防火玻璃快速识别方法及不同制品中的检验注意事项.pdf

-67-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024中国科技信息 2024 年第 8 期两星推荐据相关资料记载，玻璃最早出现于美索不达米亚和古埃及的遗迹里，至今已有数千年的历史。早在商代时期，中国人通过玻璃工艺和釉陶技术制造出了琉璃玻璃。到了公元 12世纪，玻璃逐渐开始成为工业材料中的一部分，并用于商品交换。经过人类的不断研究和探索，用于建筑防火的玻璃于20 世纪出现，目前已有近 50 年的时间。国内防火玻璃也已有快速的发展，产品包含钠钙硅防火玻璃、铯钾防火玻璃、高硼硅防火玻璃、K2OnSiO2基复合防火玻璃等，其制品也广泛应用于防火门、防火窗、耐火窗、防火玻璃隔墙等。但防火玻璃因其本身的构造特点，有着不同的分类，在建筑工程中有不易识别的问题。且防火在不同制品中的检验项目和检验方法不同，在产品检验过程中容易混淆。因此，有必要建立起对防火玻璃的快速识别方法，从标准体系角度分析防火玻璃在不同制品中的检验注意事项。防火玻璃快速识别方法根据建筑用安全玻璃第 1 部分：防火玻璃（GB 15763.1-2009）中的定义，防火玻璃按其结构分为单片防火玻璃和复合防火玻璃，按其耐火性能可分为隔热型防火玻璃和非隔热型防火玻璃。防火玻璃的识别方法主要包括玻璃上印刷的标记、玻璃整体厚度、玻璃端面结构。通过观察防火玻璃上印刷的标记可以获得防火玻璃的结构类型、公称厚度、耐火极限等级信息。但是部分假冒劣质防火玻璃产品通过不印刷标记无法获得防火玻璃信息来蒙混过关，针对这类产品可以通过测量玻璃厚度、观察玻璃断面结构来进行快速识别。单片防火玻璃为单层玻璃构成，且国内的玻璃原片厚度一般在 515mm，如图 1。中空结构的复合非隔热型防火玻璃端面上会有典型的中空玻璃暖边条，如图 2。而国行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度防火玻璃快速识别方法及不同制品中的检验注意事项董朋朋 田 艺 吴朝辉 徐 丹董朋朋 田 艺 吴朝辉 徐 丹招商局检测认证（重庆）有限公司董朋朋（1989），硕士研究生。主要从事耐火构件和防火阻燃材料的研究。图 1 单片非隔热型防火玻璃图 2 中空结构复合非隔热型防火玻璃中国科技信息 2024 年第 8 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024-68-两星推荐单位型式检验规定，在建筑工程现场取样送检的防火玻璃尺寸有可能会出现小于上述尺寸要求，不符合 GB 15763.1-2009 检验方法的要求，无法按 GB 15763.1-2009 进行结果判定。在这种情况下可以选用 GB/T 12513-2006 为检测依据，以委托方提出的耐火等级为判定为依据进行检验。需要注意的是，检隔热型防火玻璃时，防火玻璃固定框架背火面温度测量值仅做记录，不作隔热性的判定条件。这是因为此处重点在于检测防火玻璃，不在于检测固定框架的隔热性。可见光透射比、耐紫外线辐照性能检验项目用的方法标准建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定（GB/T 2680-1994）、汽车安全玻璃试验方法 第 3 部分：耐辐照高温潮湿燃烧和耐模拟气候试验（GB/T 5137.3-2002）已更新，但 GB 15763.1-2009 中所引用的方法标准均带有年代号，上述项目按带年代号的方法标准进行检验。另外，GB/T 2680-1994 中的可见光透射比和 GB/T 5137.3-2002 耐紫外线辐照前后测试的可见光透射比所用标准不同，检验方法和设备也不同。镶玻璃构件GB/T 12513-2006 中规定由一块或几块透明、半透明玻璃镶嵌在玻璃框中而组成的分隔构件为镶玻璃构件，如防火窗、防火玻璃栏杆等，这类产品的耐火性能检验按 GB/T 12513-2006 的规定进行，但在耐火检验过程中要注意以下几点。一是镶玻璃构件根据所选用的防火玻璃类型分为隔热型表 1 防火玻璃型式检验试样尺寸和数量要求检验项目复合防火玻璃尺寸（mm）试样数量（块）单片防火玻璃尺寸（mm）试样数量（块）尺寸、厚度允许偏差 可选用耐火试样1可选用耐火试样1外观质量可选用耐火试样1可选用耐火试样1耐火性能实际使用的最大尺寸，且不小于 1 100mm600mm1实际使用的最大尺寸，且不小于 1 100mm600mm1弯曲度可选用耐火试样1可选用耐火试样1可见光透射比常用 100mm100mm 或根据设备要求而定3常用 100mm100mm 或根据设备要求而定3耐热性能300mm300mm3/耐寒性能300mm300mm3/耐紫外线辐照性能300mm76mm3/抗冲击性能610mm610mm6610mm610mm6碎片状态/360mm1 100mm4图 3 复合隔热型防火玻璃（a）两玻单腔型（b）五玻四腔型内的隔热型防火玻璃多采用两层甚至多层钢化玻璃先制成密封良好的空腔结构，将空腔抽真空后灌注防火液，玻璃的透光率会略低于单片防火玻璃且玻璃会带有轻微的浅蓝色或浅黄色，防火玻璃的端面结构多采用玻璃条或防火胶密封，这种隔热型防火玻璃为复合结构，整体厚度一般在20mm 以上，如图 3。例如，设计要求采用隔热型防火玻璃，如果玻璃测量厚度在 10mm 以下，基本上可以判断该玻璃为单片结构，无法达到耐火隔热性的要求。同样，如果能识别玻璃具有典型的中空玻璃暖边条，也可以判断该玻璃为中空结构的复合非隔热型防火玻璃。另外，根据国内实际情况，建筑工程上应用的防火门多为隔热型防火门，那么火门上带有的防火玻璃也应为隔热型防火玻璃。因此，可以通过上述的防火玻璃整体厚度、端面结构、透光率、颜色等方法进行快速判断防火门上的玻璃是否为隔热型防火玻璃。徐文飞等人从单片防火玻璃的光学特性出发，通过测量单片防火玻璃的透光率、折射率、玻璃表面应力，能够快速区分单片防火玻璃种类及其玻璃质量。但是该方法只适用于单片防火玻璃，且对于现场安装后的防火玻璃无法切割成小尺寸样品或不便于拆下送至实验室进行透光率、折射率、表面应力的测试。因此，针对建筑工程现场使用的防火玻璃，可以采用上述办法互相结合进行快速识别来判断防火玻璃的质量。检验注意事项防火玻璃不同类型的防火玻璃其检验项目也不同，GB 15763.1-2009 规定了两种玻璃结构的项目、试样尺寸、试样数量和判定规则，如表 1。首先，GB 15763.1-2009 中没有明确规定防火玻璃的尺寸、厚度允许偏差、外观质量、弯曲度检验项目的试样尺寸要求，这些检验项目可以选耐火试验样品进行检验。其次，GB 15763.1-2009 中 7.3 条规定了防火玻璃的耐火性能试验按镶玻璃构件耐火试验方法（GB/T 12513-2006）进行，试样尺寸根据实际使用的最大尺寸来检验，且不小于 1 100mm600mm。此条主要针对生产-69-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024中国科技信息 2024 年第 8 期两星推荐镶玻璃构件和非隔热型镶玻璃构件，两种不同类型的镶玻璃构件耐火检验过程中有棉垫试验的区分，非隔热型镶玻璃构件的耐火完整性不需进行棉垫试验，这是与其他非隔热型耐火构件耐火试验的重要不同点。二是针对隔热型镶玻璃构件，GB/T 12513-2006 中规定的背火面最高温度测量点，除平均温度点外，还包括试件的上框和竖框的中点、横框与竖框的连接点，但未明确规定要求采用 建筑构件耐火试验方法 第1部分：通用要求（GB/T 9978.1-2008）中移动热电偶进行最高温度的测量。这种情况下防火玻璃的最高温度测量仅包含了平均温度点上的结果，不能更准确、全面地反映出隔热型防火玻璃的耐火隔热性。特别是隔热型防火玻璃背火面出现局部位置超温时，若这个位置刚好不在平均温度测量点上，根据现行标准 GB/T 12513-2006 中耐火隔热性的判定准则，还不能判定该防火玻璃耐火隔热性不合格（最高温升）。因此，目前的 GB/T 12513-2006 对隔热型防火玻璃的最高温度测量存在一定的缺陷，委托方送检时可对此进行附加要求，且GB/T 12513 镶玻璃构件和窗组件耐火试验方法修编稿中已将移动热电偶测温进行了补充，以更准确、更全面地反映防火玻璃的耐火隔热性。三是进行非隔热型镶玻璃构件耐火检验时，GB/T 12513-2006 未规定临界热通量值，但在试验过程中需记录热通量超过 5 kW/m2、10 kW/m2、15 kW/m2等规定值的时间。防火窗在检测防火窗时，有几个检验项目需重点注意。一是防火窗上用的防火玻璃外观质量和厚度偏差检验，其检验方法和厚度允许偏差均按 GB 15763.1-2001 执行，不是按现行有效标准 GB 15763.1-2009 执行。这主要是因为防火窗（GB 16809-2008）的发布时间为 2008 年 4 月 22 日，此时 GB 15763.1-2009 还未发布。二是防火窗为防火玻璃加上窗框等制成的产品，因此防火窗的耐火性能比防火玻璃的耐火性能有着更多的要求，特别是隔热型防火窗的耐火隔热性包括了窗框上的测量结果。三是在防火窗耐火性能引用的 GB/T 12513-2006 最高温度检验方法上，隔热型防火窗的最高温度测量同隔热型防火玻璃、隔热型镶玻璃构件一样，不使用移动测温进行最高温度的测量。防火门防火门（GB 12955-2008）规定防火门的耐火性能按 门和卷帘的耐火试验方法（GB/T 7633-2008）进行。GB/T 7633-2008中9.1.2规定，对于带防火玻璃的防火门，防火玻璃总面积达到 0.1m2时需单独布置背火面热电偶，每平方米或每个分散区域的防火玻璃布置一支热电偶，且防火玻璃背火面上热电偶总数量不少于 2 支。在对防火门门扇的背面进行温升计算时需要注意两个方面。一是计算门扇的平均温升时，如果防火门上的防火玻璃总面积达到 0.1m2，防火玻璃的平均温升应单独计算。如果防火门上的防火玻璃总面积小于 0.1m2，则不需测定这些区域背火面的平均温度。二是不管防火门上防火玻璃的面积是否达到 0.1m2，门扇的最高温升都应包括防火玻璃的最高温升，这也就暗含了防火门上的防火玻璃需要使用移动热电偶进行最高温度的测量，这也是同防火玻璃、防火窗、镶玻璃构件耐火性能检验中玻璃最高温度测量的最大不同点。防火玻璃隔墙防火玻璃非承重隔墙的相关检验项目按防火玻璃非承重隔墙通用技术条件（XF 97-1995）的规定执行，其耐火性能等级包括 1.00h、0.75h、0.5h、0.25h 四个等级，耐火性能检验参数包含了耐火隔热性和耐火完整性，耐火检验方法按 GB/T 9978 执行。因此，防火玻璃非承重隔墙耐火检验过程中的最高温度测量包括了 GB/T 9978.1-2008中 8.1.3 条规的移动热电偶测温。建筑幕墙防火性能分级及试验方法（GB/T 41336-2022）的发布执行，进一步明确了防火玻璃幕墙耐火试验的相关要求。有耐火完整性要求的门窗对于有耐火完整性要求的门窗（非防火门、非防火窗），应根据建筑门窗耐火完整性试验方法（GB/T 38252-2019）分级要求，采用建筑构件耐火试验 可供选择和附加的试验程序（GBT 26784-2011）中的室外火灾升温曲线，或采用 GB/T 9978.1-2008 中标准升温曲线进行耐火试验。而防火玻璃，以及镶玻璃构件、防火门、防火窗、防火玻璃非承重隔墙等防火玻璃制品的耐火试验均采用 GB/T 9978.1-2008 中标准升温曲线。挡烟垂壁根据挡烟垂壁（XF 533-2012）中相关要求，当采用防火玻璃制作挡烟垂壁时，由于玻璃为不渗透材料，可不检漏烟量。另外，挡烟垂壁的耐高温性能按 GB/T 9978.1-2008 中标准升温曲线将试验炉内温度升至（62020），保持完整性的时间不应小于 30min。需要注意的是挡烟垂壁的耐高温性能试验并不需要像常规耐火构件那样按 GB/T 9978.1-2008 中标准升温曲线不断升温，这主要是因为挡烟垂壁在火灾环境中需要保持其完整性并形成一定的蓄烟空间的挡烟分隔设施，主要起挡烟功能。结语1）防火玻璃根据其组成结构、耐火性能等级不同有着不同的分类，其识别方法也有所不同。在应用过程中结合防火玻璃的厚度、端面结构外观、透光率、玻璃表面应力特点可快速识别出防火玻璃的类型。2）不同防火玻璃制品因其使用场所不同，模拟的防火/防烟功能、火灾过程最高温度不同，因而其耐火性能试验使用的炉内升温曲线也不同。3）隔热型防火玻璃、隔热型镶玻璃构件、隔热型防火窗按 GB/T 12513-2006 进行耐火试验时，最高温升不包含移动测温测量结果。而含有防火玻璃制品的防火门、防火玻璃非承重隔墙、防火玻璃幕墙（隔热型）进行耐火性能试验时，试件背火面的最高温升包含移动测温测量结果。