ISO 21925-22021 耐火试验.空气分配系统用防火挡板.第2部分膨胀挡板标准立项发展报告

耐火试验空气分配系统用防火挡板第2部分：膨胀挡板标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Fireresistancetests–Firedampersforairdistributionsystems–Part2:Intumescentdampers摘要本报告旨在全面阐述国际标准ISO21925-2:2021《耐火试验空气分配系统用防火挡板第2部分：膨胀挡板》的立项背景、技术内容及发展现状。随着现代建筑向高密度、多功能化发展，建筑通风与空调系统的防火安全已成为生命财产安全的关键防线。在“预防为主、防消结合”的消防工作方针指导下，空气分配系统中防火挡板的技术要求日益严格。其中，膨胀型防火挡板因其在特定温度下迅速膨胀、有效封堵火势蔓延的特性而备受关注。本报告深入分析了该标准的制定背景、适用范围、关键技术指标，并重点介绍了主要起草单位——英国标准协会（BSI）在该标准制定过程中的核心作用。报告指出，该标准的发布为膨胀型防火挡板的耐火性能评估提供了统一的国际测试方法和性能判据，对提升建筑材料及构件的阻燃性能、完善建筑防火标准体系具有里程碑式的意义。展望未来，随着绿色建筑和智慧消防理念的深入，该标准的持续修订将与新材料、新结构的发展紧密结合，驱动行业向更高效、更可靠的防火技术方向演进。关键词：耐火试验；空气分配系统；防火挡板；膨胀挡板；ISO21925-2；建筑防火；标准化Keywords:Fireresistancetests;Airdistributionsystems;Firedampers;Intumescentdampers;ISO21925-2;Buildingfireprotection;Standardization正文1.引言建筑火灾是威胁人类生命财产安全的主要灾害之一。建筑内的供暖、通风和空调系统（HVAC）因其贯穿各功能分区的管网结构，成为火灾蔓延的潜在“高速公路”。一旦发生火灾，高温烟气通过风管迅速扩散，不仅阻碍人员疏散，更会造成巨大的财产损失。因此，在风管穿越防火分区处安装防火挡板是建筑防火设计的核心环节。防火挡板主要分为两类：一类是常规的机械式（或叶片式）防火挡板，依靠熔断装置触发关闭；另一类则是膨胀型防火挡板（IntumescentDampers）。后者凭借其结构紧凑、安装灵活、风阻较小等优势，在高层建筑、大型商业综合体、洁净厂房等复杂建筑中得到了广泛应用。然而，不同厂家生产的膨胀挡板在材料配方、膨胀速率、承压能力等方面差异巨大，亟需一个统一、科学的国际标准来规范其耐火性能测试方法，以确保护产品的质量和可靠性。在此背景下，国际标准化组织（ISO）技术委员会ISO/TC92/SC2（耐火试验分委员会）启动了ISO21925系列标准的制定工作。其中，ISO21925-1:2019针对机械式防火挡板，而本报告所重点分析的ISO21925-2:2021则专门针对膨胀型防火挡板。该标准的立项标志着国际社会对膨胀挡板这一细分领域技术特性的高度关注与共识。2.标准概述2.1标准编号与范围标准编号为ISO21925-2:2021，全称为“Fireresistancetests—Firedampersforairdistributionsystems—Part2:Intumescentdampers”。该标准由国际标准化组织（ISO）于2021年6月25日正式发布，自发布之日起成为现行有效的国际标准。该标准明确规定了一种用于评估空气分配系统中安装的膨胀型防火挡板耐火性能的统一测试方法。其应用范围涵盖：-测试系统配置：规定了用于测试的支撑结构和风管系统的标准配置；-耐火条件：明确了标准温度-时间曲线，模拟建筑火灾的真实温度场；-加载要求：包括静压差测试及模拟气流条件；-失效判据：明确了判定挡板耐火极限的三大核心指标：隔热性（Insulation,I）、完整性（Integrity,E）及辐射热通量。需要特别指出的是，本标准的适用对象是“膨胀型”挡板，即其防火功能依赖于内部含有膨胀材料的部件，这些材料在受热时会显著膨胀（通常膨胀倍数可达原体积的数十倍），从而堵塞风道并阻断火势及烟气。2.2关键技术内容分析ISO21925-2:2021的核心技术内容可分为以下几个层面：-试验装置与仪器：标准详细规定了试验炉体应符合ISO834-1的要求，确保炉内温度均匀性；膨胀挡板的安装框架必须与实际建筑安装工况相似，包括采用石膏板或混凝土作为支撑结构。此外，对压力、温度、变形等测量仪器的精度和布置提出了严苛要求。-试件准备与安装：这是最关键的一步。标准要求试件（即膨胀挡板）必须按照制造商的安装说明进行安装，不得有任何修改。挡板在测试前不能有任何预设的膨胀触发（即保持室温状态）。对于具有调节功能的挡板，需将其叶片固定在最不利开启位置。这确保了测试结果能真实反映产品在非火灾工况下的状态。-耐火试验条件：-时间-温度曲线：采用标准的ISO834升温曲线，即T=345log10(8t+1)+20，其中t为时间（分钟），T为温度（摄氏度）。此曲线模拟了普通可燃物燃烧的升温过程。-压力条件：试验过程中，挡板两侧需维持一个指定的压差（通常为300Pa），模拟实际建筑中火灾区域的超压状态。这对于膨胀挡板尤为重要，因为膨胀材料需要在克服这种压力差的情况下有效封堵。-气流条件：风管系统内需保持一定的初始气流速度。-性能判据：膨胀挡板在耐火试验期间的失效判据与其它防火挡板一致，具体包括：-完整性（E）：挡板未出现持续火焰燃烧超过10秒的情况，未出现足以使棉垫点燃的缝隙，且未出现贯穿性裂缝。-隔热性（I）：挡板背火面任何一点的温升不得超过初始平均温度180℃，平均温升不得超过140℃。对于膨胀挡板，其膨胀后形成的炭化层的隔热性能是关键考核点。-辐射热通量：在某些特定标准的应用中，还需测量挡板背火面一定距离处的辐射热通量，以确保不会引燃附近可燃物。3.标准修订背景与必要性本标准的立项与发布并非凭空产生，而是源于以下几个关键驱动力：-技术发展的需求：过去，膨胀挡板往往被笼统地归入通用防火挡板标准进行测试。然而，膨胀挡板的失效模式与机械式挡板截然不同（例如，膨胀材料可能过早掉落、膨胀压力不足导致压差失效、膨胀后形成的炭化层机械强度不够等）。旧有标准无法针对性地评估这些“新”风险，导致部分产品虽然通过了通用标准的测试，但在实际火灾中表现不佳。-行业实践的需要：随着建筑行业对通风效率要求的提升，大尺寸、大截面的风管日益普遍。传统的机械式挡板因结构较大、重量沉，难以安装在狭窄的吊顶空间。而膨胀挡板因体积小、易于集成（甚至可直接与风管壁齐平）而备受青睐。市场需求的增长催生了标准化的紧迫性。-国际协调的必然：在ISO21925-2发布之前，各国对膨胀挡板的测试方法差异较大。例如，欧盟有EN1366-2，美国有UL555S等。这些标准在安装细节、压差要求、失效判据等方面不尽相同，给跨国贸易和工程验收带来了巨大困难。ISO标准的出台旨在统一测试基准，促进全球贸易。4.参与单位介绍：英国标准协会（BSI）在ISO21925-2:2021的制定过程中，英国标准协会（BritishStandardsInstitution，简称BSI）发挥了至关重要的组织与领导作用。BSI作为世界上第一个国家标准化机构，成立于1901年，总部位于伦敦，是ISO的创始成员之一。在建筑防火领域，BSI拥有超过一个世纪的深厚底蕴。技术角色与贡献：BSI承担了该标准制定的秘书处工作，并由其下属的技术委员会FSH/22（防火挡板和防烟阀）主导了文本的起草与多轮国际投票。BSI整合了来自UL（美国保险商实验室）、德国威能（Vaillant）等国际知名制造商的工程经验，以及伦敦消防局、BRE（英国建筑研究院）等权威机构的科研成果。BSI在测试方法论上的贡献尤为突出，特别是提出了针对膨胀材料在高温下蠕变及破损行为的评估方法，这一创新性指标被成功纳入了标准的完整性（E）判定体系中。对中国及全球标准化的影响：作为一名在标准化领域深耕百年的领导者，BSI推动该标准的过程体现了国际标准化的典型范式：基于多方协商、注重测试的可重复性、强调安全底线。通过BSI的协调，该标准成功平衡了制造者的经济利益与使用者的安全需求。对于中国而言，我国的耐火试验方法标准（如GB/T9978系列）与该ISO标准在核心原理上保持了一致，但在安装细节和失效判据上仍需进一步对标的细化。BSI在此过程中积累的经验，为我国国内标准“引进来”与本土标准“走出去”提供了宝贵的参考。目前，BSI也在积极推动与该标准相关的CE标志认证服务，为膨胀挡板产品进入欧洲及其他采用ISO标准的市场提供“一站式”解决方案，进一步巩固了其在全球建筑安全标准化领域的核心地位。5.标准实施与展望5.1实施现状自2021年发布以来，ISO21925-2:2021已被多个国家采纳为国家标准或区域性标准，并在国际工程招投标中被广泛引用。许多知名的HVAC系统集成商已开始按照此标准进行产品设计更新和型式检验。该标准的实施有效淘汰了一批性能低劣、仅靠“钻空子”通过测试的产品，提升了行业整体技术水平。5.2未来展望尽管ISO21925-2:2021是目前最新的国际标准，但技术发展从未止步。展望未来，该标准的发展将呈现以下几个趋势：-与绿色建筑理念的融合：未来版本可能会引入“环境寿命”评估要求，考察膨胀材料在使用周期内（如高湿度、高盐雾环境）的性能衰减情况，以确保挡板的长期可靠性。-引入数值模拟技术：随着计算流体力学（CFD）和有限元分析技术的成熟，未来标准可能允许在特定条件下使用经有效验证的数值模拟替代部分实体试验，从而提高认证效率，降低开发成本。-抗冲击与抗爆震要求：针对化工厂、隧道等特殊场所，膨胀挡板未来可能需要增加抗爆炸冲击波的测试条款，以应对更极端的火灾场景。-智能化应用：未来的膨胀挡板可能集成内置传感器，能够通过物联网实时向楼宇消防中央控制系统反馈挡板的工作状态（如是否已膨胀、周围环境温度等）。标准需为此类“智能膨胀挡板”更新测试与评价方法。6.结论ISO21925-2:2021《耐火试验空气分配系统用防火挡板第2部分：膨胀挡板》的立项与实施，是国际标准化组织在建筑防火领域取得的一项重大成果。该标准精准聚焦于膨胀型防火挡板的独特失效模式，通过对