防火五金配件在耐火窗上的应用研究

摘要：防火五金配件应用到耐火窗上可以提高耐火窗的整体性能和可靠性，确保其在发生火灾时能够起到有效的隔热、防烟和防火作用，其质量和性能直接影响到耐火窗的防火性能和使用寿命。为更好促进防火五金件在耐火窗上的应用，本文首先介绍了防火五金配件和耐火窗的分类及特征，研究防火五金配件在耐火窗上的应用及所需的性能要求，并阐述防火五金件在耐火窗上的发展趋势，希望对后续研究具有一定的参考价值。

关键词：五金配件；防火性；耐火窗；耐火完整性

引言

随着我国经济建设的快速发展，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。高层建筑体量大、结构复杂，各类型火灾频发，火灾暴露出来的问题也越来越多。特别是人员密集居住地，一旦发生火灾极易造成人员伤亡及财产损失。由消防通道被堵塞、占用、家庭电器设备使用不当以及违章作业等引起的火灾，给高层建筑的火灾救援增加了技术难题。而耐火窗是一种特殊设计和制造的窗戶系统，在关闭状态下，具有在火灾时提供防火隔离的能力。在GB／T 8478-2020 铝合金门窗3.9中，耐火型门窗释义为：在规定的试验条件下，关闭状态耐火完整性E不小于30min的门窗。

耐火窗上防火构件的合理应用能够阻止火灾蔓延，保护人员生命和财产安全，这对于建筑防火尤为重要。防火五金件是提高建筑物防火安全性能的重要组成部分，可确保建筑物在发生火灾时具备一定的防护能力[1]。防火五金配件的质量和性能直接影响着耐火窗的防火性能和使用寿命，故研究防火五金配件在耐火窗上的应用可以提高防火五金件的耐久性和耐用性、优化防火五金件的设计和制造工艺、提高防火五金件的安装效果和可操作性，使耐火窗在火灾时起到更好的防护作用，减少人员伤亡和财产损失。

一、防火五金配件和耐火窗的分类和特性

（一）防火五金配件的分类和特性

防火五金配件是提高建筑物防火安全性能的重要组成部分，能够确保建筑物在火灾发生时具备一定的防护能力，帮助人们安全疏散或者争取逃生时间。

防火五金配件主要包括防火合页（铰链）、传动锁闭器、锁座、执手以及防火锁闭装置等，各个配件的具体组成和特性如表1所示。防火五金配件包含多个种类，为满足这些配件的具体功能，必须具备耐火性、防腐蚀性、质量可靠、耐久性等。耐火性要求防火五金配件能够在一定时间内承受高温热辐射而不失效，确保防火装置在发生火灾时正常工作，必须具有一定的耐高温特性；防腐蚀性要求防火五金配件必须保证在潮湿环境下长期使用而不生锈，要具有优质的耐腐蚀性能；质量可靠体现在防火五金配件不可因质量问题影响其正常使用，要确保性能稳定可靠；耐久性主要表现在防火五金配件能够保证长时间使用，避免频繁更换和成本浪费，要具有一定的耐用性[2-3]。

（二）耐火窗的分类和特性

耐火窗作为建筑物防火安全的重要组成部分，具有一定时间内抵抗火灾蔓延的特性，在建筑物中起到隔热、防烟和防火的作用。

耐火窗的分类方式主要包括根据耐火时间分类、根据结构分类、根据玻璃分类等。依照国家相关规定，根据耐火时间可分为甲、乙、丙等级，各个等级的具体耐火性如表2所示。根据结构可分为铝合金耐火窗、塑钢耐火窗、木框耐火窗和钢框耐火窗，如图1、图2、图3和图4所示。钢框耐火窗由钢材制成，具有一定的防火性能和耐久性；木框耐火窗由木材制成，通过特殊的处理使其具备一定的耐火性能。根据玻璃分类，可分为单层耐火玻璃窗和多层耐火玻璃窗，单层耐火玻璃窗由单层耐火玻璃构成，具备一定的防火性能，适用于一些低等级的防火需求；多层耐火玻璃窗是由多层玻璃组成，可以在一定时间内承受高温和明火侵袭而不破裂，包括外层玻璃、隔热层、耐火层和内层玻璃，外层玻璃作为外部保护层，承受外界环境和温度变化，隔热层帮助减少玻璃表面温度和热量传导，耐火层可在高温环境下不熔化、保持稳定，内层玻璃作为内部保护层，提供额外的安全性[4]。

耐火窗可以在建筑物中起到隔热、防烟和防火的作用，故耐火窗需要具有耐火性、隔热性、阻燃性、防烟性、抗冲击性、耐久性以及安全性。耐火性主要表现在耐火窗采用防火材料制作，能够在火灾发生时抵御高温热辐射和火焰的侵袭，为人们提供逃生通道和疏散时间；隔热性主要体现在耐火窗能够有效阻挡高温热辐射传导，减缓火灾对周围环境的热量释放；阻燃性主要表现在耐火窗的窗框和窗扇采用阻燃材料制作，能够有效阻止火势蔓延，减少火灾对建筑物和人员的危害；防烟性主要体现在耐火窗采用密封设计和隔烟条，能够防止烟气进入室内，保证逃生通道通畅和人员安全；抗冲击性主要体现在耐火窗具备较高的抗冲击性，能够防止外力撞击导致窗户破损，保持其正常功能；耐久性主要体现在耐火窗具有较长的使用寿命，能够经受长时间使用和环境考验，减少更换和维护频率；安全性主要体现在耐火窗经过严格的质量控制和测试，确保其安全可靠，不会因为质量问题而影响人们的安全[5]。

二、防火五金配件在耐火窗上的应用

防火五金配件在各类建筑耐火窗上的应用场景广泛，能够有效提高防火隔离、疏散途径的安全性，保障人员生命财产安全，并减少火灾带来的损失。防火五金配件在耐火窗上的主要应用场景涵盖商业和办公建筑、医疗机构以及学校和教育机构等。

商场、写字楼、酒店等商业和办公建筑是防火五金配件在耐火窗上常见的应用场景，通常人员流动量大，安装防火五金配件的耐火窗能够提供安全的逃生通道和防火隔离，保护人员生命安全。医院、诊所等医疗机构对防火安全要求较高，耐火窗配备防火五金配件能够有效隔离烟气和火势，保障医疗机构内病患和医务人员的安全，确保他们能够在火灾发生时安全撤离或使用逃生通道。学校、幼儿园以及其他教育机构需要确保火灾发生时能够迅速疏散师生，配备防火五金配件的耐火窗可以提供安全的疏散通道，并防止火势和烟气进入教室和办公室[6-7]。

通过合理选择和安装这些防火五金配件，可以提高耐火窗的整体防火性能和安全性，为人们的生命和财产提供更有效的保护。其在耐火窗上的应用主要为防火合页（铰链）、传动锁闭器、锁座、执手以及防火锁闭装置。

防火合页：用于连接耐火窗框和窗扇的装置，它具有防火性能，能够在火灾发生时保持窗户的结构完整性和防火隔离性能。传送连杆：用于传递动力或操作力的连接装置，它连接窗户的操作装置和防火合页，通过操作装置可以打开或关闭窗户。锁座：安装在窗框上的一个装置，用于接收窗扇上的锁具，确保窗户在关闭时能够牢固锁定，在耐火窗上起到重要的防护和安全功能。火焰执手器：用于打开和关闭窗户的手动操作装置，通常位于窗扇的侧面或底部，用户可以通过操作执手来控制窗扇的移动。防火锁闭装置：用于自动关闭和锁定耐火窗扇，确保窗户在火灾发生时能够迅速关闭并保持密封状态，以阻止火势传播[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

为提高耐火窗的防火安全性能，防火五金配件应用在耐火窗上时必须具备保障防火隔离、提供安全疏散通道、防火性能优异、耐用稳定、易于操作和维护等性能。这就要求防火五金配件在耐火时间、密封性能、结构稳定性、耐用性、自动控制性等方面具备一定的性能要求。

防火五金配件应根据所在建筑的需要，具备相应的耐火时间，能够在一定的耐火时间内保持其功能完整，以防止火势和烟气穿透。防火五金配件安装在耐火窗上，应具备良好的密封性，能够有效阻止火势、烟气、有害气体和热量通过门缝、窗缝等缝隙，始终保持可靠的防火隔离效果。防火五金配件的结构应设计稳定，能够在高温环境下保持耐火完整性和强度，防止火灾中因剧烈冲击而变形，确保耐火窗在火灾发生时能够正常开启和关闭，并提供安全的疏散通道。防火五金配件应具备良好的耐用性，能够在长期使用中保持性能稳定和可靠，能够抵抗日常使用中的磨损和腐蚀，以保证耐火窗长时间正常运行。

（二）防火五金配件在耐火窗上的性能测试方法和标准

1.耐火时间测试

耐火时间是防火五金配件的重要性能指标之一，测试一般根据国家或地区的相应标准进行，包括耐火试验炉中进行的时间和温度曲线测试。测试依据耐火窗系统要求，一定时间内暴露于高温火焰中，通过对测试样本进行观察和测量来判断防火五金配件的耐火时间。

2.密封性能测试

密封性能是确保耐火窗在火灾发生时能够有效隔离火势和烟气的重要指标。测试方法主要包括密封性能试验和燃烧气体渗漏试验。密封性能试验通过给予防火五金配件正常静态负荷，并施加一定压力差，在一定时间后观察是否有气体或烟气泄漏。燃烧气体渗漏试验则是在一定的压力差下，通过测量耐火窗周边燃烧气体的渗透率来评估其密封性能。

3.结构稳定性测试

结构稳定性是防火五金配件在火灾发生时能够保持完整性和强度的重要指标。测试方法通常采用静态和动态加载试验，以模拟火灾时的外力作用。通过施加力和变形测量，评估防火五金配件在高温环境下的结构稳定性和承载能力。

4.耐用性测试

耐用性指防火五金配件在长期使用中能够保持良好性能的能力。测试方法包括抗磨损、耐腐蚀、耐热循环等试验。这些试验通过模拟实际使用环境和条件，进行多次循环加载、冲击和化学试剂接触等测试，以评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发展趋势

（一）防火五金配件在耐火窗领域的发展现状和未来趋势

防火五金配件在耐火窗领域发展现状良好，而市场需求增长、产品多样化、技术创新、规范完善和持续改进等因素推动了防火五金配件的发展，并在产品质量和性能方面实现进一步提高。

随着建筑行业对火灾安全的重视程度不断提高，对耐火窗的需求逐渐增加，防火五金配件作为耐火窗的重要组成部分，市场上出现了多种类型和规格以供选择，可满足不同建筑需求。随着耐火窗需求量的不断增加，防火五金配件在耐火窗上的应用出现了多样化产品，如密封条、玻璃夹持件、防火窗把手等，这些配件可以提供更好的防火性能和使用体验。随着防火五金配件的不断发展，一些新材料得到了应用，如高强度合金材料、防火涂层等，提高了防火五金配件的抗火性能和耐用性。一些新技术的应用，如远程控制、智能锁等，为耐火窗的使用和管理带来了更多便利。随着建筑法规和消防要求的不断更新，防火五金配件的规范也在不断完善，有效促进了防火五金配件市场的发展和规范化，保证了耐火窗的安全性能。

防火五金配件在耐火窗领域有着广阔的市场前景和发展潜力。随着对建筑安全要求的不断提高，未来防火五金配件将继续向智能化、高性能和环境友好等方向发展，以更好保障建筑物和人员的生命财产安全。

1.智能化。随着智能建筑的发展，防火五金配件也趋向于智能化。未来的防火五金配件可能会融入无线技术、传感器和远程控制等，实现远程监控、自动开关等功能，进一步提高安全性和便利性。

2.效能提升。未来，防火五金配件的性能将继续提升，如提高耐火时间、改进密封性能以及增强结构稳定性等，以应对更严苛的建筑防火要求。

3.环境友好。对于防火五金配件材料的选择将越来越注重环保性能，倾向于采用绿色、可回收材料，降低资源消耗，减少对环境的影响。

4.持续规范更新。建筑和消防法规的不断更新也将推动防火五金配件的发展，未来可能会出现更严格的测试标准和性能要求，促使防火五金配件不断改进和创新。

（二）防火五金配件在耐火窗应用上的改进和创新

防火五金配件的改进方向之一是采用高性能材料，如特种合金、复合材料等，以提升其抗火性、耐久性和耐腐蚀性。这些材料可以具备更高的熔点和抗热变形能力，在火灾条件下能够长时间保持结构完整性和强度。与此同时，防火五金配件可以结合智能化和自动化技术，实现远程控制、自动开启关闭等功能。此外，改进和创新防火五金配件的密封性是关键之一。通过采用新型密封材料，改进设计，优化制造工艺，可以更好阻止火灾时的烟气、有害气体和火焰蔓延，提高耐火窗的隔烟、隔热效果。同时，防火五金配件的改进和创新应注重环境保护和可持续发展。

结束语

防火五金配件在耐火窗上的应用意义重大，它能够确保建筑物在火灾中保持结构完整性、延缓火势蔓延。它通过本身的耐火性、密封性和结构稳定性，有效隔绝火焰、烟气和有害气体传播，为人们提供安全疏散途径和延长灭火时间。未来可对防火五金配件材料、结构、性能等方面进行深入研究，不断提高其抗火、密封和结构稳定性能；大力发展智能化防火五金配件，实现远程监控、自动控制等功能；优化防火五金配件与耐火窗的配合，提高整体性能，从而提供更安全、高效的防火阻隔。通过上述研究，可以进一步提升防火五金配件在应用中的性能和可靠性，切实保障大众生命财产安全。

参考文献

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[3]张海峰.门窗的耐火完整性研究[J].中国建筑金属结构，2019（11）：52-55.

[4]周长厚.新型断桥铝节能防火窗工艺研究[J].工程质量，2023，41（06）：44-47.

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[6]关健玲，戴培刚，刘志翔.浅谈防火窗与耐火窗耐火性能区别[J].科学技术创新，2023（07）：21-24.

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[8]周长厚.新型断桥铝节能防火窗工艺研究[J].工程质量，2023，41（06）：44-47.

[9]陈铭波.防火玻璃在建筑工程中的应用[J].住宅与房地产，2020（21）：109.

作者简介：林魏新（1974- ），男，广东清远人，大专，工程师，研究方向：建筑門窗五金设计。