1、前言

　　建筑技術(shù)的發(fā)展，從未松懈過(guò)對消防設計的重視。我國之前各個(gè)版本的建筑設計防火規范，都對建筑材料的防火性能、防火分區、以及防火墻的設計布局，做出了具體規定。對于防火墻上需要設置通道的部位，也按具體的功能要求，設計有防火門(mén)、防火窗、以及防火卷簾等。但是，近年來(lái)由于建筑高度的不斷增加，導致高層建筑對防火的要求也越來(lái)越高，現有的防火技術(shù)一定程度上無(wú)法滿(mǎn)足要求。高層建筑火災因火勢的卷吸效應，在縱向上發(fā)展迅猛，對救援設備和人員的要求很高。同時(shí)，因建筑節能需要而廣泛采用的外墻外保溫系統，也對幕墻式建筑帶來(lái)火災安全隱患。一旦外墻外保溫材料被點(diǎn)燃，就會(huì )在其附存的狹窄空腔內借助抽煙助燃效應，對建筑外圍護結構，包括建筑門(mén)窗產(chǎn)生毀滅性的破壞,進(jìn)而影響到建筑物室內的安全。為了解決高層建筑發(fā)展和節能要求提高帶來(lái)的消防安全問(wèn)題，國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規范》對建筑外墻上的建筑門(mén)窗，提出了耐火完整性要求。

　　建筑門(mén)窗作為建筑物重要的外圍護結構，在實(shí)現建筑物美觀(guān)、環(huán)保、節能、安全等諸多方面起到非常重要的作用?？梢哉f(shuō)，建筑物功能要求不斷提升的過(guò)程，就是建筑門(mén)窗的發(fā)展過(guò)程。為了滿(mǎn)足人們對建筑物舒適度、健康度和安全度指標日益提升的需求，建筑門(mén)窗在提高已有的各項性能要求的基礎上，也在不斷完善和發(fā)展新的性能要求。近年來(lái)，多起因建筑外門(mén)窗不具備防火性能而導致的災難性火災事故，引起了國家和社會(huì )對建筑門(mén)窗耐火性能的重視。建筑外門(mén)、外窗作為建筑物內部與外界大氣連通的主要通道，其耐火完整性性能的優(yōu)劣，直接影響著(zhù)火災發(fā)生后發(fā)展和蔓延的規模。

　　但是，目前我國在建筑外門(mén)外窗耐火性能方面的政策性文件不是很完善，相關(guān)規范標準也不健全，導致在實(shí)際生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，不同部門(mén)對建筑門(mén)窗耐火完整性要求的理解不盡相同，出現很多的分歧。鑒于此，本文針對目前對建筑門(mén)窗耐火完整性要求爭論的熱點(diǎn)問(wèn)題，分別從具備耐火完整性要求的建筑門(mén)窗的標準規范解釋、與防火門(mén)窗的區別、檢測技術(shù)和工程驗收等方面，進(jìn)行闡述和梳理，旨在解決目前行業(yè)內外普遍存在的困惑，為建筑門(mén)窗行業(yè)的正軌運行與有序發(fā)展提高參考。

　　2、標準規范相關(guān)條文解析

　　建筑門(mén)窗耐火完整性要求，由2015年5月1日實(shí)施的國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規范》提出。為了響應規范的要求，隨后實(shí)施的國家標準GB/T 31433-2015《建筑幕墻、門(mén)窗通用技術(shù)條件》中，規定了建筑門(mén)窗耐火完整性不應低于0.5 h[2]，也自此將耐火完整性作為建筑門(mén)窗的一項基本性能，納入到建筑門(mén)窗標準體系中。目前正在編制中的國家標準GB/T 8478-20XX《鋁合金門(mén)窗》，也將耐火完整性作為鋁合金門(mén)窗的一個(gè)基本性能，提出了具體要求。

　　公安部消防局法規標準處副處長(cháng)沈紋，對GB50016-2014《建筑設計防火規范》的出臺背景、重要意義及主要內容進(jìn)行了詳細解讀。他指出，新規范目的之一旨在解決國內超高層建筑發(fā)展越來(lái)越迅猛，高度越來(lái)越高，發(fā)生火災時(shí)過(guò)度依靠外部救援的問(wèn)題，著(zhù)重加強了建筑自身防御火災技術(shù)措施的規定。規范中，對建筑門(mén)窗提出了以下具體要求[1]：

　　2.1規范第5.5.32條中，要求建筑高度大于54m的住宅建筑，在每戶(hù)設置的避難間，其內門(mén)應采用乙級防火門(mén)，其外窗的耐火完整性不宜低于1.00h。

　　此條編制的初衷，是設置一間安全條件更高的房間，并保證其在一定時(shí)間內，處于相對安全的環(huán)境中，為逃生和救援留出時(shí)間?；谶@個(gè)考慮，設置在房間內墻中的乙級防火門(mén)，可以抵擋室內火的侵入，既可以滿(mǎn)足耐火完整性要求，又具備一定的隔熱能力。而室外側發(fā)生火災時(shí)，需要設置在外墻上的外窗具備抵御室外火侵入的能力，考慮到人員不必留在避難間內，故而只提出了耐火完整性要求，而未提出隔熱性要求?；谝陨戏治?，該處配置的建筑外窗，設計時(shí)應該考慮抵抗室外火的能力。

　　2.2規范第6.2.5條指出，對于建筑外墻上、下層外窗之間設置防火玻璃墻的，其外窗的耐火完整性在高層建筑和多層建筑中分別不應低于1.00h和0.50h。

　　目前，建筑中采用落地窗，或者上、下層之間不設置實(shí)體墻而用防火玻璃墻的現象比較普遍。即使設置的防火玻璃墻滿(mǎn)足防火要求，如果配套使用的建筑外窗不具備耐火完整性，一旦發(fā)生火災，無(wú)論室內側還是室外側，都會(huì )導致火災突破外窗而在水平和豎直方向上蔓延。因此，此條規定的目的，是為了防止層間竄火，控制火勢的發(fā)展和蔓延。該處配置的建筑外窗，耐火完整性設計時(shí)，既要考慮室外火的侵入，也要能夠阻止室內火的突破。

　　2.3 規范第6.7.7條要求，當建筑的外墻外保溫系統采用燃燒性能為B1、B2級的保溫材料時(shí)，除了采用B1級保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，建筑外墻上門(mén)、窗的耐火完整性不應低于0.50h。

　　近些年，為了提高建筑物整體節能水平，建筑外墻外保溫系統被大量廣泛地使用。一旦高層建筑工程中采用的保溫材料耐火等級不達標，就會(huì )為整個(gè)建筑的消防安全留下隱患。高層建筑火災的主要特點(diǎn)是煙囪效應強，極易向上迅速蔓延，瞬間形成立體火災，甚至跳躍式發(fā)展。同時(shí)，在建筑外部風(fēng)力的作用下，在水平方向上也會(huì )瞬間蔓延到其他部位?？紤]到建筑物室外側縱向立體火災的危害性，減少室外火發(fā)展和蔓延造成的損失，建筑外門(mén)外窗應能夠抵擋室外火的侵入，保證受波及房間的安全。此外，規范中對建筑外門(mén)提出0.5 h的完整性要求，也證明該處提及的建筑門(mén)窗為普通門(mén)窗，因為我國不允許使用耐火完整性0.5 h的防火門(mén)產(chǎn)品。

　　3、耐火建筑門(mén)窗與防火門(mén)窗的區別

　　建筑外門(mén)窗，作為建筑物的重要組成部分，屬于建筑外圍護結構構件。建筑物為了實(shí)現基本的通風(fēng)和采光功能，在建筑外墻上設置建筑門(mén)窗。同時(shí)，為了健康舒適和安全耐久的需要，不斷改善建筑門(mén)窗的其他性能，比如氣密水密抗風(fēng)壓性能、反復啟閉性能和節能性能等。目前，為了滿(mǎn)足整體建筑的消防設計目標，又提出了耐火完整性要求，對建筑外窗的性能做了一次擴充和提升。毫無(wú)質(zhì)疑地，耐火完整性要求的提出，應以不降低建筑外窗其他性能指標為前提。如果說(shuō)為了關(guān)注安裝在建筑外墻上門(mén)窗的耐火完整性，而忽略或降低建筑門(mén)窗其他性能指標的要求，則不符合新規范的編制初衷。

　　具備耐火完整性的建筑外門(mén)窗，很多人認為就是沒(méi)有隔熱性能要求的防火門(mén)窗，這是完全不正確的認識。首先，兩者的主要使用功能不同。非隔熱型防火門(mén)窗強調的是其防火功能，而對其物理性能要求很少，或者不做要求。防火窗只要求氣密性能和抗風(fēng)壓性能，而防火門(mén)基本上沒(méi)有要求。具有耐火完整性的建筑外門(mén)窗首先應保證的是其物理力學(xué)性能，例如適用性和節能性，而耐火完整性則屬于建筑門(mén)窗眾多安全性要求其中的一個(gè)指標。其次，兩者的主要制作材料不同。雖然都需要使用防火玻璃，但是防火門(mén)窗通常選用熔點(diǎn)高的鋼型材做為框架，也因此導致節能性能比較差，不適合做建筑外門(mén)窗使用。而建筑外門(mén)窗一般多選用斷熱鋁合金型材和PVC內襯型鋼等節能效果好的材料作為框架。但因這些型材的熔點(diǎn)較低，故不能用于防火門(mén)窗。再有，兩者的啟閉控制方式有所不同。具備開(kāi)啟功能的防火窗，除了正常啟閉操作外，要求額外配備窗扇啟閉控制裝置，以滿(mǎn)足受火條件下的自動(dòng)關(guān)閉功能;防火門(mén)通常額外配備防火閉門(mén)器或自動(dòng)閉門(mén)裝置。而建筑外窗只需安裝手動(dòng)操作的五金啟閉裝置，無(wú)須具備受火條件下門(mén)窗扇自動(dòng)關(guān)閉的功能。

　　以上分析可見(jiàn)，即使建筑外門(mén)窗需要具備耐火完整性要求，也不應該按非隔熱型防火門(mén)窗對待，而應該歸類(lèi)為非消防類(lèi)產(chǎn)品。其耐火完整性性能指標的設計思路、檢測技術(shù)和驗收方式，應該和建筑門(mén)窗應該具備的其他各項物理力學(xué)性能指標相互協(xié)調，綜合考慮。

　　4、檢測技術(shù)的解析

　　目前，我國建筑外門(mén)和外窗耐火完整性檢測技術(shù)，按照GB50016-2014《建筑設計防火規范》的要求，分別采用的是GB/T 7633-2008 《門(mén)和卷簾的耐火試驗方法》和GB/T 12513-2006《鑲玻璃構件耐火試驗方法》中規定的檢測條件和判定規則[3][4]。這兩個(gè)標準中規定的試驗方法也分別是GB 12955-2008《防火門(mén)》和GB 16809-2008《防火窗》產(chǎn)品標準中用于衡量防火門(mén)、防火窗耐火性能的測試方法[5][6]。雖說(shuō)防火門(mén)窗的耐火性能測試技術(shù)發(fā)展多年，如今應用到建筑外門(mén)外窗上，有很多規定條款需要論證，其中關(guān)鍵的一項就是標準升溫曲線(xiàn)的選擇。

　　我們知道，建筑火災強度受很多因素控制，比如燃燒材料，通風(fēng)條件，受火房間大小等等。因此，規定統一的受火條件的實(shí)質(zhì)，是提供一個(gè)能合理代表火災發(fā)生條件的標準試驗環(huán)境，在該試驗環(huán)境下，可以比較不同構件的耐火性能，并進(jìn)行等級劃分[7]。標準耐火試驗環(huán)境不一定代表實(shí)際火災發(fā)生的情況，也不一定表明建筑門(mén)窗在標準耐火試驗條件下的耐火性能就是其在真實(shí)火災中的耐火性能。

　　現有的試驗方法標準中，包括國內外標準[8][9][10][11][12]，都是依據或參考BS 476-20:1987發(fā)展而來(lái)，選用室內側火災條件下的溫度曲線(xiàn)，模擬富氧狀態(tài)下受限空間發(fā)生的火災環(huán)境。因此，依據該溫度曲線(xiàn)進(jìn)行的試驗，考查的是室內側建筑構件的耐火性能。但是，在實(shí)際情況下，遭受室外火侵襲的建筑門(mén)窗，因室外火災存在大量的熱量擴散現象，受火條件不如其在室內側受火條件嚴酷。因此，設計為室外側受火的建筑門(mén)窗耐火性能測試，應該給出較低水平的受火條件，采用室外火災升溫曲線(xiàn)評價(jià)其耐火性能。

　　室內和室外火災升溫曲線(xiàn)分別由公式1[13]和公式2[14]給出，對應的溫度曲線(xiàn)及對比見(jiàn)圖1所示。

圖1 室內和室外火升溫曲線(xiàn)圖

　　根據圖1中兩條不同的升溫曲線(xiàn)的比較可知，采用室內火和室外火測試條件下，建筑門(mén)窗需要承受的溫度差別很大。在試驗持續到30分鐘時(shí)，室內火條件下的溫度達到841℃，高于室外火條件下的溫度約160℃;在試驗持續到60分鐘時(shí)，室外火溫度已經(jīng)穩定在680℃,而室內火溫度則達到了945℃，兩者之差約265℃。

　　由于建筑門(mén)窗用框架型材的熔點(diǎn)通常較低，在耐火性能測試中，升溫曲線(xiàn)的選擇至關(guān)重要，也直接影響到耐火完整性測試結果。根據本文之前對國家標準GB 50016-2014《建筑設計防火規范》相關(guān)條款的分析，滿(mǎn)足耐火完整性要求的建筑門(mén)窗，即有室內側受火條件，也存在室外側受火條件。因此，在耐火性能測試中，應該根據產(chǎn)品實(shí)際的設計要求，選擇不同的升溫曲線(xiàn)進(jìn)行測試，以提供更加科學(xué)合理的測試環(huán)境，為建筑門(mén)窗具備的耐火完整性水平作出客觀(guān)的評價(jià)。

　　除了受火條件的選擇外，如何對具有耐火完整性要求的建筑門(mén)窗整體性能作出綜合的測試評價(jià)，也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。我們知道，普通的建筑門(mén)窗不做防火性能設計，而只關(guān)注物理力學(xué)性能指標的水平。如今，增加了耐火完整性要求的建筑門(mén)窗，除非放棄現有的各類(lèi)框架材料，否則不進(jìn)行框架結構改造，根本無(wú)法實(shí)現防火要求。而根據目前的研究發(fā)現，在對建筑門(mén)窗結構改造以實(shí)現耐火完整性指標的同時(shí)，不可避免地會(huì )犧牲部分的節能性能。因此，建筑門(mén)窗這兩個(gè)重要的性能指標如何協(xié)調，也是在建筑門(mén)窗進(jìn)行耐火測試技術(shù)研究中需要關(guān)注的問(wèn)題。

　　5、耐火建筑門(mén)窗的驗收

　　對具有耐火完整性建筑門(mén)窗的驗收，是困擾目前眾多門(mén)窗企業(yè)的一個(gè)環(huán)節。即使通過(guò)不懈努力開(kāi)發(fā)出了滿(mǎn)足國家標準GB 50016-2014《建筑設計防火規范》要求的門(mén)窗產(chǎn)品，選擇怎樣的檢測機構檢測，以及提供怎樣的驗收證明材料，目前整個(gè)行業(yè)，包括各個(gè)地方政府部門(mén)和協(xié)會(huì )，也都還沒(méi)有一個(gè)共識。這樣的局面，導致各地在實(shí)際工程驗收中，存在非?；靵y的局面，嚴重影響了耐火完整性建筑門(mén)窗的發(fā)展和推廣。

　　公安部消防產(chǎn)品合格評定中心《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)消防產(chǎn)品強制性認證工作的通知》公消評[2015]31號文件中，轉發(fā)國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局、公安部、國家認證認可監督管理委員會(huì )《關(guān)于部分消防產(chǎn)品實(shí)施強制性產(chǎn)品認證的公告》(2014年第12號公告)中，明確規定了實(shí)行強制性產(chǎn)品認證的消防產(chǎn)品目錄中，包括隔熱型防火門(mén)，隔熱型防火窗，隔熱型防火玻璃。在出廠(chǎng)銷(xiāo)售和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中使用時(shí)，須獲得公安部消防產(chǎn)品合格評定中心頒發(fā)的強制性產(chǎn)品認證證書(shū)。而對于非強制性認證的消防產(chǎn)品，比如非隔熱型防火門(mén)窗，則需要由公安部消防產(chǎn)品合格評定中心指定的檢驗機構進(jìn)行型式認可或強制檢驗。

　　但是，具有耐火完整性要求的建筑門(mén)窗，既不屬于隔熱型防火門(mén)窗，也不屬于非隔熱型防火門(mén)窗。耐火建筑門(mén)窗只是屬于具有防火性能要求的建筑構件，而不屬于消防產(chǎn)品。依據《建設工程消防監督管理規定》(公安部令第106號)第二十一條規定，消防產(chǎn)品和非消防產(chǎn)品在驗收時(shí)，提供的資料是不同的。對于具有防火性能要求的建筑構件，建設單位申請消防驗收時(shí)，應提供符合國家標準或者行業(yè)標準的證明文件、出廠(chǎng)合格證。其中，證明文件為法定認可的檢驗機構提供的產(chǎn)品型式檢驗報告。

　　6、總結

　　本文針對國家標準GB 50016-2014《建筑設計防火規范》中關(guān)于耐火建筑門(mén)窗的要求，針對行業(yè)內外關(guān)注的一些問(wèn)題進(jìn)行了解釋和分析，總結如下：

　　6.1 設置在避難間的建筑外窗，目的在于承受室外火的侵襲，而不是用于防止室內火的突破，因此在耐火性能設計和受火條件選擇時(shí)，應該考慮室外側受火的條件。

　　6.2 設置在無(wú)實(shí)體墻的上下層的建筑外窗，是為了阻止火災通過(guò)窗口部位層間竄襲，既包括室內火，也包括室外火。因此，該處設置的建筑外窗，設計時(shí)應考慮室內外雙向耐火性能，并按不同受火面選擇相應的受火條件進(jìn)行測試。

　　6.3 對于使用外墻外保溫系統的高層建筑，當對建筑門(mén)窗的耐火能力有要求時(shí)，應該考慮建筑門(mén)窗抵抗室外火侵襲的能力和水平。同時(shí)，耐火性能測試中，應該選擇室外火的受火條件。

　　6.4 建筑門(mén)窗耐火完整性測試，不應該統一使用標準火災升溫曲線(xiàn)作為受火條件，而應根據設計要求選擇不同的火災升溫曲線(xiàn)。

　　6.5 具備耐火完整性的建筑門(mén)窗，是在其滿(mǎn)足物理力學(xué)性能要求的前提下，又具備標準要求的耐火性能。因此，建筑門(mén)窗的耐火性能設計思路和測試技術(shù)，不能脫離對其他性能的考慮，尤其是彼此沖突的節能性能，而應該進(jìn)行門(mén)窗整體性能的綜合考慮。

　　6.6耐火建筑門(mén)窗，屬于具有防火性能的建筑構件，不屬于消防產(chǎn)品。因此，其驗收方式和性能檢驗，應符合具有防火性能要求的建筑構件的規定，而不應該依據消防產(chǎn)品的規定。