ISO 3008-42021 耐火试验.门和百叶窗组件.第4部分用于密封防火门框和支撑结构之间间隙的线性连接防火密封材料标准立项发展报告

耐火试验门和百叶窗组件第4部分：用于密封防火门框和支撑结构之间间隙的线性连接防火密封材料标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Fireresistancetests—Doorandshutterassemblies—Part4:Linearjointfiresealmaterialsusedtosealthegapbetweenafiredoorframeandthesupportingconstruction摘要随着建筑防火安全要求的不断提升，防火门作为建筑被动防火系统中的关键构件，其整体耐火性能的可靠性直接影响火灾中人员疏散与火势隔离的有效性。然而，防火门框与支撑结构之间的安装间隙长期被视为防火分隔的薄弱环节，若未采用适当的线性连接防火密封材料加以封堵，火灾中高温烟气与火焰极易通过该间隙蔓延，导致防火门整体失效。国际标准化组织（ISO）于2021年2月16日正式发布ISO3008-4:2021《耐火试验门和百叶窗组件第4部分：用于密封防火门框和支撑结构之间间隙的线性连接防火密封材料》，填补了该领域国际标准空白。本标准在ISO3008系列既有框架基础上，系统规定了线性连接防火密封材料的术语定义、试验装置、试验条件、试件制备、试验程序及性能判定准则，建立了模拟实际安装工况的标准化试验方法体系。本报告从标准立项背景、编制原则、核心技术内容、试验方法逻辑及国内外标准比对等维度展开分析，旨在为标准使用者提供系统性技术解读，并为我国相关国家标准和行业标准的制修订提供参考和借鉴。关键词：耐火试验；防火门；线性连接密封材料；ISO3008-4；被动防火；标准化Keywords:Fireresistancetests;Doorassemblies;Linearjointfiresealmaterials;ISO3008-4;Passivefireprotection;Standardization1引言1.1研究背景建筑火灾是威胁人民生命财产安全的主要灾害类型之一。根据应急管理部消防救援局发布的全国火灾情况通报，建筑类火灾在我国火灾总数中占据相当比例，其中因防火分隔措施失效导致火灾蔓延扩大的案例屡见不鲜。防火门作为建筑防火分区划分和疏散通道保护的核心部件，在火灾条件下应能在规定时间内保持完整性和隔热性，从而为人员疏散和消防救援争取宝贵时间。然而，在工程实践中，防火门框与周边墙体等支撑结构之间的安装间隙是一个极易被忽视却至关重要的技术细节。由于建筑施工误差、门框与墙体材料热膨胀系数差异以及安装工艺等多种因素的影响，防火门安装后其门框与支撑结构之间不可避免地存在缝隙。国内外大量火灾案例和试验研究表明，当未采取有效密封措施时，高温火焰和有毒烟气可在短时间内通过该间隙迅速蔓延至相邻防火分区，使防火门形同虚设。针对这一问题，防火门生产企业、密封材料供应商及工程建设单位通常在安装施工中采用膨胀密封条、防火密封胶、矿物纤维填充材料等线性连接防火密封材料对间隙进行封堵。但这些材料种类繁多、性能各异，缺乏统一的国际试验方法和性能评价标准，使得产品质量参差不齐，防火设计参数无法统一，也给工程验收和市场监管带来困难。1.2ISO3008系列标准概况ISO3008是国际标准化组织下属的火灾试验技术领域的重要系列标准，涵盖了门和百叶窗组件的耐火试验方法。该系列标准的制定旨在为建筑门窗构件的耐火性能评价提供统一的国际试验方法。在此背景下，ISO/TC92（消防安全技术委员会）下属的SC2（火灾中的结构防护分技术委员会）于2017年前后启动了ISO3008-4的制定工作，经过多轮国际研讨、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等各阶段严格审议，最终于2021年2月16日正式发布。1.3标准立项的必要性与紧迫性该标准的立项和发布具有多方面的重要意义。首先，在技术层面，它为线性连接防火密封材料的耐火性能评价提供了统一的国际试验基准，使得全球范围内该类产品的性能测试结果具有可比性。其次，在市场层面，统一的国际标准有助于消除技术性贸易壁垒，促进防火密封材料在国际贸易中的自由流通。再次，在应用层面，该标准为建筑设计和施工提供了明确的技术依据，有助于提高建筑整体防火安全水平。最后，在标准体系建设层面，该标准填补了ISO3008系列在连接密封材料领域的空白，完善了建筑构件耐火试验标准体系。2标准编制原则与依据2.1编制原则ISO3008-4:2021在编制过程中遵循了以下几项基本原则：（1）协调一致性原则。标准在框架结构、术语定义和试验原理方面与ISO3008系列其他部分以及ISO834-1（耐火试验通用要求）保持高度协调，确保系列标准之间的连贯性和互补性。（2）模拟真实性原则。标准充分考虑了实际工程安装条件，试验装置的设计和试件的制备力求真实反映防火门框与支撑结构之间间隙的实际形态和密封材料的使用工况。（3）可操作性原则。标准在保证试验科学性的前提下，兼顾了试验设备的可实现性和试验操作的可行性，使具备标准耐火试验能力的实验室均能有效实施。（4）性能导向原则。标准以密封材料在实际火灾条件下的密封性能表现为核心评价对象，而非局限于材料自身的理化性能指标。2.2编制依据本标准的编制主要依据以下技术文件和法规背景：-ISO834-1:1999《耐火试验建筑构件第1部分：通用要求》，该标准规定了耐火试验的通用原理、furnace（试验炉）温度-时间曲线、炉压条件等基础性技术要求；-ISO3008-1《耐火试验门和百叶窗组件第1部分：门和百叶窗组件》中关于耐火试验方法和性能判定的基础框架；-欧洲标准化委员会（CEN）在耐火试验方法领域的技术积累，特别是涉及防火门安装细节方面长期形成的技术共识；-国际建筑研究和文献理事会（CIB）在建筑防火领域的研究成果。3标准核心技术内容解析3.1适用范围ISO3008-4:2021明确规定了其适用范围为：用于密封防火门框与支撑结构之间间隙的线性连接防火密封材料的耐火试验方法。该标准适用于各类以线性方式应用的火密封材料，包括但不限于膨胀密封条、预压缩密封带、防火密封胶（以线性形式应用）等。需要特别指出的是，该标准不适用于以下情况：防火门扇与门框之间缝隙使用的密封材料（该部分属于门组件自身的测试范畴）；幕墙或其它建筑构件接缝处的防火封堵系统；贯穿防火分隔的管线穿墙封堵系统。3.2术语与定义标准对以下关键术语进行了规范定义：-线性连接防火密封材料（linearjointfiresealmaterial）：以线性连续方式应用于防火门框与支撑结构间隙中，在火灾条件下通过膨胀或其他机制封堵间隙、阻止火焰和烟气穿过的材料。-支撑结构（supportingconstruction）：防火门安装所在的结构构件（如砌体墙、混凝土墙或轻钢龙骨墙等），在试验中用于模拟实际安装条件的标准基材。-间隙（gap）：防火门框与支撑结构之间的设计规定距离，该距离应在试件制备时予以精确控制和记录。-膨胀率（expansionratio）：密封材料在规定温度条件下膨胀后的体积与初始体积之比，该参数直接影响密封材料在火灾中的封堵性能。3.3试验装置与仪器设备标准对试验装置提出了明确的技术要求。试验采用符合ISO834-1规定的耐火试验炉，能够按照标准温度-时间曲线（即ISO834标准升温曲线）对试件进行加热。试验炉的设计应确保能够模拟实际火灾条件下的热辐射和热对流环境。在温度测量方面，标准要求采用符合规定精度等级的热电偶对炉内温度和试件表面温度进行实时监测。炉内热电偶按照标准规定的数量和位置布置于试件受火面附近，用于控制炉温使其符合标准升温曲线。密封材料背火面的温度测量采用垫片式热电偶，用于评估材料的隔热性能。压力测量系统用于控制试验炉内压力条件，确保炉内压力分布满足标准规定。间隙系统的变形测量装置用于监测试件在火灾条件下的位移和变形情况。3.4试件制备与安装试件制备是本标准的核心技术环节之一。标准对试件结构、材料选择和安装工艺提出了详细要求：（1）支撑结构：试验用支撑结构应能代表实际应用中的典型墙体构造。当防火门用于砌体墙或混凝土墙时，支撑结构可采用上述材料制作。当防火门用于轻钢龙骨石膏板墙体时，支撑结构应按照实际工程做法进行安装。支撑结构的尺寸应足以容纳标准规定的门框试件，并保证密封材料具有足够的测试长度。（2）门框试件：门框试件应为实际产品的代表性样品，其材料、断面形式和加工工艺应与实际产品一致。门框材质可按其应用场景分为钢质、木质或其他金属材料。（3）密封材料安装：应按实际工程中的安装方式将线性连接防火密封材料安装于门框与支撑结构之间的间隙中。密封材料的位置、尺寸和固定方式应在试验报告中详细记录。标准强调，试件应能代表实际安装的最佳做法，任何特殊安装条件（包括间隙宽度、密封材料深度等）均应在试验报告中详细说明。3.5试验程序试验程序按照ISO834-1规定的标准耐火试验方法执行。试验从启动点火装置开始，炉内温度应按照标准温度-时间曲线随时间推移持续升高。在试验过程中需持续记录和观察以下关键参数：炉内温度应按标准规定的时间间隔进行记录，并同步绘制炉温-时间曲线图；炉内压力应保持在标准规定的范围内；试件背火面的温度分布应通过布置在密封材料背火面和门框表面的热电偶进行连续监测。试验过程中应持续观察并记录试件的以下状态变化：密封材料是否出现熔化、流淌、脱落等现象；背火面是否出现持续的火焰燃烧；试件是否出现裂缝、孔洞或其他可能降低耐火性能的缺陷；是否存在气体或烟气从非受火面逸出的现象，以及是否有火焰从试验件非受火面窜出的情况。试验持续进行直至达到预定的试验终止条件，或试件发生标准规定的失效判定条件。试验时间以分钟为单位进行记录，可分别为30分钟、60分钟、90分钟和120分钟等。3.6性能判定准则标准规定了两个核心性能判定准则：（1）完整性（Integrity）：试验过程中，试件背火面不得出现持续燃烧火焰超过规定时间（通常为10秒），且试件不得出现足以使火焰或热烟气穿过的裂缝、孔洞或间隙。棉垫点燃试验是判定完整性的辅助方法——按照规定方法将棉垫接触试件背火面可疑部位，观察是否被点燃。（2）隔热性（Insulation）：试件背火面的平均温度温升不得超过140K，背火面任意点的最高温度温升不得超过180K。需要强调的是，对于以密封间隙为主要功能的线性连接防火密封材料而言，完整性通常是最主要的评价指标。然而，如果密封材料同时宣称具有隔热功能，则还需满足上述隔热性要求。4主要修订单位与组织介绍4.1ISO/TC92消防安全技术委员会ISO3008-4:2021由国际标准化组织消防安全技术委员会（ISO/TC92）负责制定。ISO/TC92成立于20世纪60年代，是国际标准化组织中专门从事消防安全领域标准制定的技术委员会，其秘书处目前由美国国家标准学会（ANSI）承担。TC92的工作范围涵盖火灾的发生和发展、火灾中材料和构件的反应与耐火性能、火灾探测与扑救、火灾安全工程以及火灾风险评估等领域。该委员会下设多个分技术委员会和工作组，其中负责本标准的SC2分技术委员会专注于火灾中的结构防护技术，研究建筑构件在火灾条件下的结构行为与耐火性能评价方法。SC2汇集了来自全球数十个成员国的消防研究机构、标准制定组织、生产企业及检测认证机构的数百名专家，长期致力于耐火试验方法的研究和标准制定工作。在ISO3008-4的制定过程中，来自英国、德国、日本、美国、中国等国家的专家积极参与，先后召开了多次工作组会议和分委员会会议。经过反复讨论和试验验证，最终就密封材料试件的制备方法、间隙构造的模拟方式、试验终止条件等技术细节达成国际共识。4.2国内相关单位参与情况中国作为ISO常任理事国，国家标准委积极组织国内相关单位和专家参与ISO3008-4的制定工作。本标准草案在制定过程中得到了行业内多家高校、消防研究所和龙头企业的技术支持。5主要内容的分析和对比5.1与本标准相关的国内标准我国现行有关线性连接防火密封材料耐火性能的标准规范如下：（1）GB/T31436-2015《建筑门窗及幕墙用防火密封材料》该标准是防火密封材料的基础性产品标准，包括防火密封胶、膨胀密封条等。在耐火试验方面，该标准引用GB/T9978系列建筑构件耐火试验方法，但检测方法着重于材料的受火后状态描述，在装配方式和实际工况模拟方面相对简化。（2）GB/T9978.8-2008《建筑构件耐火试验方法第8部分：非承重垂直分隔构件的特殊要求》是以非承重隔墙为对象的标准耐火试验方法，明确规定在标准升温条件下对墙体的完整性和隔热性进行判定。在测试密封材料的实际应用中，通常结合试件安装于墙体预留缝隙中检测。（3）GB12955-2008《防火门》规定了防火门产品的耐火性能要求，对带密封条防火门进行的整门检测，可以间接反应密封条性能，但不能直接用于评价线性连接密封材料在门框与墙体间隙工况下的耐火性能。5.2主要差异分析相较于GB/T31436-2015和GB/T9978.8-2008，ISO3008-4:2021具有以下主要差异和优势：（1）试件构造典型化程度更高。国标方法常将试验简化为一平面结构件，ISO3008-4则首次将试验体模构成门框与支撑结构的交叉构造，达到了对实际工况的还原。（2）试验条件更严格。ISO3008-4明确要求间隙宽度按门框制造商规定的最小和最大安装间隙进行双重试验，因此更能反映实际工程中的最不利条件。（3）试验结果表达方式更适用。ISO3008-4直接采用耐火时间（min）和失效模式表达试验结果，更便于设计和与监理人员进行工程决策。5.3国际标准对比与欧洲标准EN1634-3和英国标准BS476-20相比，ISO3008-4:2021在基本试验原理和炉温控制方面保持了一致，但在以下几个方面有所发展：（1）试件装配公差控制更加精确。ISO3008-4中对门框装配间隙给出了精确到±1mm的公差范围，确保了不同实验室之间的试验结果具有更高的可再现性。（2）扩展了支撑结构的类型。标准允许采用砌体墙、混凝土墙及轻钢龙骨墙等多种支撑结构类型，适应了不同国家和地区的建筑构造形式差异，提高了标准的全球适用性。（3）明确了安装实践的规范性表述。标准不仅给出了密封材料安装推荐做法，还要求在报告中对实际安装过程与推荐做法之间的差异予以详细说明，提升了试验报告的透明度和可比性。6标准应用前景与实施建议ISO3008-4:2021的发布为全球范围内线性连接防火密封材料的耐火性能评价提供了统一的试验方法平台，该标准在诸多领域具有广阔的应用前景：6.1工程应用前景在现代建筑中，随着建筑功能复杂化程度的提高和建筑高度的不断增加，防火门作为防火分区划分的重要设施，其安装质量直接关系到整体防火安全水平。该标准的技术方法可广泛应用于防火门安装工程的质量控制和验收检验领域。特别是对于医院、高层住宅、大型商业综合体等人员密集场所的防火门安装工程，采用该标准方法对线性连接密封材料的耐火性能进行验证，可有效提升防火分隔系统的整体可靠性。6.2产品研发与认证应用对于线性连接防火密封材料的生产企业，ISO3008-4:2021提供了一个统一的产品性能评价平台。企业在新型膨胀密封材料、耐火密封胶等产品研发过程中，可以采用该标准方法对产品进行系统的耐火性能测试和优化迭代。同时，随着国际标准化组织标准的推