鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法GB12513—90

1  主題內(nèi)容與適應(yīng)范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑲玻璃構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)條件、試件要求、試驗(yàn)程序和耐火極限判定條件。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于延緩火焰和熱氣流穿過(guò)的非承重垂直的玻璃構(gòu)件的耐火試驗(yàn)，如玻璃門(mén)、窗、玻璃隔斷和玻璃塊材墻體等。

2  引用標(biāo)準(zhǔn)

    GB 7633  門(mén)和卷簾的耐火試驗(yàn)方法

    GB 5824  建筑門(mén)窗洞口尺寸系列

3  試驗(yàn)裝置

3．1  耐火試驗(yàn)爐

    耐火試驗(yàn)爐應(yīng)滿(mǎn)足試件的*小尺寸、升溫條件、壓力條件以及便于試件安裝測(cè)試與觀察試驗(yàn)的要求。

3．2  爐內(nèi)溫度測(cè)試儀器

    爐內(nèi)溫度測(cè)量采用絲徑0．75～1．00mm的熱電偶。其熱端應(yīng)伸出瓷管25mm，距試件的*近表面為100mm。測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)火焰的直接沖擊。熱電偶應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)，累計(jì)使用20h后，應(yīng)用熱電偶校驗(yàn)儀校驗(yàn)。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)，經(jīng)溫度變送器或直接送至記錄儀(或計(jì)算機(jī))，應(yīng)能隨時(shí)準(zhǔn)確地顯示標(biāo)準(zhǔn)溫度、單點(diǎn)溫度、平均溫度及偏差溫度。

3．3  試件背火面溫度測(cè)量?jī)x器

    試件背火面溫度測(cè)量應(yīng)采用絲徑為0．5mm的熱電偶，其受熱端應(yīng)與直徑為12mm、厚度為0．2mm的圓形銅片的圓心焊接，銅片用長(zhǎng)、寬均為30mm、厚度為2．0+0．5mm的石棉襯墊或類(lèi)似材料覆蓋。該材料的比重是900±100kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)是0．117～0．143W／(m·℃)。石棉襯墊或類(lèi)似材料可用耐熱膠粘到試件表面上，但銅片與試件表面之間不得有任何殘留膠漿。

    為了檢查試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的全部熱點(diǎn)的溫升，可用一個(gè)裝有把手的移動(dòng)熱電偶。

    熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)，可經(jīng)溫度變送器或直接送到記錄儀(或計(jì)算機(jī))，應(yīng)能隨時(shí)準(zhǔn)確地顯示平均溫度、單點(diǎn)溫度。

3．4  試件背火面輻射照度的測(cè)試儀器

    試件背火面輻射照度的測(cè)量，應(yīng)采用性能良好的輻射計(jì)。它具有瞄準(zhǔn)和接收系統(tǒng)，以及數(shù)值的打印和繪制時(shí)間與輻射照度的關(guān)系曲線(xiàn)。

3．5  爐壓測(cè)試儀器

    爐壓測(cè)量應(yīng)采用壓力傳感器，傳感器的設(shè)置應(yīng)能準(zhǔn)確測(cè)量靜壓頭，不得布設(shè)在易受火焰直接沖擊或排氣通路的地方。

3．6  儀器設(shè)備的**度

    儀器設(shè)備應(yīng)達(dá)到以下**度：

    溫度：爐內(nèi)；土15℃；

    其它：土5℃；

    壓力：土5Pa；

    時(shí)間：土10s。

4  試驗(yàn)條件

4．1  升溫條件

4．1．1  耐火性能試驗(yàn)應(yīng)采用明火加熱，使試件受到與實(shí)際火災(zāi)相似的火焰作用。

4．1．2  試驗(yàn)時(shí)爐內(nèi)溫度的上升隨時(shí)間而變化，應(yīng)按下列函數(shù)關(guān)系式控制，見(jiàn)式(1)：

    T一T0＝345log10(8t+1)……………………………(1)

式中；t——試驗(yàn)所經(jīng)歷的時(shí)間，min；

    T——升溫到‘時(shí)間的爐溫，℃；

    T0——爐內(nèi)初始溫度，℃(T0應(yīng)在5～40℃范圍之內(nèi))。

    表示以上函數(shù)的曲線(xiàn)，即“時(shí)間—溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)”如圖1所示。

  上圖中表示時(shí)間、溫度相互關(guān)系的代表數(shù)值如下表所示：

t

min
 5
 10
 15
 30
 60
 90
 120
 10
 240
T－T0

℃
 556
 659
 718
 821
 925
 986
 1020
 1090
 1133

4．1．3  爐溫允許偏差及爐溫均勻性要求、偏離時(shí)間—溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的偏差“d”應(yīng)用式(2)確定：

    d＝(A—B)× 1／B × 100………………………………(2)

式中：A——實(shí)際平均爐溫曲線(xiàn)下的面積；

      B——標(biāo)準(zhǔn)溫度曲線(xiàn)下的面積；

    “d”應(yīng)在以下限度之內(nèi)：

    0～10min時(shí)土15％……………………………………… ①

    11～30min時(shí)土10％ ……………………………………②

    30min以后土5％  ………………………………………③

    面積的計(jì)算方法是，在①的間隔不超過(guò)1 min，②的間隔不超過(guò)2min，③的間隔不超過(guò)5min的情況下將面積相加。

    在頭10min之后的任何時(shí)間內(nèi)，對(duì)于不燃構(gòu)件，爐溫單點(diǎn)*大允許偏離標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)不大于土100℃，對(duì)于可燃構(gòu)件，*大允許偏差不大于土200℃。

4．2  壓力條件

    試驗(yàn)開(kāi)始5min后，爐內(nèi)應(yīng)達(dá)到在試件自下而上三分之一位置以上范圍內(nèi)保持正壓。在爐內(nèi)3m高度上距試件表面100mm處，應(yīng)有20±5Pa的壓力。

4．3  受火條件

    試件為一面受火。

5  試件要求

5．1  材料

    試件的材料選用與制作，應(yīng)和實(shí)際使用情況相同。為使試驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行而作的任何修改，應(yīng)對(duì)試件的耐火性能無(wú)重大影響，并對(duì)所作的修改進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

5．2  尺寸

    試件應(yīng)與實(shí)際使用的尺寸相同。門(mén)和窗的尺寸應(yīng)符合GB 5824的規(guī)定。如果實(shí)際尺寸大于試驗(yàn)爐所能容納的尺寸，則該試件受火部分的尺寸其高不得小于2．5m，寬不得小于2．0m。

5．3  數(shù)量

    試件結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，數(shù)量為1個(gè)。如果試件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)、且兩側(cè)都要求耐火，數(shù)量一般為2個(gè)。如果預(yù)先能夠確定其中一側(cè)為耐火薄弱面，也可只對(duì)耐火薄弱面進(jìn)行一次試驗(yàn)，數(shù)量亦為1個(gè)。

5．4  安裝

    試件的安裝應(yīng)反映出實(shí)際使用的狀況。對(duì)玻璃門(mén)或窗，其扇與框之間的縫隙應(yīng)符合GB 5824的規(guī)定。

    對(duì)于玻璃門(mén)、窗或其它分隔構(gòu)件，應(yīng)安裝在實(shí)際使用的同類(lèi)型墻體上進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)墻型無(wú)法確定時(shí)，可選用混凝土墻或磚墻，其厚度不小于100mm。安裝時(shí)應(yīng)使鎖閂和緊固件(鉸鏈除外)安裝在背火側(cè)。

5．5  養(yǎng)護(hù)

    試驗(yàn)時(shí)，試件的強(qiáng)度和濕度應(yīng)與實(shí)際使用的構(gòu)件狀態(tài)相接近。

    厚度小于200mm的濕法生產(chǎn)的試件，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于四周。厚度每增加100mm，養(yǎng)護(hù)時(shí)間另增加一周。

6  試驗(yàn)程序

6．1  試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束1）

    試驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)檢查熱電偶記錄的環(huán)境溫度。當(dāng)試驗(yàn)爐內(nèi)的中點(diǎn)位置、距試件表面100mm處的熱電偶溫度記錄到50℃時(shí)，便可將其作為試驗(yàn)的開(kāi)始時(shí)間；同時(shí)，所有手動(dòng)和自動(dòng)的測(cè)量觀察系統(tǒng)都應(yīng)開(kāi)始工作。

    試驗(yàn)應(yīng)按第4章和本章的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)量和記錄。當(dāng)試驗(yàn)中試件出現(xiàn)第7章所規(guī)定的一條或幾條情況時(shí)，試驗(yàn)應(yīng)立即終止；或雖沒(méi)出現(xiàn)第7章所規(guī)定的一條或幾條情況，但已達(dá)到預(yù)定的時(shí)間，試驗(yàn)也可結(jié)束。

    1)在試驗(yàn)前記錄環(huán)境溫度，其目的是判定試件在試驗(yàn)過(guò)程中背火面的溫升情況。當(dāng)點(diǎn)燃**個(gè)噴嘴或者開(kāi)啟的爐門(mén)關(guān)閉或者在試驗(yàn)爐內(nèi)的中點(diǎn)位置、距試件表面100mm處的熱電偶溫度達(dá)到50℃時(shí)，就作為試驗(yàn)的開(kāi)始。本標(biāo)準(zhǔn)采用熱電偶溫度達(dá)到50℃時(shí)作為試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間。

6．2  測(cè)量與觀察

6．2．1  爐內(nèi)溫度的測(cè)量，應(yīng)按3．2、4．1、4．2、4．3規(guī)定進(jìn)行。溫度應(yīng)連續(xù)測(cè)量或每隔2min測(cè)量一次。熱電偶的數(shù)量，在試件表面每1．5m2至少有一個(gè)，熱電偶總數(shù)不得少于5個(gè)。

6．2．2  試件背火面溫度的測(cè)量2）應(yīng)按3．3規(guī)定進(jìn)行。溫度應(yīng)連續(xù)測(cè)量或每隔2min測(cè)量一次。熱電偶的數(shù)量不得少于5個(gè)，其中一個(gè)設(shè)在試件的中心，其余分設(shè)在試件各四分之一部位的中心。

    背火面的平均溫升，如果有某個(gè)熱電偶失靈，就用其余熱電偶的平均值，*高溫升要取自固定或其它一支移動(dòng)式熱電偶。

    除防火門(mén)外，其它鑲玻璃構(gòu)件，可不測(cè)定背火面溫度。

    2)鑲玻璃構(gòu)件作防火門(mén)使用，應(yīng)按GB 7633—87的規(guī)定測(cè)定背火面溫度，而背火面的輻射照度只是對(duì)溫度數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。

6．2．3  試件背火面輻射照度的測(cè)量，應(yīng)按3．4規(guī)定進(jìn)行。輻射計(jì)設(shè)置位置應(yīng)沿著試件中心的法線(xiàn)方向，距試件背火面一定距離處，每隔1min測(cè)量記錄一次。

6．2．4  爐內(nèi)壓力的測(cè)量，應(yīng)按3．5和4．2規(guī)定進(jìn)行，其測(cè)量時(shí)間應(yīng)連續(xù)或每隔2min測(cè)量記錄一次。

    爐內(nèi)應(yīng)設(shè)3個(gè)靜壓測(cè)點(diǎn)并沿靠近試件邊緣的一條軸線(xiàn)布置，即在試件的頂邊、底邊及試件三分之一高度的位置各設(shè)1個(gè)。

6．2．5  試件完整性測(cè)量。在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)試件有火焰或氣體從孔洞和其它縫隙處出現(xiàn)時(shí)，則應(yīng)在這些出現(xiàn)處進(jìn)行棉墊著火性試驗(yàn)。棉墊與試件之間保持20～30mm的距離，將其中心靠近裂紋，孔洞或其它縫隙處，時(shí)間不少于10～30s，如果棉墊在前一次使用時(shí)已經(jīng)吸潮或被燒焦，就不應(yīng)再用。

    棉墊尺寸為：100mm×100mm，厚20mm。棉墊應(yīng)由新的、未染色的、柔軟的棉纖維制成，不應(yīng)混有人造纖維，其重量為3～4 g。

    棉墊使用前應(yīng)先放入1054-5℃的干燥箱中，干燥時(shí)間不得少于30min。干燥后在干燥箱內(nèi)存放24h，使用時(shí)將其安裝到直徑為1mm金屬絲制成的100mm×100mm的框架內(nèi)，金屬絲架應(yīng)裝有把手，便于操作。

    棉墊試驗(yàn)不適于爐內(nèi)負(fù)壓區(qū)。如果試驗(yàn)裂縫或開(kāi)口在負(fù)壓區(qū)，則完整性的測(cè)量可臨時(shí)增加爐內(nèi)壓力的辦法或測(cè)定其縫隙寬度。

    棉墊試驗(yàn)只能用來(lái)確定框架和周?chē)镏g的完整性的損壞，不能用于鑲玻璃處發(fā)出的輻射熱而引起棉墊燃燒部位。

6．2．6  其它觀察事項(xiàng)

    觀察試件在試驗(yàn)過(guò)程中的變形、玻璃的軟化和熔化、玻璃塊的裂縫、孔洞等現(xiàn)象。如果有大量的煙從背火面逸出，應(yīng)進(jìn)行記錄。

7  耐火極限判定條件

    試驗(yàn)中，當(dāng)7．1、7．2、7．3各條中規(guī)定的任一條出現(xiàn)時(shí)，則表明試件達(dá)到耐火極限。

7．1  失去完整性

7．1．1  試件背火面出現(xiàn)火焰，并持續(xù)燃燒10s或10s以上。

7．1．2  按照6．2．5條進(jìn)行棉墊著火性試驗(yàn)，棉墊被點(diǎn)燃時(shí)則表明試件失去完整性。

7．2失去絕熱性

    鑲玻璃構(gòu)件作為防火門(mén)使用，凡每扇門(mén)的玻璃面積超過(guò)0．065m2，按GB 7633測(cè)點(diǎn)布置方法測(cè)定背火面溫度。

7．5  臨界輻射照度

    按3．4與6．2．3條規(guī)定，測(cè)定試件背火面輻射照度。

    a．  距試件背火面3m的位置，輻射照度達(dá)到0．42w／cm2。

    b．  距試件背火面在等于其較小尺寸(長(zhǎng)度或高度)1．2倍的距離內(nèi)，輻射照度達(dá)到3．35w／cm2。

8  檢驗(yàn)報(bào)告

    檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

    a．  樣品名稱(chēng)；

    b．  受檢單位和生產(chǎn)廠(chǎng)名稱(chēng)；

    c．  采樣方式；

    d．  檢驗(yàn)日期；

    e．  試件構(gòu)造、照片及其所用材料的技術(shù)數(shù)據(jù)；

    f．  輻射照度、溫度與變形數(shù)據(jù)及其說(shuō)明；

    g．  檢驗(yàn)結(jié)論；

    h．  責(zé)任檢驗(yàn)員、檢測(cè)部主任、技術(shù)科長(zhǎng)、中心主任簽字；

    i．  檢測(cè)單位蓋。

    附加說(shuō)明：

    本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)公安部提出。

    本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)內(nèi)消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

    本標(biāo)準(zhǔn)由公安部天津消防科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。

    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人楊兆麟、宋維和、吳鋆。