#1防排煙風(fēng)管耐火極限檢測(cè)遵從的要求

#2滿足耐火極限的防排煙風(fēng)管用于工程實(shí)踐的相關(guān)問(wèn)題思考

#3不同防排煙風(fēng)管類型的形式分析

風(fēng)管耐火極限的相關(guān)規(guī)定闡述

建筑火災(zāi)中產(chǎn)生煙氣造成的高溫?zé)崃俊⒄诠庑?、毒性是造成火?zāi)人員傷亡的重要因素。建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備和材料的選用不僅關(guān)系到萬(wàn)一火災(zāi)情況下的可靠性，也關(guān)系到長(zhǎng)期設(shè)備材料運(yùn)行維護(hù)的耐用性問(wèn)題。

為了全面規(guī)范建筑防、排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2017年11月頒布公告，批準(zhǔn)由公安部四川消防研究所主編、上海消防總隊(duì)等單位參編的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)于2018年8月1日正式實(shí)施，相關(guān)條款中對(duì)建筑防、排煙系統(tǒng)設(shè)備、管道和閥門部件的選型和選材作出了全面、詳細(xì)的規(guī)定。

其中對(duì)建筑不同區(qū)域的排煙系統(tǒng)、防煙系統(tǒng)、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管本體有詳細(xì)的耐火極限規(guī)定，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)行對(duì)穿越防火墻、防火隔墻、防火分區(qū)風(fēng)管耐火極限的規(guī)定，及現(xiàn)行、、、、、、、等相關(guān)條文對(duì)穿越風(fēng)管不同部位的耐火極限的進(jìn)一步明確規(guī)定，共同組成對(duì)防排煙風(fēng)管耐火極限的在0.5-3h范圍內(nèi)的全部規(guī)定。

#1

防排煙風(fēng)管耐火極限檢測(cè)遵從的要求

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51251-2017中提出的所有部位的防排煙風(fēng)管的耐火極限要求，無(wú)疑是中國(guó)建筑防排煙行業(yè)的一個(gè)大事件，標(biāo)志著工程界總結(jié)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)防排煙經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后逐步意識(shí)到，傳統(tǒng)的鐵皮風(fēng)管或原始的無(wú)機(jī)復(fù)合風(fēng)管因?yàn)椴痪邆淠突鸶魺嵝院湍突鹜暾裕瑐鹘y(tǒng)風(fēng)管在排煙時(shí)本身產(chǎn)生高溫輻射，在自身防火分區(qū)或防煙分區(qū)內(nèi)就起到傳遞高溫?zé)崃磕酥烈几浇扇嘉锘蜃陨斫Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷造成截面積大大減少，存在無(wú)法有效將煙氣排除的缺陷。因此有必要采用滿足耐火極限的防排煙風(fēng)管。

目前中國(guó)對(duì)耐火風(fēng)管的檢測(cè)規(guī)范有《通風(fēng)管道耐火試驗(yàn)方法》GBT 17428-2009和剛剛出臺(tái)的《建筑防煙排煙風(fēng)管防火性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》CECS 886-2021。

GBT 17428-2009充分參照了的測(cè)試方法[1]，該規(guī)范適用范圍寫著：本標(biāo)準(zhǔn)不適用于排煙管道，但在防排煙風(fēng)管要求有耐火極限后，均采用GBT 17428-2009 的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法。

而《建筑防煙排煙風(fēng)管防火性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》CECS 886-2021是專門針對(duì)防排煙風(fēng)管編制的測(cè)試規(guī)范，雖然是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，卻提供了更加規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試方法。

1.1 防排煙系統(tǒng)火災(zāi)情況下防排煙及補(bǔ)風(fēng)管的實(shí)際工作狀態(tài)分析

根據(jù)排煙風(fēng)管、防煙風(fēng)管和補(bǔ)風(fēng)管在建筑中的應(yīng)用部位和面臨的實(shí)際火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，將風(fēng)管的受火方式分為高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)管道排煙口進(jìn)入管道內(nèi)和管道整體穿越起火部位兩種場(chǎng)景，對(duì)應(yīng)出管道的兩種受火條件即排煙風(fēng)管內(nèi)部分別受火，防煙風(fēng)管和補(bǔ)風(fēng)管外部受火條件。

在消防排煙風(fēng)機(jī)的作用下，高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)排煙口吸入到風(fēng)管中并通過(guò)排煙防火閥輸送到末端排出建筑外，這屬于內(nèi)部受火條件。防煙系統(tǒng)為加壓送風(fēng)系統(tǒng)，高溫?zé)煔獠粫?huì)直接從送風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)管內(nèi)，不需要進(jìn)行內(nèi)部受火條件試驗(yàn)，補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)也一樣。但無(wú)論是防煙排煙風(fēng)管還是補(bǔ)風(fēng)管都可能穿越火場(chǎng)，管道內(nèi)處于補(bǔ)風(fēng)或排出煙氣的狀態(tài)，管道外部受火作用下，需要維持補(bǔ)風(fēng)和煙氣輸送的功能，因此管道本身必須具備在外部受火條件下滿足耐火性能要求的能力。

根據(jù)休格拉德判據(jù)，當(dāng)建筑室內(nèi)頂棚溫度達(dá)到 600℃時(shí)，或室內(nèi)頂部熱煙溫度達(dá)到 600℃時(shí)，認(rèn)為火災(zāi)已發(fā)生轟燃[2]。轟燃階段是火災(zāi)發(fā)展的重要階段，各種防火措施的實(shí)施都是為了阻止火勢(shì)發(fā)展到轟燃階段，因此排煙系統(tǒng)的作用，就是將火災(zāi)初期產(chǎn)生的熱煙及時(shí)排出，降低煙氣聚集帶來(lái)的溫度升高，延緩轟燃發(fā)生。

從火災(zāi)排煙的原理看，以風(fēng)管燃燒點(diǎn)為界限，燃燒點(diǎn)后端段（燃燒點(diǎn)至排煙風(fēng)機(jī)段）穩(wěn)定在 280℃以內(nèi)的條件下，燃燒點(diǎn)前段至燃燒點(diǎn)引入排煙管道的煙氣溫度應(yīng)在450℃～600℃左右，因此這些前段部位的排煙段或輸運(yùn)段的風(fēng)管應(yīng)承受遠(yuǎn)高于280℃的防火完整性與隔熱性。

1.2 現(xiàn)行檢測(cè)報(bào)告的亂象闡述

因此，檢測(cè)規(guī)范中測(cè)試風(fēng)管的耐火極限即是模擬風(fēng)管在火災(zāi)情況下的真實(shí)受火情況[3]。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中管道A（300Pa壓力）承受外部火，管道B（3m/s風(fēng)速）承受內(nèi)部火，試件的長(zhǎng)度為爐內(nèi)3m，爐外2.5m，試件的截面一般為A管為×500mm，為風(fēng)機(jī)送風(fēng)，B管為×250mm，為風(fēng)機(jī)排風(fēng)。

我們也看到行業(yè)中很多產(chǎn)品能提供測(cè)試報(bào)告，但行業(yè)中有些企業(yè)利用標(biāo)準(zhǔn)信息不對(duì)稱，有意識(shí)誤導(dǎo)用戶的測(cè)試報(bào)告主要體現(xiàn)在以下幾類：

1）有些企業(yè)只提供管道A的測(cè)試報(bào)告，并沒(méi)有管道B的測(cè)試報(bào)告，而實(shí)際上只有管道A的測(cè)試報(bào)告是不足夠證明產(chǎn)品是滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的；

2）符合標(biāo)準(zhǔn)要求的管道內(nèi)部耐火性能檢測(cè)，但有些檢測(cè)卻用280℃作為檢測(cè)條件之一，遠(yuǎn)不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件；

3）測(cè)試報(bào)告中提供的測(cè)試樣品應(yīng)該和出廠的產(chǎn)品完全一致，但我們可以從較多測(cè)試報(bào)告中看出，鍍鋅鐵皮外敷不燃或難燃外包裹型試件的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鐵皮+外敷材料重量的常識(shí)，應(yīng)該是在鍍鋅鐵皮風(fēng)管和外包裹材料之間采用了較多防火膠才可以檢測(cè)通過(guò)，很難想象現(xiàn)場(chǎng)施工的風(fēng)管可以按照測(cè)試件的方式進(jìn)行加工和制作。等等諸如此類的不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

檢測(cè)體現(xiàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是底線標(biāo)準(zhǔn)，任何產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都不能低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品一旦被使用，必將給業(yè)主帶來(lái)巨大的安全隱患。

#2

滿足耐火極限的防排煙風(fēng)管用于工程實(shí)踐的相關(guān)問(wèn)題思考

滿足耐火極限的耐火風(fēng)管作為一個(gè)建筑構(gòu)件，首先所具備的屬性應(yīng)該是一種建筑物內(nèi)部的風(fēng)管，在建筑結(jié)構(gòu)空間既要滿足舒適性又要滿足經(jīng)濟(jì)性的當(dāng)今社會(huì)，要求防火風(fēng)管的凈尺寸不能太高，尤其是地下空間或商業(yè)空間顯得尤為突出，這就要求其風(fēng)管其本身的結(jié)構(gòu)形式更能節(jié)省空間。

防排煙防火風(fēng)管的實(shí)施也為設(shè)計(jì)，施工，業(yè)主等相關(guān)參建單位確定合理的層高凈高、施工前進(jìn)行更加精細(xì)化的選擇及管線綜合提出了新的挑戰(zhàn)；

其次，要求結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，這是保持風(fēng)管30-50年耐用的基本要求；第三對(duì)于量大而面廣的地下空間排煙風(fēng)管，環(huán)境潮濕，風(fēng)管本體不變色，不生銹，也是一個(gè)基本要求；

第四,建筑工業(yè)化是實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全壽命周期價(jià)值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式，裝配式防排煙風(fēng)管進(jìn)一步提升了裝配式建筑的裝配率，很好的詮釋了節(jié)能環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的理念，起到了用風(fēng)管來(lái)贊美建筑的功效；

最終才是說(shuō)到安全性能高，達(dá)到耐火極限要求，真正承諾驗(yàn)收?qǐng)?bào)告和檢測(cè)原件報(bào)告一致性，保證在現(xiàn)場(chǎng)任何部位下料時(shí)復(fù)檢可以通過(guò)。

#3

不同防排煙風(fēng)管類型的形式分析

隨著政府主管部門根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51251-2017規(guī)范對(duì)防排煙耐火風(fēng)管的耐火極限設(shè)計(jì)與實(shí)施要求進(jìn)一步嚴(yán)格，當(dāng)前防排煙耐火風(fēng)管應(yīng)用形式開(kāi)始多樣化，市場(chǎng)產(chǎn)品良莠不齊，基于對(duì)防排煙風(fēng)管工程實(shí)踐的相關(guān)思考，對(duì)目前市場(chǎng)使用的上量大而面廣的耐火極限為0.5h的各種應(yīng)用形式逐一做分析。

3.1 鍍鋅鐵皮+巖棉+防火板現(xiàn)場(chǎng)制作

鍍鋅鐵皮+巖棉+防火板的方式屬于最原始最傳統(tǒng)的防火風(fēng)管制作方式，如圖一所示。早期穿越防火墻或隔墻時(shí)就一直采用，鍍鋅鐵皮風(fēng)管制作好后，鐵皮外粘貼巖棉，巖棉外表再敷設(shè)防火板。

本體全部現(xiàn)場(chǎng)制作，現(xiàn)場(chǎng)工作量龐大；

巖棉厚度為50mm，防火板為8-12mm不等，占用空間大，結(jié)構(gòu)不牢固；

由于現(xiàn)場(chǎng)制作，可能存在安全隱患；

防火板外露，不適應(yīng)潮濕環(huán)境；

由于全部現(xiàn)場(chǎng)制作防排煙風(fēng)管保溫巖棉，裝配率很低，人工費(fèi)用高，造價(jià)較高。

圖一 鍍鋅鐵皮+巖棉+防火板現(xiàn)場(chǎng)制作

3.2 鍍鋅鐵皮+隔熱膠+柔性高溫離心棉

此種方式鍍鋅鐵皮現(xiàn)場(chǎng)制作好后，鐵皮外敷高溫離心棉，離心棉厚度為50mm，占用空間大，現(xiàn)場(chǎng)工作量大，離心玻璃棉外再包裹鋁箔貼面，制作方法類似于空調(diào)風(fēng)管+離心玻璃棉+鋁箔，如圖二所示。

如設(shè)置在地下車庫(kù)等外露空間，鋁箔容易損壞，導(dǎo)致隔熱層外露，耐久性差，且影響觀感，制作過(guò)程中人工工作量大。

采用的是玻璃棉，玻璃棉雖然是A級(jí)防火隔熱材料，但受火碳化的溫度只有400℃，不禁讓人質(zhì)疑其在鐵皮高溫下傳熱給玻璃棉后其完整性的可靠程度；

該產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告顯示，試件重量明顯過(guò)重的不合理，例如1.0mm厚的鋼板為8kg/m2，50mm厚玻璃棉的重量2.5-4kg/m2，為何試件在試驗(yàn)報(bào)告上的重量高達(dá)30kg/m2？也不禁讓人質(zhì)疑現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)是否也會(huì)涂抹如此多的隔熱膠，能否通過(guò)復(fù)檢。

以上所述，此產(chǎn)品被認(rèn)為是規(guī)范從嚴(yán)實(shí)施時(shí)間不明晰，現(xiàn)場(chǎng)鍍鋅鐵皮已經(jīng)制作吊裝完成，情理上無(wú)法拆除，為盡力迎合新規(guī)范驗(yàn)收條件，不得已而為之采取補(bǔ)救措施的過(guò)渡產(chǎn)品。

圖二 鍍鋅鐵皮+柔性高溫離心棉

3.3 內(nèi)外彩鋼板或內(nèi)外鐵皮+無(wú)石棉硅酸鈣耐火板（或者相似類型均質(zhì)材質(zhì)）

此結(jié)構(gòu)形式的風(fēng)管貌似屬于裝配式復(fù)合風(fēng)管的一種形式，厚度也很薄，耐火極限0.5h的芯材才為12mm，但12mm的無(wú)石棉硅酸鈣為均質(zhì)材料，無(wú)隔熱材料防排煙風(fēng)管保溫巖棉，雖然能防火，但不具備隔熱性能，明顯不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

圖三 自結(jié)構(gòu)內(nèi)外彩鋼板（或鍍鋅鐵皮）+無(wú)石棉硅酸鈣耐火板

3.4 裝配式成品復(fù)合耐火風(fēng)管

某產(chǎn)品為裝配式一體化成品復(fù)合耐火風(fēng)管，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖四所示。核心層為130kg/m3的巖棉上下復(fù)合特制防火板，0.5h防火風(fēng)管的結(jié)構(gòu)形式為3mm+19mm+3mm，工廠壓制而成，最內(nèi)層防火板可內(nèi)襯鍍鋅鐵皮或復(fù)合金屬鋁的保護(hù)層，最外層防火板復(fù)合金屬鋁的保護(hù)層，將“斤"型金屬連接件與垂直防火一體化板組裝，形成牢固的成品風(fēng)管。

工廠化制作，成品風(fēng)管運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行組裝，風(fēng)管之間用C型插條金屬法蘭連接，隔熱層為巖棉板，兩面無(wú)機(jī)防火層，防火層與隔熱層為一體化結(jié)構(gòu)，無(wú)化學(xué)有機(jī)膠連接。

該產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)形式合理，完全滿足耐火完整性和隔熱性要求；

0.5h和1h整體厚度為25mm，1.5h和2h的厚度為40mm，節(jié)省空間；

整體結(jié)構(gòu)，耐久性強(qiáng)，不變色，防潮耐濕，且金屬鋁的顏色可以隨著裝修顏色而改變；

為裝配式一體化材料，現(xiàn)場(chǎng)C型插條拼裝，節(jié)省人工費(fèi)用。

綜上所示，該裝配式成品復(fù)合耐火風(fēng)管，是符合發(fā)展方向的耐火風(fēng)管。

圖四 裝配式成品復(fù)合耐火風(fēng)管

#4

結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的防排煙風(fēng)管的耐火極限的條文進(jìn)行全面梳理，解讀了耐火風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)客觀存在的問(wèn)題，并客觀介紹了當(dāng)前四種耐火風(fēng)管的組成形式和類別。耐火極限風(fēng)管作為一種建筑物內(nèi)的風(fēng)管構(gòu)件，首先應(yīng)更好地承擔(dān)建筑物內(nèi)風(fēng)管的角色，其次應(yīng)具備國(guó)家規(guī)范規(guī)定的耐火完整性和隔熱性，才能長(zhǎng)久地發(fā)揮其在火災(zāi)初期盡快排除火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣，更好的滿足人員在火災(zāi)時(shí)快捷地疏散到安全地帶的技術(shù)要求。

作者介紹：

撒世忠，男，（1975-），土木工程工學(xué)學(xué)士，暖通工學(xué)碩士，高級(jí)工程師，注冊(cè)公用設(shè)備師（暖通空調(diào)），發(fā)表學(xué)術(shù)論文31篇

黃智華，男，（1979-），江蘇潢華節(jié)能材料有限公司董事長(zhǎng)，參編CECS 886-2021建筑防煙排煙風(fēng)管防火性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

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