防火窗測試：守護建筑安全的關鍵屏障

防火窗作為建筑防火分隔體系的核心組成部分，其性能優劣直接關系火災時人員的逃生時間和財產的安全。確保防火窗質量的核心環節便是防火窗測試。這是一套嚴格、科學、規范的驗證過程，旨在模擬真實火災環境，評估防火窗在極端條件下的性能表現。

一、測試的核心目標與基本原理

防火窗測試的核心目標是評估其在標準火災條件下維持預定耐火完整性和隔熱性的能力：

1. 耐火完整性 (Integrity - E)： 衡量防火窗阻止火焰和高溫氣體透過縫隙穿透到背火面的能力。測試中觀察背火面是否出現持續火焰或點燃棉墊的現象。
2. 耐火隔熱性 (Insulation - I)： 衡量防火窗限制背火面溫度上升的能力，防止熱量傳遞引燃背火面可燃物或造成人員灼傷。測試中監測背火面特定位置（如窗框、玻璃邊緣）的平均溫升和最高單點溫升是否超標。
3. 附加性能： 某些標準可能還包括熱輻射量 (W) 的限制（衡量透過玻璃傳遞的熱輻射強度）或自動關閉性能（對于活動式防火窗）等。

測試通常在符合國際或國家標準的專用耐火試驗爐中進行。爐內按照標準時間-溫度曲線（如ISO 834或GB/T 9978.1規定的曲線）升溫，模擬真實火災的熱發展過程。防火窗樣品安裝在爐體開口處，承受爐內火焰和高溫的侵襲。

二、耐火性能測試的主要類型與標準

防火窗耐火性能測試遵循嚴格的國家或國際標準，以確保結果的可比性和權威性：

1. 常用國際標準：

   • ISO 3009: 針對玻璃構件（含防火玻璃和框架系統）耐火性能測試的專門國際標準。
   • ISO 3008: 針對門、窗、卷簾類建筑部件的耐火性能測試國際標準（包含防火窗）。
   • BS 476 (英國標準): Part 20, Part 22 等也是國際上廣泛參考的標準。

2. 中國國家標準 (核心依據)：

   • GB/T 12513《建筑構件耐火試驗方法》系列標準： 該系列標準是防火窗耐火性能測試的基礎方法標準，詳細規定了試驗裝置、升溫曲線、測試程序、觀測內容和判定準則。防火窗測試主要依據GB/T 12513進行。
   • GB 16809《防火窗》： 這是防火窗產品的強制性國家標準。它規定了防火窗的分類、代號與標記、要求（包括外觀質量、材料配件、防火性能、抗風壓性、氣密性、水密性、啟閉控制等）、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等。其中，耐火性能是GB 16809的核心要求，必須按照GB/T 12513規定的方法進行測試并滿足相應等級的指標要求。

三、測試流程概述

一次完整的防火窗耐火性能測試通常包括以下關鍵步驟：

1. 樣品制備與安裝：

   • 選擇符合設計要求（尺寸、結構、配置）的防火窗成品或代表性試樣。
   • 嚴格按照測試標準，將試樣牢固安裝在耐火試驗爐的測試開口上，模擬實際安裝條件（如固定方式、縫隙處理）。
   • 在背火面布置熱電偶，精確測量框架表面、玻璃邊緣及規定距離處的溫度變化。
   • 安裝棉墊架以檢測完整性失效（火焰穿透）。

2. 測試執行：

   • 啟動試驗爐，嚴格按照標準時間-溫度曲線升溫加壓。
   • 持續監測與記錄： 實時監控爐內溫度、背火面溫度、試樣變形、裂縫產生與發展、是否出現火焰或煙氣穿透（點燃棉墊）等現象，并進行詳細記錄和影像采集。
   • 關鍵參數觀測：
     • 完整性喪失：背火面出現持續火焰或棉墊被點燃超過規定時間。
     • 隔熱性喪失：背火面平均溫升超過140°C，或任意單點溫升超過180°C（依據標準可能有微調）。
     • 熱輻射量超標（如測試要求）。
     • 活動窗扇未能自動關閉或關閉不到位（如適用）。

3. 測試終止與判定：

   • 測試持續到試樣完全喪失預定性能（E/I/W），或達到預定的測試時間（如30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘等）。
   • 依據標準規定的失效判據，判定試樣在該測試時間點是否滿足相應的耐火完整性（E）和/或耐火隔熱性（I）要求。
   • 測試持續時間即為該防火窗樣品達到的耐火極限（例如 EI60 表示同時滿足完整性和隔熱性60分鐘）。

四、決定耐火等級的關鍵因素

防火窗最終能達到的耐火極限等級（如EI 60, EI 90）主要由其在嚴格測試中的實際表現決定。具體性能受多種因素影響：

1. 防火玻璃： 玻璃的類型（復合防火玻璃、單片銫鉀防火玻璃等）、厚度、層數、尺寸是決定隔熱性和完整性的首要因素。
2. 框架系統： 框架材料（鋼質、木質、鋼木復合等）的強度、熔點、結構設計（如腔體填充防火材料）對整體穩定性和隔熱性至關重要。
3. 防火密封材料： 用于填充玻璃與框架、窗扇與窗框之間縫隙的膨脹型防火密封條/膠，在高溫下膨脹阻燃，是防止火焰和煙氣穿透的關鍵屏障。
4. 五金配件： 活動式防火窗所使用的合頁、閉窗器、執手等必須具有相應的耐火能力，確保火災時窗扇能可靠關閉并保持緊閉狀態。
5. 整體結構與工藝： 各部分連接的牢固性、縫隙處理的嚴密性、整體制作工藝水平直接影響最終耐火性能。

五、合規產品的重要特征與選擇驗收

了解防火窗測試有助于識別合規產品：

1. 必備認證與報告： 合規的防火窗產品必須通過國家指定或認可的檢驗機構依據 GB/T 12513 和 GB 16809 進行的耐火性能型式檢驗，并獲得有效的型式檢驗報告。報告應清晰注明產品型號、規格、達到的耐火極限等級（如EI60）、執行標準（GB 16809-20XX）。
2. 明確標識： 防火窗本體上應有永久性銘牌或標簽，明確標注產品名稱、型號規格、生產日期、耐火極限等級、執行標準、生產企業信息（符合GB 16809要求）。
3. 關鍵性能：
   • 耐火性能達標： 這是核心，必須滿足設計要求的耐火極限等級（E/I）。
   • 物理性能合格： 還需滿足GB 16809規定的抗風壓性能、氣密性能、水密性能以及活動窗的反復啟閉性能等要求，確保正常使用功能。
4. 材料與工藝： 觀察所用材料（玻璃、框架、膠條、五金）是否符合標準要求，制作是否精細，安裝是否規范（縫隙處理到位）。

六、日常維護與監管要點

防火窗的效能不僅依賴于產品本身的質量，也離不開正確的使用和維護：

1. 嚴禁私自改裝或拆除： 不得擅自改變防火窗的結構、配件或拆除密封條。
2. 保持功能完好：
   • 活動式防火窗必須確保窗扇啟閉靈活順暢，閉窗器等自動關閉裝置有效可靠。
   • 不得在窗框附近堆放物品阻礙窗扇開啟或關閉。
   • 保持玻璃完好無損。
3. 定期檢查與維護： 定期檢查防火窗的外觀、密封條狀態、五金配件功能（活動窗）、關閉嚴密性等，發現問題及時更換或維修失效部件。
4. 嚴把驗收關： 在建筑工程消防驗收時，需核查防火窗的型式檢驗報告、產品合格證以及現場的永久性標識是否齊全、一致且符合設計要求。必要時可進行現場抽查。
5. 關注報告有效性： 注意型式檢驗報告的有效期（通常為幾年，具體依據規定更新），并要求供應商提供在有效期內的合規報告。

結語

防火窗測試是保障建筑消防安全不可或缺的科學手段和強制要求。深入了解其測試原理、標準、流程及關鍵影響因素，對于建筑設計、施工、監理、消防驗收及業主正確選擇、驗收、使用和維護防火窗至關重要。嚴格遵循國家標準GB 16809和GB/T 12513的要求，確保防火窗的真實性能滿足設計耐火極限，是構筑有效防火分隔、延緩火勢蔓延、保障生命通道暢通的重要基石。唯有通過嚴謹測試并持續維護的防火窗，才能在危急時刻真正擔當起“生命守護窗”的重任。