木质防火门的技术要求及发展对策

1.木质防火门的技术要求及认证
1.1 木质防火门的技术要求
    木质防火门的技术规范由两部分组成：《木质防火门通用技术条件》和《门和卷帘的耐火试验方法》。木质防火门通用技术条件的主要内容包括选材标准、制作允许偏差、安装的留缝宽度和允许偏差等。此外，木质防火门应具有足够的整体强度，经沙袋冲击试验后，仍保持良好的完整性，门扇内添充材料不应出现开裂或脱落现象；启闭灵活，在不大于80N的推力作用下即可打开，并具有自行关闭的功能。
    木质防火门的耐火极限分为甲级（≥1.2h）、乙级（≥0.9h）和丙级（≥0.6h）。《门和卷帘的耐火试验方法》规定了防火门耐火极限试验装置、试验条件、试件要求、试验程序、耐火极限判定条件等。
1.2 认证
    木质防火门生产企业必须通过公安部消防产品合格评定中心（以下简称为评定中心）的认证，取得生产、销售许可证，方能从事产品的生产和销售。认证的依据是《消防类产品型式认可实施规则--防火门产品》。
2. 存在的问题
    木质防火门产品技术标准、生产、认证、检测和管理等方面主要存在以下问题。
2.1选材
    《木质防火门通用技术条件》规定了《木质防火门用木材的选材标准》。为了去掉活节、死节、髓心、裂缝、斜纹和油眼等缺陷，使用一级原木锯成的板材，从板材到成品的木材利用率门框和包条一般低于20%、门扇骨架料低于28%。较低的木材利用率一是提高了产品成本，二是造成资源浪费。此外，绝大部分木材难于进行浸渍处理，而对截面尺寸为50×100mm以上的木材进行浸渍处理更加困难。因此，发达国家普遍采用阻燃集成材制作木质防火门的门框和门扇骨架。
2.2 木材及人造板的阻燃处理
    《建筑设计防火规范》等消防法规规定，防火墙必须使用非燃或难燃材料；《建筑内部装修设计防火规范》规定，除普通住宅外所有建筑的墙面装修必须使用不燃或难燃材料。木质防火门作为防火墙的组成部分，除耐火极限外，其本身也应为难燃材料。而《木质防火门通用技术条件》对门的饰面材料没有任何要求。
    《钢质、木质防火门产品型式认可补充细则》第三条规定，木质防火门生产企业必须配备木材阻燃处理设备。但由于部分生产企业在工厂认证和型式检验认证时提交的技术文件中称木材未进行阻燃处理，因此形成了一种认识，即使用阔叶树材生产防火门时，木材不需要进行阻燃处理。该提法对木质防火门的质量监督和公平的市场竞争危害极大。可以肯定地说，木材不进行阻燃处理，又不用防火涂料或不燃材料进行保护，防火门的耐火极限肯定达不到甲级防火门的要求。依据如下：欧洲在木结构强度计算中采用的木材平均燃烧速度为结构木材0.7mm/min、室内装饰材用阔叶材0.5 mm/min﹑针叶材0.6mm/min（受火面是垂直状态）[8]，日本建筑设计采用的木材燃烧炭化速度为0.6mm/min[9]。防火门门扇骨架料的厚度通常为35mm左右，以0.6mm/min的燃烧炭化速度计算，60min便全部烧毁。防火门检测时有正压的作用，同时承受自重，当木材的厚度小于10mm时，防火门就会失去完整性和绝热性。笔者使用未处理水曲柳木材制作的防火门，耐火极限为47min。日本的资料表明，当门的结构和厚度与国内木质防火门相同时，用未处理木材制作的防火门耐火极限符合0.5h的要求，用阻燃处理集成材制作的防火门耐火极限符合1.0h的要求。   
2.3 制作和安装偏差
    由《木质防火门制作允许偏差》可知，Ⅰ级木质防火门高度和宽度的制作允许偏差门框为0/-1，门扇为+1/0。假设门扇的公称尺寸为X，则Ⅰ级产品门扇的实际尺寸可以为X～X+1 mm，门框内口的实际尺寸可以为X-1～X mm。安装时如果不对门扇或门框内口进行再次加工，其配合为过硬配合，门关不上。由《木质防火门安装的留缝宽度》可知，木质防火门安装的留缝宽度，门扇对口缝、扇与框间立缝为1.5～2.5mm、框与扇间上缝为1.0～1.55mm。要保证扇与框间单边立缝为1.5～2.5mm，安装时门扇的再次切削加工量为3.0～7.0mm。
    《木质防火门制作允许偏差》中门框和门扇的翘曲允许偏差分别为3mm和2mm，而《木质防火门安装的允许偏差》中框与扇接触面平整度允许偏差为2mm。假如门框和门扇的翘曲偏差分别为2.5mm和0.2mm，则安装后框与扇接触面平整度偏差大于2mm，不符合标准的要求。
2.4 结合处缝隙
    木质防火门在加工和安装过程中，门扇骨架料之间、骨架料与填充材料之间、骨架料与包条之间、门扇与门框之间均可能存在缝隙。防火门测试时，炉膛内处于正压状态。如果木质防火门中存在从迎火面到背火面的缝隙，高温气体或火焰沿着缝隙快速传递，缝隙周围的木材炭化及燃烧，缝隙扩大，最终导致防火门背火面很快出现火焰或棉垫被点燃，或背火面的单点温度达到180℃加室温。因此，缝隙的保护处理对防火门的耐火性能有重要影响。日本要求，木质防火门门扇骨架材料之间、骨架材料与填充材料之间必须涂刷高温胶，骨架材料与包条之间、门扇与门框之间必须使用膨胀型防火密封条。国内企业在产品型式认证时，通常在门扇骨架材料之间、骨架材料与填充材料之间、骨架材料与包条之间涂刷高温胶，门扇与门框之间涂刷防火涂料或使用膨胀型防火密封条。但由于涂刷高温胶或使用膨胀型防火密封条，对生产效率有较大影响，并提高了生产成本，因此实际生产时，部分企业便省略了该工序。
2.5 产品的结构
    与普通夹板门不同，木质防火门门扇骨架材料之间必须采用榫连接。但采用榫结构，加工工序多、组装难度大、单位产品的木材消耗较高。因此，部分企业在实际生产时，采用普通夹板门的圆棒榫或骑马钉连接方式。
    木质防火门门扇内部使用的隔热材料通常为密度90～180kg/m3的硅酸铝纤维或岩棉纤维制品，刚性和强度很差，需要使用高温胶粘剂和铁丝网固定。涂刷高温胶和固定铁丝网，对生产效率的影响较大，部分企业在实际生产时，省略了该工序。
    木质防火门分为八种类型（由易到难排序），型式认定抽样时，按企业申请的每个耐火等级（甲级、乙级、丙级）中难度最大的规格随机抽取。个别企业得到的是难度较低类型的型式认证，但却随意扩大生产范围。对于镶玻璃防火门，玻璃面积超过一定范围时，型式检测中应加测玻璃背火面温度和热辐射强度。个别企业型式认证时使用面积较小的玻璃，免测玻璃背火面温度和热辐射强度，实际生产时根据用户的需求设置玻璃。
2.6 防火门的附件
    防火合页、防火锁、闭门器、顺序器、门框与门扇之间以及双扇门门扇之间的膨胀型防火密封条是防火门的重要组成部分。上述附件也必须为评定中心认证合格的产品。在实际工程中，考虑到装饰效果和造价等因素，有随意使用普通合页、锁、闭门器，或未使用闭门器、顺序器、膨胀型防火密封条的现象，尤其是顺序器较少使用，严重影响了防火门的防火隔烟功能。
2.7 型式认证检验技术文件与试件实际状况的一致性
    根据《消防类产品型式认可实施规则--防火门产品》的规定，企业应向质检中心提供所检每个规格、每个耐火等级的木质防火门产品结构简图（包括门立面图、剖面图、节点图）和材料清单等。但质检中心对有些技术细节无法进行核实，如木材是否进行阻燃处理、阻燃剂的含量、是否涂刷透明防火涂料、门扇骨架料的树种及材质、是否使用高温胶等。这些对防火门耐火极限有重要影响的因素，有些企业不注明或降低等级。
    实际生产中，部分企业减少木材中阻燃剂的含量、或木材根本不进行阻燃处理。对一些企业的调查表明，生产中较为普遍的做法是将门扇骨架和门框组装后，在阻燃剂溶液中浸渍数分钟即可。常温常压下，1小时内阻燃剂溶液只能渗透到绝大部分木材表面2mm的范围内[10]，对提高木材耐火极限的作用不明显。
    不同树种的木材，燃烧炭化速度和阻燃处理性能差距很大。部分企业在型式认证检测时，使用柳桉等树种的木材，但在生产时任何树种的木材均使用。
    防火门的填充材料一般使用硅酸铝纤维或岩棉。硅酸铝纤维的工作温度在900℃以上，岩棉的工作温度低于700℃。硅酸铝纤维的耐火性能明显优于岩棉，但价格较高。部分企业在型式认证检测时，使用硅酸铝纤维作为门扇的填充材料，但在生产时使用岩棉作为填充材料。
2.8 工厂认证和产品的复查
    我国木质防火门生产企业的技术实力悬殊很大，只有少数企业拥有较先进和完善的生产技术设备和相应的技术能力，大部份企业能满足基本的生产条件，但生产装备比较陈旧，另有一部份企业的生产装备和技术能力都很差。
由于各地经济社会水平的差异，372家取得木质防火门生产销售许可证的企业，其装备和生产技术水平存在非常大的差距。装备和生产技术水平越低，产品的成本也低，在市场竞争中却处于有利的位置。
    另外，型式认证检测抽样的样本基数为不少于15樘，有些地方甚至将样本基数减少。部分企业的型式认证试件为特制试件，不能反映产品的真实生产状况。
2.9 市场准入
    防火门产品的生产销售许可证虽然为评定中心统一发放，但绝大部分地区对外省市产品的进入设置了限定条件。为了进入外地市场，一些规模较大的企业只好在当地设立分支机构。目前，木质防火门产品基本为当地生产、当地销售。这种地方保护主义，影响了木质防火门的技术进步，保护了落后，造成行业整体技术水平无明显进步。
不规范的市场环境造成假冒伪劣产品充斥市场，严重地损害了合法生产企业的正当权益，制约着防火门生产企业的正常发展。
国内的防火门生产企业，大多为中小型企业，数量多、规模小，多采取各自为阵、分散经营的方式，企业知名度低，经营成本高。没有形成防火产品的专业市场，使用、设计部门对产品的选择余地很小，供需双方信息难以沟通。   
3. 发展对策
3.1 完善有关技术标准
    《木质防火门通用技术条件》和《门和卷帘的耐火试验方法》作为木质防火门产品的行业标准，应该具有科学、完整、可操作性，也是生产企业必须遵守的最低标准。如上所述，《木质防火门通用技术条件》中存在不少缺陷。在保证产品的强度、使用寿命和装饰效果的前提下，应扩大选材的范围。木质防火门制作允许偏差、安装的留缝宽度和允许偏差应统筹考虑。标准起草单位应广泛征求在行业内有影响的木质防火门生产企业和防火门安装施工企业的意见，尽快对不足之处进行修订。
3.2 关于材料的阻燃处理
    根据有关消防法规的规定，制作木质防火门的木材及人造板等木质材料应为难燃性（B1级）材料，避免火灾时火源沿防火门扩散和蔓延，减少木质材料燃烧时释放出的烟和有害气体。
    针对不同树种木材燃烧炭化速度上的显著差异，建议行业主管部门和相关科研单位进行研究，确定出不同类型树种木材的尺寸、阻燃剂吸收量、防火门的结构与防火门耐火极限的关系。在实验的基础上，制定出甲级和乙级防火门用各种木材中不同类型阻燃剂的最低含量，以及防火门用木材燃烧炭化速度的评价方法。
3.3 关于产品的结构及附件
    木质防火门的结构及附件对防火门的耐火、隔烟性能有重要影响。为了保证型式认证产品与企业正常生产产品的一致性，建议主管部门采取以下措施：①增加木质防火门结构的检测。在原先抽取2樘试件的基础上，增加1樘，由工厂条件检查组对防火门进行解剖，确定送检产品的结构与企业提交的技术文件的一致性，并对门框和门扇材料取样、封样，送有关部分检测其燃烧炭化速度；②生产企业交付工程使用的防火门产品，必须与型式认证的结构和附件一致，包括附件的生产厂家、产品的规格型号等。
3.4 关于工厂生产条件的认证和型式认证抽样、产品复查
    《消防类产品型式认可实施规则--防火门产品》规定了木质防火门产品生产、检验设备的最低配置要求。满足该配置要求只需数万元的投入，这也是木质防火门生产企业遍地开花的主要原因。生产企业只有规模达到一定程度后，才可能加大技术投入、完善生产技术、进行新产品开发、完善企业的管理体系。为了尽快提高国内木质防火门生产企业的技术水平和市场竞争能力，为各类工程提供可靠的防火门产品，建议主管部门修订《消防类产品型式认可实施规则--防火门产品》，提高生产、检验设备的最低配置要求。建议以年产5000m2木质防火门的生产能力为最低配置要求。年产5000m2木质防火门的平均销售收入为300万元左右，该规模及其以上企业的木质防火门总产销量占市场总需求量的70%以上。通过该措施，将部分规模小、技术含量低、质量无保证的生产企业淘汰出局。
    关于型式认证抽样、产品复查抽样的样本，应从工程中抽取，样本基数应大于100樘。在门框交付工程后抽取门框，检查组、施工企业、生产企业共同封样，交工程施工企业暂时保存；在门扇交付工程后抽取门扇，由生产企业安装附件后，检查组、施工企业、生产企业共同封样，送检测中心进行检测。企业在下达生产通知单时，每个订单通常多备3～5樘的料，而组装加工周期为2～3天，从工程抽取的试件由生产企业补上。
    完善质检中心的管理程序，杜绝生产企业对检测单位和测试人员的干扰。抽样后的送样由评定中心指定单位实施，而不是生产企业；全国应建立多家防火门检测机构；试件送到检测机构后，由样品管理中心记录、拍照、编号、删除试件上生产企业的信息；检测现场按编号进行检测，向其上级部门提交检测报告；管理部门根据监测报告和样品管理中心提交的编号信息，向评定中心提交型式认可发证检验报告；评定中心向生产企业小转发型式认可发证检验报告。
    防火门生产企业直接向评定中心缴纳工厂条件检查、送样、检测费用。评定中心再向相关单位拨付差旅费、送样费、检测费等。
3.5 关于产品的安装
    木质防火门产品的安装质量以及维护管理对其性能有重要影响，决定防火门是否能正常发挥作用。为确保工程中实际使用的防火门发挥正常的功能，建议消防管理部门制定相关的规定，明确防火门类产品必须由生产该产品的企业进行安装并负责提供相应的售后服务，实行产品质量的终生负责制。
    消防管理部门应制定相应的规定，明确防火门和相关消防产品使用者的责任。使用单位应有明确的管理制度，并认真执行相关的规定，使在用的防火门及其它消防设施能得到正常的维护，确保在发生火灾时，防火门及相关消防设施能正常发挥防火功能。
    使用单位在新建设施投入使用前应向消防管理部门作出消防设施符合防火规范要求和能够进行正常使用和维护的书面承诺。消防监督部门在检查中发现或在火灾后调查发现消防设施无法正常使用或产品有质量问题时，应依法分别追究使用单位和生产单位的责任。
3.6 市场准入
    作为全国统一认证的产品，各地必须取消对外地木质防火门进入时的特殊限制。质量可靠的防火门生产企业和相关的机构应加强联系，建立有影响的防火产品市场网络，共同作好市场的宣传工作，使设计、使用和其它相关部门能了解到质量可靠的木质防火门产品信息。
    现有的防火门生产企业多数较小，可以采取联合兼并的方式进行规范的股份制改造来壮大自身的实力。
3.7 生产企业不断提高装备和生产技术水平
    注意引进高素质人材，包括技术人材和经营管理人材。努力完善企业的管理体系，培养良好的企业素质。木质防火门生产企业应全部通过ISO9000质量管理体系认证。重视新产品的研制，不断加大技术投入，以技术和产品的更新换代来争取市场。