木質(zhì)防火門的耐火質(zhì)量分析與改進(jìn)

木質(zhì)防火門是現(xiàn)代建筑消防設(shè)施中一種重要的建筑構(gòu)配件，本文從木質(zhì)防火門在耐火試驗(yàn)出現(xiàn)的質(zhì)量問題入手，對產(chǎn)品質(zhì)量不合格原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，旨在引起防火門生產(chǎn)企業(yè)的重視，并對企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量起到有益的指導(dǎo)作用。

防火門產(chǎn)品是廣泛應(yīng)用在高層建筑，大型商場，醫(yī)院，學(xué)校等人員密集場所和重要設(shè)施中的重要防火安全產(chǎn)品。木質(zhì)防火門在我國已有多年的應(yīng)用與發(fā)展，經(jīng)過多年來開發(fā)研究，木質(zhì)防火門的耐火質(zhì)量有了很大提高，從原材料、五金配件到結(jié)構(gòu)、門型等方面都有了很大提高，在保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，減輕火災(zāi)損失方面發(fā)揮了重要作用。

木質(zhì)防火門作為防火門的一種主要形式，具有裝飾性好、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、重量輕、便于施工和包裝運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但在耐火性能方面存在的不足也是不容忽視的。從對建筑工程中抽檢的40個批次不合格的木質(zhì)防火門的質(zhì)量狀況分析，可以看出木質(zhì)防火門在使用中存在的嚴(yán)重耐火質(zhì)量問題。本文從這些不合格現(xiàn)象中總結(jié)介紹了木質(zhì)防火門不合格的幾種基本形式，對其原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，希望對木質(zhì)防火門產(chǎn)品質(zhì)量的提高起到一定的積極作用。

1 木質(zhì)防火門結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

用難燃木材或難燃木材制品制作門框、門扇骨架和門扇面板，門扇內(nèi)填充對人體無毒無害的防火隔熱材料，并配以防火五金配件所組成的具有一定耐火性能的門稱為木質(zhì)防火門。

該類防火門的主體由門框和門扇組成，框-扇間通過防火鉸鏈連接，框-扇、扇-扇間門縫應(yīng)設(shè)置防火密封條，以確保受火情況下的密封；其主結(jié)構(gòu)采用阻燃處理后的木材制作，木材是一種非常良好的天然絕熱材料，木質(zhì)防火門就是利用木材本身良好的隔熱性能設(shè)計(jì)制作而成，木質(zhì)防火門在試驗(yàn)中較少出現(xiàn)背火面溫度超標(biāo)問題，因此，木質(zhì)防火門很適于做隔熱防火門。木質(zhì)防火門在受火時，相對鋼質(zhì)防火門變形較小，利于保持耐火完整性，也利于大尺寸防火玻璃的安裝，因此鑲玻璃結(jié)構(gòu)的防火門多采用木質(zhì)防火門。（如圖1）

2 木質(zhì)防火門耐火性能要求

木質(zhì)防火門在一定時間內(nèi)連同框架能滿足耐火穩(wěn)定性、完整性和隔熱性要求的門類產(chǎn)品，其耐火性能是防火門的本質(zhì)特性，木質(zhì)防火門耐火性能失效就失去了防火作用。木質(zhì)防火門的耐火性能是防火門產(chǎn)品按耐火試驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)，在規(guī)定的時間內(nèi)是否喪失完整性和隔熱性來判定的。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完整性與隔熱性是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，防火門在某一面受火時，在一定時間內(nèi)阻止火焰和熱氣穿透火災(zāi)背火面出現(xiàn)火焰以及背火面溫度不超過規(guī)定極限值的能力。

3 木質(zhì)防火門耐火性能不合格現(xiàn)象分析

木質(zhì)防火門耐火性能不符合要求的現(xiàn)象是多種多樣的，通過大量試驗(yàn)總結(jié)，本文僅從木質(zhì)防火門耐火性能失效的表面現(xiàn)象分析，歸納起來有如下幾種情況：

1）木質(zhì)防火門在耐火試驗(yàn)過程中，背火面框-扇對接縫燒穿，喪失耐火完整性（見圖1）。

木質(zhì)防火門框扇對接縫燒穿多發(fā)生在框-扇上縫和框-扇立縫處。至于框-扇下縫，該位置在耐火試驗(yàn)中，溫度相對較低，氣壓多為負(fù)值，一般不會發(fā)生問題，耐火試驗(yàn)中，該部位均采取封堵措施，不作為考核內(nèi)容。

在耐火試驗(yàn)中，火所形成的熱氣流方向是向上的，框-扇上縫的框構(gòu)件正垂直于熱氣流，且突出于門扇表面，因此，在試驗(yàn)中其受損程度是最嚴(yán)重的。若門框未設(shè)置外包防火板，其止口部位將會逐漸被燒掉，燒掉止口所需要的時間取決于止口的深度、木質(zhì)的阻燃程度，提高止口寬度，提高木材的阻燃性能，將有助于提高該部位耐火性能。當(dāng)門框止口部分燒掉后，框-扇間縫隙將直接暴露在火焰中，導(dǎo)致框-扇上縫燒穿。隨著時間的推移，門縫處的木質(zhì)逐漸被燒掉，當(dāng)燒掉的部位越過框-扇間密封條時，門縫密封失效，熱氣流通過門縫外溢，導(dǎo)致門縫很快燒穿，如圖2所示。

若門框外包1層或多層防火板，將有助于提高門框的阻燃性能。作為上框，由于外包防火板自身的重量和所處位置原因，防火板更易脫落。所以因外包防火板提前脫落造成的框-扇對接縫燒穿問題多出現(xiàn)在框-扇上縫。因此確保外包防火板的質(zhì)量，提高外包防火板與門框，尤其是上框連接的可靠性將有助于減少該類不合格現(xiàn)象的發(fā)生。

在框-扇立縫處，框構(gòu)件與熱氣流方向平行，耐火試驗(yàn)中，相對框-扇上縫構(gòu)件，損傷程度較小，同時，門框外包的防火板是處于垂直地面狀態(tài)，相對上框，不易脫落。所以，框-扇立縫燒穿一般遲于框-扇上縫。框-扇鉸鏈邊立縫處，由于門框和門扇間有多只防火鉸鏈連接，相互間不易產(chǎn)生過大的錯位和裂縫，縫隙密封較易保持，因此該縫燒穿現(xiàn)象相對框-扇鎖邊立縫處較少。

另外，防火鎖安裝部位，受鎖體影響，門縫密封不連續(xù)或密封條局部寬度過小，此種情況，若木材阻燃性能較差或阻燃補(bǔ)助措施不到位，也會在框-扇鎖邊立縫處出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。此類燒穿現(xiàn)象在鉸鏈處偶有發(fā)生，但并不常見。（如圖3）。

2）木質(zhì)雙扇防火門在耐火試驗(yàn)過程中，扇-扇對接縫錯位，Φ6mm的縫隙探棒能夠穿過試件進(jìn)入爐內(nèi)并沿裂縫方向移動150mm的長度，或者Φ25mm的縫隙探棒能夠穿過試件進(jìn)入爐內(nèi)，喪失耐火完整性。

造成扇-扇對接縫出現(xiàn)持續(xù)火焰的主要原因是扇-扇對接縫兩側(cè)門扇在耐火試驗(yàn)中變形不一致。防火門固定扇木材炭化的收縮力引起門扇向火面一側(cè)收縮，該收縮力導(dǎo)致門扇外凸，該門扇上下均有插銷與門框固定，中間鎖點(diǎn)勢必向外凸起，鎖點(diǎn)的外凸導(dǎo)致相對活動扇鎖邊一側(cè)的上下端外翹，扇-扇對接縫嚴(yán)重錯位，導(dǎo)致了不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。圖3所示防火門相對活動扇鎖邊上端由于閉門器的存在，導(dǎo)致上端扇-扇對接縫錯位較小，而下端扇-扇對接縫錯位增大，加速了不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。

木質(zhì)雙扇防火門多在相對固定扇受火面設(shè)置蓋縫板，而在相對活動扇背火面設(shè)置蓋縫板。耐火試驗(yàn)中，處于受火面的蓋縫板首先被燒蝕，其發(fā)生的脹縮直接影響相對固定扇對應(yīng)邊緣的變形，若蓋縫板材質(zhì)為木質(zhì)，其燃燒時會收縮，結(jié)果是給門扇附加一個外凸變形的力， 使其彎曲變形增大；而處于背火面的蓋縫板在耐火試驗(yàn)中始終不會被燒到，它的存在勢必加大了相對活動扇對應(yīng)邊緣的抗彎剛度，使其彎曲變形減少，加速了不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。若蓋縫板材質(zhì)為其他類型，如無機(jī)防火板蓋縫板、鋼質(zhì)蓋縫板等，受熱時會膨脹，結(jié)果是給門扇附加一個內(nèi)凹變形的力。耐火試驗(yàn)中，相對固定扇因蓋縫板附加的內(nèi)凹變形力導(dǎo)致固定扇門扇外凸變形減少，相對活動扇因蓋縫板提高了抗彎剛度導(dǎo)致活動扇彎曲變形減小，二者作用效果的差異，仍會發(fā)生錯位現(xiàn)象，但量不會很大。

綜上所述，采用無機(jī)防火板蓋縫板、鋼質(zhì)蓋縫板或者取消蓋縫板，尤其是取消相對活動扇一側(cè)的蓋縫板，對減少木質(zhì)雙扇門在耐火試驗(yàn)中扇-扇對接縫燒穿的問題是有利的。（如圖4）

3）木質(zhì)防火門在耐火試驗(yàn)過程中，試件背火面門扇面板燒穿，喪失耐火完整性（見圖4）。

木質(zhì)防火門門扇面板內(nèi)側(cè)多襯防火板，內(nèi)填無機(jī)防火門芯板，在耐火試驗(yàn)中門扇被燒穿現(xiàn)象并不多見，若燒穿，其原因是：1）防火板質(zhì)量太差，在耐火實(shí)驗(yàn)中過早粉化、爆裂、脫落，造成門扇燒穿。2）門扇木質(zhì)骨架中的橫撐、豎撐材質(zhì)松軟且阻燃處理不足，在耐火試驗(yàn)中被燒穿。3）門扇內(nèi)填充無機(jī)防火門芯板阻燃能力差，在耐火試驗(yàn)中被燒穿。或是無機(jī)防火門芯板拼接使用，耐火試驗(yàn)中，無機(jī)防火門芯板與門扇木質(zhì)骨架間或無機(jī)防火門芯板自身拼縫間出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致火焰穿透縫隙燒穿門扇面板。（如圖5）。

4）木質(zhì)鑲玻璃防火門在耐火試驗(yàn)中，玻璃與門扇接縫處燒穿，喪失耐火完整性（見圖5）。

木質(zhì)防火門受火時相對變形較小，玻璃壓條多為木質(zhì)，在耐火試驗(yàn)中，受火面玻璃壓條很快被燒掉，僅余下固定玻璃壓條的鐵釘。因此，木質(zhì)鑲玻璃防火門在耐火試驗(yàn)中因?yàn)椴ＡО惭b過緊，門扇變形過大而造成防火玻璃破碎、脫落的現(xiàn)象并不多見。其不合格現(xiàn)象多為玻璃與門扇接縫處燒穿。其原因是：1）玻璃周邊防火密封材料選擇不當(dāng)，且填充不實(shí)，在耐火試驗(yàn)中過早燒毀，或收縮形成穿透縫隙，導(dǎo)致熱氣流從縫隙中溢出，造成玻璃與門扇接縫處燒穿。2）玻璃洞口木質(zhì)骨架材質(zhì)松軟，阻燃處理不足，骨架側(cè)面未采取有效防護(hù)措施，導(dǎo)致耐火試驗(yàn)中，玻璃與門扇骨架接縫處木質(zhì)部分一側(cè)被燒毀，造成燒穿現(xiàn)象。

4 提高木質(zhì)防火門性能的改進(jìn)措施

通過對木質(zhì)防火門主要不合格形式進(jìn)行分析，對提高木質(zhì)防火門性能，提出以下改進(jìn)措施：

1）適當(dāng)增加門扇厚度，選擇密度較高的木材，特別是對于甲級門，最好選用高密度的木材制作，如硬質(zhì)柳桉木。

2）提高木材的阻燃性能，阻燃劑性能應(yīng)達(dá)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）門扇內(nèi)填充密度較高的無機(jī)防火門芯板，填料越整越好。

4）適當(dāng)提高止口寬度，即門框、門扇搭接尺寸。

5）在防火鎖、鉸鏈等五金件部位，加強(qiáng)阻燃補(bǔ)償措施。如在防火鎖安裝部位向火面增加防火板，其間隙用防火棉緊密填充，并在門扇厚度方向，將鎖安裝位置適當(dāng)靠后，以增加骨架在受火面的厚度。在鉸鏈附近密封條被侵占位置處，應(yīng)設(shè)法在其旁邊予以補(bǔ)加，補(bǔ)加的防火密封條寬度略大于原密封條寬度，以補(bǔ)償因密封條不連續(xù)造成阻燃效果降低。

6）在門框受火面外包一層或多層防火板。采用多層薄防火板膠接使用，在高溫下極易因膠接失效而脫落，建議采用單層防火板。防火板與骨架間在膠接的基礎(chǔ)上加圓釘或木螺釘?shù)葯C(jī)械連接方式，以確保連接強(qiáng)度，釘距宜不大于50mm。為了提高防火板在耐火試驗(yàn)中的強(qiáng)度，在其下貼一層無機(jī)布也是可取的，無機(jī)布與木材間的可靠連接，還可防止木材過早喪失強(qiáng)度。

7）采用無機(jī)防火板蓋縫板、鋼質(zhì)蓋縫板或者取消蓋縫板，尤其是取消相對活動扇一側(cè)的蓋縫板。

8）木質(zhì)防火門鑲玻璃時，玻璃安裝不宜過緊。玻璃與門扇連接處貼防火密封條，要求密封條連續(xù)。

5 結(jié)語

木質(zhì)防火門的不合格現(xiàn)象，是諸多因素共同作用的結(jié)果，在采取改進(jìn)措施時要綜合考慮其對防火門整體的作用。在防火門上采取的任何改進(jìn)措施還應(yīng)考慮它的實(shí)用性，沒有實(shí)用價值的任何措施是不可取的。防火門的材料需要不斷更新，防火門的結(jié)構(gòu)需要更加簡捷有效，防火門的工藝應(yīng)更加簡化實(shí)用，防火門的品質(zhì)應(yīng)該更加可靠，相信通過廣大從業(yè)人員的不斷探索、不斷研究，防火門會一代比一代更健全、更實(shí)用、更安全。