镶玻璃构件耐火试验方法 GB/T12513-2006

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前言

中华人民共和国国家标准
镶玻璃构件耐火试验方法
Fire-resistance tests—Elements of building construction一Glazed elements
（ISO 3009:2003，MOD）
GB/T 12513-2006
代替GB/T 12513—1990
2006-03-14发布  2006-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会  发布

本标准修改采用ISO 3009:2003《耐火试验  建筑构件  镶玻璃构件》（英文版）。
本标准根据ISO 3009:2003重新起草，为了方便比较，在资料性附录B中列出了本标准章条编号与ISO 3009:2003章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情，本标准在采用ISO 3009:2003时进行了修改。有关技术性差异已编入正文中并 在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录C中给出了这些技术性差异及其原因的 —览表以供参考。
为便于使用，对于ISO 3009:2003本标准还做了下列编辑性修改：
——“本国际标准”一词改为“本标准”；
——用小数点“，”代替作为小数点的逗号“，”；
——引用“ISO 834-1”、“ISO 6308”分别改为引用“GB/T 9978”、“GB/T 9775"；
——删除ISO 3009:2003的前言和引言。
本标准代替GB/T 12513—1990《镶玻璃构件耐火试验方法》。
本标准与GB/T 12513—1990相比主要变化如下：
——范围扩大，增加了水平和倾斜镶玻璃构件的试验方法（1990版第1章；本版第1章）；
——增加了术语和定义（见第3章）；
——修改了对试验装置的要求（1990版的第3章；本版的第4章）；
——修改了对试验条件的要求（1990版的第4章；本版的第5章）；
——增加了试验框架（见6.4）；
——增加了试件安装具体要求（1990版5.4；本版6.5）；
——修改了试件背火面温度测量方法（1990版的6.2.2；本版的7.2.2）；
——增加了对热流计的要求（1990版3.4；本版的7.4.1）；
——修改了热通量的测量方法（1990版7.3；本版的7.4.2）；
——增加了试件背火面变形的测量（见7.6）；
——修改了耐火性能判定准则（1990版的第7章；本版的第8章）；
——增加了试验的有效性（见第9章）；
——增加了试验结果表示（见第10章）；
——增加了试件结构的描述（见11.2）；
——増加了资料性附录“试验结果的应用指导”（见附录A）；
——增加了资料性附录“本标准章条编号与ISO 3009:2003章条编号对照”（见附录B）；
——增加了资料性附录“本标准与ISO 3009:2003技术性差异及其原因”（见附录C）。
本标准附录A、附录B和附录C是资料性附录。
本标准由中华人民共和国公安部提出。
本标准由全国消防标准化技术委员会第八分技术委员会（SAC/TC 113/SC 8）归口。
本标准由公安部天津消防研究所负责起草。
本标准参编单位：广东金刚玻璃科技股份有限公司、深圳鹏基龙电安防股份有限公司、深圳南玻安 全玻璃有限公司。
本标准主要起草人：冯玉成、刘晓慧、胡群明、曹顺学、李博、李希全、田庆忠、张明罡、王金星、熊伟。
本标准1990年11月首次发布，2006年3月第1次修订。

注意
    执行本项试验的所有工作人员都应注意，耐火试验有可能对人身造成伤害。耐火试验过程中，可能会产生有毒或有害的烟尘和烟气。在试件的安装过程、试验过程和试验后试件的清理过程中，均有可能出现机械性伤害和操作性危险。
    试验前要对所有潜在的危险及对健康的危害进行分析，并作出安全预告。対相关人员进行必要的 培训。实验室工作人员应严格按照安全操作规程进行操作。

1 范围

本标准规定了隔热性镶玻璃构件和非隔热性镶玻璃构件当其一面受火时的耐火试验方法和耐火性能判定准则。
本标准适用于各种镶玻璃构件的耐火试验，如玻璃幕墙、玻璃隔墙等垂直、倾斜或水平安装的镶玻璃构件。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的务款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标淮达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标淮。
GB/T 9775  纸面石膏板（GB/T 9775—1999，eqv ISO 6308:1980）
GB/T 9978  建筑构件耐火试验方法[GB/T 9978—1999，neq ISO/FDIS 834-1:1997（E）]

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。
3.1
长宽比  aspect ratio
玻璃的受火长边与受火短边的比值。
3.2
安装间隙  expansion allowance
玻璃在玻璃框之间允许的膨胀尺寸，见图1的δ。
注1：安装间隙应分别测量两个方向，如对垂直构件应分别测量高度方向和宽度方向的安装间隙。
3.3
镶嵌玻璃深度  glass edge cover
玻璃镶嵌在玻璃框中的深度，见图2的ω。
3.4
镶玻璃构件  glazed element
由一块或几块透明或半透明玻璃镶嵌在玻璃框中而组成的分隔构件。
3.5
倾斜度  inclination
相对于水平面的安装角度（从0°到90°）。

 

3.6
水平镶玻璃构件  horizontal glazed element
倾斜度大于等于0°小于等于25°的镶玻璃构件。
3.7
倾斜镶玻璃构件  inclined glazed element
倾斜度大于25°小于等于80°的镶玻璃构件。
3.8
垂直镶玻璃构件  vertical glazed element
倾斜度大于80°小于等于90°的镶玻璃构件。
3.9
隔热性镶玻璃构件  insulated glazed element
在一定时间内能同时满足耐火完整性和耐火隔热性要求的镶玻璃构件。
3.10
非隔热性镶玻璃构件  uninsulated glazed element
在一定时间内能满足耐火完整性要求，若需要还能满足热通量要求，但不能满足耐火隔热性要求的 镶玻璃构件。
3.11
辅助结构  associated construction
在实际使用中安装镶玻璃构件的已知阻燃等级和热传导等级的结构。
3.12
支承结构  supporting construction
镶玻璃构件进行试验时，安装试件可能需要的支架结构。

4 试验装置

4.1 耐火试验炉应满足GB/T 9978的要求。
4.2 垂直镶玻璃构件在竖炉上进行耐火试验。
4.3 水平镶玻璃构件在水平炉上进行耐火试验。
4.4 倾斜镶玻璃构件应根据实际可能的受火条件，选用竖炉或水平炉进行耐火试验。为便于倾斜镶玻璃构件的安装，对试验炉进行的改造应不影响炉体的热性能。倾斜镶玻璃构件的安装见图3。

 

5 试验条件

5.1 升温条件
试验炉内升温条件应符合GB/T 9978的规定。
5.2 压力条件
5.2.1 垂直镶玻璃构件和水平镶玻璃构件的试验炉内压力条件应符合GB/T 9978的规定。
5.2.2 倾斜镶玻璃构件：在其受火面最高点以下100mm处的试验炉内压力应为20Pa±3Pa。

6 试件准备

6.1 试件一般要求
6.2 试件数量
6.3 试件尺寸
6.4 试验框架
6.5 试件安装

6.1 试件一般要求

6.1.1 进行耐火试验的试件所用材料、制作工艺、框架结构、衬垫，密封材料和安装方式等均应完全反 映其在实际使用中的情况。
6.1.2 试件的倾斜度应根据实际安装情况确定。

6.2 试件数量

6.2.1 在竖炉进行试验的垂直和倾斜镶玻璃构件，其试件数量应符合GB/T 9978的规定。
6.2.2 在水平炉进行试验的水平和倾斜镶玻璃构件，其试件数量应参照GB/T 9978对墙构件数量的规定。如果预先能够确定倾斜镶玻璃构件的受火面，只需已知受火面向火。

6.3 试件尺寸

试件尺寸应与实际使用的尺寸相同。如果实际使用尺寸大于试验炉所能容纳的尺寸，则该试件受火尺寸不应小于下列规定：
a）在竖炉进行试验的试件：高度3m、宽度3m。
b）在水平炉进行试验的试件：长度4m、宽度3m。

6.4 试验框架

6.4.1 试验框架的要求
安装试件的框架应具有足够的刚度。按6.4.2的方法在试验框架上施加25 kN的力，其内部尺寸增量不应超过5 mm。
6.4.2 试验框架刚度的试验方法
在试验框架内洞口的两竖边和两横边中部分别相向施加25 kN的压力，测量受力处试验框架内部尺寸的增量。

6.5 试件安装

6.5.1 —般要求
6.5.1.1 当试件尺寸与试验框架洞口尺寸一致时，可将试件直接安装在试验框架上。
6.5.1.2 当试件尺寸小于试验框架洞口尺寸时，试件与试验框架的空隙应采用相应的辅助结构或支承 结构填实。
6.5.2 辅助结构
如果镶玻璃构件实际使用时安装在特殊的通常是专用的结构上，则试件应安装在辅助结构上，并采 取适当的固定方式。
6.5.3 支承结构
6.5.3.1 垂直镶玻璃构件的支承结构
试件尺寸比试验框架洞口小时，应采用下列方法将试件安装在试验框架上。
a）试件高度小于试验框架的洞口高度时，可用支承结构减小试验框架洞口高度达到试件要求的
高度。支承结构可从下述刚性标准支承结构中选择适当的结构。
b）试件宽度小于试验框架洞口宽度时，可用支承结构减小试验框架洞口宽度达到试件要求的宽 度，支承结构可从下述刚性标准支承结构或柔性标准支承结构中选择适当的结构。
6.5.3.1.1 刚性标准支承结构
刚性标准支承结构有以下两种结构：
a）高密度刚性标准支承结构
材料密度为（1200±400）kg/m³，厚度为（200±50）mm的结构为高密度刚性支承结构，如砖、素砼块和砌块等。
b）低密度刚性标准支承结构
材料密度为（650±200）kg/m³，厚度≥70 mm的结构为低密度刚性支承结构，如加气砼砌块等。
6.5.3.1.2 柔性标准支承结构
a）耐火石膏板结构为柔性标准支承结构。耐火石膏板应符合GB/T 9775的要求。
b）组成
顶部和底部采用钢质U型龙骨，尺寸为：（67~77）mmX(0.5～1.5）mm；
中间采用钢质C型龙骨，尺寸为：（65～75) mmX (0.5～1.5）mm；
龙骨每边固定耐火石膏板的层数和厚度见表1；
耐火石膏板与龙骨采用自攻螺钉固定，自攻螺钉的长度见表1。

c）结构
顶部和底部龙骨与试验框架的固定间距为600 mm；根据试件洞口的大小和位置确定中间龙骨的
固定中心距，一般为400 mm～625 mm；石膏板与龙骨的固定中心距为300 mm；
多层石膏板接缝应错开。对同一层的石膏板应避免十字接缝；对多层石膏板，相邻层的接缝距离至
少为300 mm。
注：如果柔性标准支撑结构的石膏板不是全高（即3m），则需要在上述位置加水平连接。水平连接需要支撑以防过早失效。比较适当的方法是在水平连接位置的外层板固定一个宽100 mm，厚0.5 mm的钢带。钢带用自攻螺钉固定在外层板上，固定中心距为300mm。
6.5.3.2 水平和倾斜镶玻璃构件
一般情况下，水平和倾斜镶玻璃构件安装在辅助结构上。

7 试验程序

7.1 试验炉内温度测量
7.2 试件背火面温度测量 
7.3 试验炉内压力测量
7.4 试件背火面热通量测量
7.5 试件完整性测量
7.6 试件背火面变形的测量
7.7 试验现象观察

7.1 试验炉内温度测量

试验炉内温度测量和允许控温偏差应符合GB/T 9978的规定。

7.2 试件背火面温度测量

7.2.1 试件背火面热电偶
试件背火面热电偶应符合GB/T 9978的规定。
7.2.2 试件背火面温度的测量
7.2.2.1 平均温度的测量
对于镶嵌一块玻璃的试件，热电偶的数量不应少于5个，分别设在试件中心和试件各四分之一部分的中心；对于镶嵌两块及两块以上玻璃的试件，每块玻璃至少有两个测温点，两测温点沿玻璃的任一条对角线布置在玻璃的四分之一部分的中心部位，参照图4所示。
7.2.2.2 最高单点温度的测量
试件的上框和竖框的中点、横框与竖框的连接处应布置测温点，测温点距框边缘至少15 mm，参照 图4所示。最高单点温度的测量包括7.2.2.1测得的单点温度。

 

7.3 试验炉内压力测量

试验炉内压力测量应符合GB/T 9978的规定。

7.4 试件背火面热通量测量

7.4.1 热流计
测量试件背火面热通量的热流计应符合以下规定：
量程：0 kW/m²~50 kW/m²
最大允许误差：±5%
视场角：180°± 5°
7.4.2 热通量的测量
7.4.2.1 热流计的测量面应平行于试件的表面，并沿着试件中心的法线方向，距试件背火面1米处，每1 min测量记录一次。对于倾斜镶玻璃试件，热流计的测量位置参照图5所示。

7.4.2.2 在热流计的测量范围内，除了试件不应有其他辐射体。热流计不应被遮挡。
注：试件背火面温度低于300℃可不测量热通量。因为该表面产生的热通量较低。

7.5 试件完整性测量

按照GB/T 9978规定的方法测定试件完整性。

7.6 试件背火面变形的测量

试件变形测量位置为试件两竖边的中部和试件的几何中心，参照图4所示。每5 min测量记录一次。
注：试件背火面的变形值不作为判定条件，仅作为试验结果扩展应用的参考数据。

7.7 试验现象观察

观察并记录试件在耐火试验过程中的变形、开裂、软化、剥落和发烟等现象。

8 耐火性能判定准则

8.1 判定依据
试件的耐火性能应以试验过程中所做的测量和观测为依据。
8.2 隔热性镶玻璃构件判定准则
8.2.1 失去耐火完整性
按GB/T 9978的规定进行测量，当棉垫被点燃或背火面窜火持续达10 s以上时，则认为试件失去耐火完整性；当试件背火面出现贯通至试验炉内的缝隙，直径6 mm±0.1 mm的探棒可以穿过缝隙进入试验炉内且探棒可以沿缝隙长度方向移动不小于150 mm，或直径25 mm±0.2 mm的探棒可以穿过缝隙进入试验炉内，则认为试件失去耐火完整性。
8.2.2 失去耐火隔热性
按7.2.2.1测得的试件背火面平均温度超过试件表面初始平均温度140℃，或按7.2.2.2测得的试件背火面任一点最高温度超过该点初始温度180℃时，则认为试件失去耐火隔热性。
8.3 非隔热性镶玻璃构件判定准则
8.3.1 失去耐火完整性
8.2.1中除棉垫试验外，其他内容均适用于本条。
8.3.2 热通量
本标准未规定临界热通量值。试验过程中记录热通量超过5 KW/m²、10 KW/m²、15 KW/m²、20 KW/m²和25 KW/m²的时间。

9 试验的有效性

9.1 按本标准和GB/T 9978规定的试验装置、试验条件、试件要求和试验程序进行的耐火试验，试验结果是有效的。
9.2 试验时试验炉内温度和炉压超过本标准和GB/T 9978规定的上限时，试验结果也是有效的。

10 试验结果表示

耐火试验结果应以耐火完整性、耐火隔热性的时间表示，以分钟（min）计，见表2。

 

11 试验报告

11.1 试验报吿的主要内容
试验报告应包括以下内容：
a）样品名称；
b）试验委托单位和生产单位名称；
c）试验日期；
d）试件结构、照片以及所用材料的技术数据；
e）试件背火面平均温度、单点最高温度、热通量和变形的数据及说明；
f）试验现象；
g）试验结果；
h）试验主持人及试验单位负责人签字，试验单位盖章。
11.2 试件结构的描述
描述试件结构时，应考虑以下内容：
a）玻璃类型及结构——隔热玻璃或非隔热玻璃；是否贴膜；灌浆玻璃或复合玻璃等；
b）玻璃厚度z，见图2；
c）实际玻璃尺寸：高度z₂，宽度z₁，见图1；
d）玻璃受火尺寸：高度x₂，宽度x₁，见图1；
e）镶嵌玻璃深度w，见图2；
f）安装间隙δ，见图1；
g）玻璃框内口尺寸：高度y₂，宽度y₁，见图1；
h）试件外型尺寸；
i）衬垫、密封材料等的类型；
j）压条的类型和尺寸。

 

 

附录A （资料性附录）试验结果的应用指导

A.1 试件的设计
A.2 支承结构
A.3 试验结果的应用

A.1 试件的设计

为了使耐火试验的结果能够应用于其他相似结构，对试件的设计应该具有代表性。
a）试件结构应完全代表实际应用结构，包括表面装饰和填充物等。
b）试件设计应包含能够影响耐火性能的结构特点，如横框与竖框的不同连结方式等。
c）试件有一竖边不受约束（有自由边）。

A.2 支承结构

耐火试验采用6.5.3.1的标准支承结构，其试验结果可应用于其他任何支承结构。否则，实际应用时只能采用试验时的特殊结构。

A.3 试验结果的应用

A.3.1 试验结果的应用范围
试验结果可以直接应用于结构相同，有以下一处或几处不同的情况：
a）玻璃长度或宽度线性减小；
b）长宽比改变，但玻璃的最大尺寸和面积未增加；
c）竖框和/或横框的间距缩小；
d）固定中心距缩小；
e）增加框架尺寸；
f）如果试件试验时最小公称宽度为3m，有一竖边未受约束（有自由边），其相同结构的宽度允许增加，但高度不允许增加。
A.3.2 试件倾斜度的应用范围
不同倾斜度的试验结果应用范围见表A.1。

 

附录B （资料性附录）本标准章条编号与ISO 3009：2003章条编号对照

表B.1给出了本标准章条编号与ISO 3009:2003章条编号对照一览表。

 

 

 

 

附录C （资料性附录）本标准与ISO 3009：2003技术性差异及其原因

表C.1给出了本标准与ISO 3009:2003技术性差异及其原因一览表。