摘要：目前市场上建筑外装饰防火窗主要产品为钢质防火窗、木质防火窗以及钢木复合防火窗；由于铝质防火窗可以与周边普通铝合金窗建立和谐统一室内外建筑效果，市场就特别需要满足耐火要求的铝质防火窗。而铝合金的熔点在660℃左右，耐火时限仅为15分钟，无法满足规范耐火1h的要求；结合实际情况，本方案不断进行铝型材构造研发设计，材料优化选择，最终通过国家消防检测机构的耐火完整性试验，实现铝质防火窗耐火时限2h；本文总结了铝质防火窗研发过程中的技术经验，详细介绍了研发过程的技术背景、解决的技术问题、构造图纸和功能说明。
关键词：铝质防火窗；耐火窗；研发；试验
引言：
这几年国内公共消防安全事故不断出现，消防产品质量也参差不齐；存在着个别业主将普通铝合金窗代替防火窗安装使用的现象，造成严重的安全隐患。因此，在满足相关标准规范要求下，考虑产品市场经济性，研发新型铝质防火窗，满足客户需求，填补市场空白；可以从某一方面解决建筑防火窗承包工程的违法违规行为，消除消防安全隐患，促进建筑消防安全门窗系统行业的可持续健康发展！
一、建筑外装饰防火窗研发的技术背景
1.国家、行业标准规范背景
《建筑设计防火规范》GB50016-2014中条文规定：建筑高度大于54m的住宅建筑，每户应有一间房间符合下列规定：1.应靠外墙设置，并应设置可开启外窗；2.该房间的门宜采用乙级防火门，外窗的耐火完整性不宜低于1h。
《防火窗》GB16809-2008强制性条文规定：防火窗的耐火完整性为0.5h以上，当防火窗上设置开启扇时，还应同时具备手动和自动控制启闭窗扇功能；且窗扇自动关闭时间不应大于60s。
为规范建筑防火窗市场行为和产品质量，建立健全的法制基础；国家标准以及地方规范文件，无不对建筑防火窗的产品质量性能、安装工艺、验收标准提出了严格的要求；
2.当前建筑外装饰防火窗产品市场背景
目前市场上建筑外装饰防火窗主要产品为钢质、木质防火窗；防火窗一般使用在建筑外墙上，隔断室内空间和室外自然环境。钢质和木质防火窗表面质感粗糙、涂层颜色较单一，其防腐能力较差，影响耐久性和稳定性，增加使用和维护成本；而且钢质或木质防火窗的表面质感与周围普通铝合金窗形成强烈的色差，无法构成统一的建筑效果。铝合金窗在自然条件下稳定性较强，不生锈，有光泽度，表层可喷涂颜色和种类更加多样；但铝合金窗的耐火时限在15分钟左右，无法阻止向上层室内窜烟窜火，无法满足防火窗规范要求，不能作为防火窗使用。
二、本方案铝质防火窗解决的技术问题
1.解决了铝合金耐火时限短不能作为防火窗主材使用的问题。
2.降低了防火窗的维护和使用成本，满足防火窗表面涂层的涂料种类和颜色多样化的需求。
3.铝质防火窗耐火时限达到2h以上，保证了耐火完整性和气密性，阻止窜烟窜火，保障业主生命财产安全。
三、建筑铝质防火窗的构造图纸和功能说明
1.建筑铝质防火窗的构造图
2.采用的主要材料说明
根据国标GB16809-2008《防火窗》中强制性条文规定，防火窗必须满足耐火完整性、热敏感元件静态动作温度、窗扇关闭可靠性、窗扇自动关闭时间和型式检验等要求。
本方案铝质防火窗主材采用装饰性铝型材框架、受力钢管龙骨、防火玻璃；辅材采用耐火膨胀胶条、耐火膨胀胶片、L型钢槽线、组装L型钢角码、L型玻璃钢压线、防火密封胶；五金配件采用锌合金窗执手、温控装置（不锈钢合页、不锈钢闭门器）、温感装置（玻璃球热敏感元件、热镀锌钢角撑）。
3.安装工艺流程及相关功能说明
3.1窗框架的拼装
全部钢管表面四周贴上耐火膨胀胶片，放置于铝型材空腔中使用螺丝钉固定；将套入钢管后的铝型材使用L型钢角码固定组装成窗框架；
3.2钢槽线、钢压线的拼装和防火玻璃的固定
将L型钢槽线正反面贴上耐火膨胀胶片，然后插入窗框架铝型材槽口内卡住，并用螺丝钉钉穿铝型材侧壁从而固定在里面受力钢管上；L型钢槽线应沿铝型材槽口四周安装闭合成环。
将防火玻璃放在L型钢槽线上；在L型玻璃钢压线压玻璃那侧贴上耐火膨胀胶片，然后用L型玻璃钢压线压住防火玻璃，采用螺丝钉固定钢压线；钢压线应四周布置闭合成环；然后对钢槽线、钢压线与玻璃搭接的部位四周注入防火密封胶密封，最后四周扣上装饰铝压线。
3.3安装五金配件和辅材
为满足防火窗窗扇关闭可靠性和窗扇自动关闭时间的规范要求，安装锌合金窗执手、温控装置（不锈钢合页、不锈钢闭门器）、温感装置（玻璃球热敏感元件、热镀锌钢角撑）。
与固定框搭接处的窗扇室内外两侧边沿槽口插入耐火膨胀胶条，闭合成环。
3.4结构功能说明
实验数据表明，建筑物发生火灾后，持续燃烧15分钟后，火焰温度达到700℃；持续燃烧1小时后，火焰温度达到1000℃；当着火温度达到700度以上时，铝型材受热逐渐融化，钢材性能稳定不变（钢材熔点达1500℃）。
本方案铝质防火窗构造烧检实验结论：
3.4.1当铝型材骨架受热融化后，由于其空腔内的钢管和铝型材槽口内的L型钢槽线、L型玻璃钢压线是通过螺丝钉连接固定，自成受力体系；且防火玻璃被L型钢压线压紧在L型钢槽线上，填充了钢压线和钢槽线的空腔；使得铝型材融化后，整个窗框架变成以钢管为骨架，结合防火玻璃大面的组合形式，保证了窗框架不会变形坍塌，满足耐火完整性要求。
3.4.2铝型材与钢管之间、钢槽线与铝型材槽口之间、钢压线与防火玻璃之间均设有不同尺寸的耐火膨胀胶片；当室内温度达到100℃后，耐火膨胀胶片不断进行膨胀，当室内温度达到300℃后，遇火膨胀胶片已经充分膨胀并堵塞材料之间的拼装间隙，从而阻止烟火通过防火窗窜出进入到上层室内。
3.4.3活动式开启扇与固定框间之间在室内外侧均塞入耐火膨胀胶条，闭合成环，受热膨胀堵塞空腔，满足阻烟防火要求；开启扇上安装窗执手、温控装置、温感装置，以保证同时具备手动和自动控制启闭窗扇功能；当温感装置检测到环境温度超出预定值时，温控装置控制活动窗扇关闭，且窗扇自动关闭时间不会大于60s。
结束语：
本方案铝质防火窗已经通过国家消防检测机构检验，通过消防产品备案，作为准入市场消防产品；迎合了市场需要，保障了生命财产安全，获得更加舒适节能的居住使用坏境。相信铝质防火窗事业在国家消防事业重视下，必定会蓬勃发展，丰富消防产品市场种类；谨以此文给安全消防门窗行业同仁带来借鉴和思考！
参考文献
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[2]张喜臣.建筑耐火节能门窗材料的设计选择[J].工程质量，2018.
[3]罗青平.对《建筑设计防火规范》中部分条文的探讨[J].建材与装饰，2018.
论文作者:徐江涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/3
标签：耐火论文; 窗扇论文; 建筑论文; 型钢论文; 铝型材论文; 压线论文; 铝合金论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;