mm 以上的防火玻璃。

3.2 灌注式彩鋼復(fù)合耐火窗的耐火構(gòu)造要求

根據(jù)現(xiàn)行的耐火窗檢測標(biāo)準(zhǔn)，耐火窗在進(jìn)行耐火完整性測試時(shí)，試驗(yàn)爐內(nèi)溫度的上升隨時(shí)間而變化，應(yīng)按下列函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行升溫控制[9]：

式中：t——試驗(yàn)所經(jīng)歷的時(shí)問，min；T——升溫到t 時(shí)間的爐內(nèi)平均溫度，℃。

表示以上函數(shù)的曲線，即“時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線”（圖2） 。

圖2 時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線[10]

圖3 灌注式彩鋼耐火窗60系列固定平開組合節(jié)點(diǎn)圖

從圖2 可知，若要滿足0.5h 的耐火時(shí)限，窗的桿件系統(tǒng)應(yīng)在800℃的燃燒溫度下不失效、不熔化。 鋼材的軟化溫度約在600℃，熔化溫度1500℃，具有優(yōu)良的耐高溫性能。

《建筑防火、排煙構(gòu)造設(shè)計(jì)圖示（三）耐火窗》（DJB T50—136）[8]，圖集中彩鋼復(fù)合耐火窗以灌注式彩鋼60 系列固定平開組合耐火窗節(jié)點(diǎn)圖為例（圖3），灌注式彩鋼復(fù)合耐火窗因本身優(yōu)異的耐高溫性能，用作耐火窗時(shí)，其桿件系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)簡單、直觀，并容易檢查驗(yàn)證。 同時(shí)采用防火五金附件、防火玻璃、阻燃膠條和密封膠可滿足建筑外門窗的耐火完整性要求。

4 耐火窗的設(shè)計(jì)選用

4.1 標(biāo)準(zhǔn)體系

首先，建筑門窗是工程產(chǎn)品，其各項(xiàng)性能技術(shù)要求的來源是門窗所依附的建筑，建筑設(shè)計(jì)的各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)是門窗設(shè)計(jì)的上位“法規(guī)”，因此，門窗的設(shè)計(jì)選用應(yīng)遵循建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求。 這些規(guī)范不限于通用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、單項(xiàng)（性能）建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、單體建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、綠建設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

門窗設(shè)計(jì)應(yīng)以工程為導(dǎo)向， 將建筑設(shè)計(jì)的要求作為設(shè)計(jì)輸入，選擇的產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合國家、行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 這些建筑門窗產(chǎn)品性能既要滿足抗風(fēng)壓強(qiáng)度， 又要滿足氣密、 水密、節(jié)能、隔聲、耐火、采光等要求。

4.2 可靠性

近年來，在建筑門窗上安全事故屢屢發(fā)生，造成的危害觸目驚心，成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)。 建筑外窗的可靠性、安全性將是未來對建筑的強(qiáng)制要求，應(yīng)得到足夠的重視。 而耐火窗的安全性和耐火的可靠性尤為重要，選取耐火窗時(shí)，可進(jìn)行如下甄別：

（1） 主要構(gòu)造耐火性能的可判斷性

耐火窗的耐火性能可靠性除通過試驗(yàn)和檢測外，還應(yīng)滿足用戶的可驗(yàn)證性。 耐火窗的主要結(jié)構(gòu)材料為型材、玻璃和五金附件。型材、五金附件的耐火性能可通過材質(zhì)的熔點(diǎn)溫度進(jìn)行判斷。玻璃的耐火性可以從是否是防火玻璃進(jìn)行判斷。雖然火災(zāi)對于整個(gè)市場而言是小概率事件，在平時(shí)它是否具有耐火性能是體現(xiàn)不出來的，特別是當(dāng)選用的耐火窗采用了較多隱蔽的、難以驗(yàn)證的技術(shù)措施時(shí)，設(shè)計(jì)者和業(yè)主均難以判斷和驗(yàn)證。 因此，設(shè)計(jì)時(shí)宜選用可直觀判斷和無需證明其窗框、窗扇耐火性能的技術(shù)。

（2） 實(shí)施過程的可驗(yàn)證性

耐火窗的可靠性必須考慮實(shí)施過程中生產(chǎn)和安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)保證耐火窗在工程運(yùn)用中滿足相關(guān)規(guī)范和工藝的要求，如：采用防火膠、填充適宜的防火膨脹條和鋼襯。

（3） 耐久性

必須考慮耐火窗的功能和性能是否會隨著時(shí)間、溫度的變化而發(fā)生改變，比如型材的耐久性、防腐性，防火膨脹條的耐久性等。

4.3 耐火窗具體設(shè)置建議

耐火窗的具體設(shè)置及技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)該在建筑設(shè)計(jì)圖紙和門窗二次深化圖中進(jìn)行明確表達(dá)，工程中經(jīng)常遇到的問題[11]，如表1 所示。

表1 耐火窗設(shè)置要點(diǎn)一覽表

5 結(jié)語

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）于2015 年5 月1 日起實(shí)施，其中提出了不同建筑高度與外墻保溫材料及門窗耐火完整性的應(yīng)用要求，其中也涉及住宅建筑外窗，因此對門窗行業(yè)提出了新的要求。 本文全面對比了耐火窗和防火窗的不同，準(zhǔn)確把握了耐火窗的技術(shù)構(gòu)造，并對耐火窗的設(shè)計(jì)選用提出建議，旨在為設(shè)計(jì)方、甲方、供應(yīng)商以及驗(yàn)收部門等相關(guān)人員科學(xué)完整地理解耐火窗提供幫助。