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南京设计院
抗震支架网首页 > 新闻眼 >行业百科 > 关于防排烟风管耐火极限要求及做法的分析!

关于防排烟风管耐火极限要求及做法的分析!

2023-05-06抗震支架网

根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》要求,风管穿过防火隔墙、楼板和防火墙时,穿越处风管上的防火阀、排烟防火阀两侧各2.0m范围内的风管应采用耐火风管或风管外壁,并应采取防火保护措施,且耐火极限不应低于该防火分隔体的耐火极限。

根据GB51251-2017《建筑防排烟系统技术标准》,排烟管道及其连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性,排烟管道的耐火极限不小于1h。

风管的耐火极限性能有耐火完整性和耐火隔热性两个重要指标,采用镀锌钢板制作的金属风管能够满足耐火完整性的要求,而隔热性要求很难达到,所以镀锌钢板风管的耐火极限很短,不可能达到1h的要求。为使风管达到1h耐火极限,主要处理方式有采用专用的玻璃棉包覆镀锌钢板风管、镀锌钢板风管进行防火板包覆、采用专用的成品耐火风管三种。

当耐火极限要求达到2h~3h时,风管利用防火板包覆是最普遍的应用方式,如城市轨道交通工程,防排烟系统的风管耐火极限为3h,普通风管耐火极限为1h,因此设计要求排烟系统、正压送风系统的风管应全部包覆防火板,送排风系统、空调系统的风管应在穿越防火分区排烟防火阀两侧2.0m长范围内的风管防火板包覆。

基于此,本文通过防火板包覆过程中关键工序的技术措施来解决风管防火板包覆的接缝处理、观感效果不佳等问题,进一步提高防火板包覆的质量。

1、耐火极限测试要求

GB50116--2014(2018年版)《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)的术语中对耐火极限进行定.义:在标准耐火性测试条件下,建筑构件,附件或结构从火灾开始到承载能力,完整性或绝缘损失(以小时为单位)所花费的时间。

GB51251-2017《建筑物内防烟防护系统技术标准》(以下简称《标准》)第3.3.8、4.4.8和4.5.7条对压力管道、含烟管道、附加空气管道在不同地点的耐火极限规定了不同的要求,并明确了这三类系统的耐火极限应按现行国家标准GB/T17428-2009《管道耐火试验方法(以下简称保温)试验方法》的规定。

要求耐火性和耐热性同时满足要求 管道试验中的风管试验程序应按GB/T9978.1-2008明确规定 建筑构件耐火性试验方法(以下简称构件试验) 隔热性定义:在标准耐火性试验条件下,建筑物一侧着火时,在一定时间内,尾火表面温度不超过规定极限值。完整性的定义:在标准耐火试验条件下,建筑构件在一段时间内防止火焰和热空气渗透或火焰出现在火灾后表面的能力。

2、建筑防排烟固定消防设施使用过程中存在的问题

2.1自然排烟效果差

目前,能够严重影响防排烟固定消防设施自然排烟实际效果的因素相对较多,一是自然排烟管道的位置设置不科学,按照相应的设计标准需要将自然排烟管道设置在靠近建筑屋顶的位置,然而在实际设计过程中为了最大限度保证建筑物外表的美观程度,施工人员通常将建筑防排烟固定消防设施设置在与屋顶相距较远的位置,导致火灾发生过程中设施难以充分发挥自身的排烟作用,二是施工人员在实际施工过程中往往对于设置环节存在着不同程度的疏忽,对于排烟窗开窗面积的计算不精确,三是排烟窗的设计结构尚不够科学,设计人员通常将排烟窗设计成推拉窗、平推窗甚至悬窗等不利于排烟工作有效开展的结构形式。四是对于排烟窗开关的设置缺乏科学性,如排烟窗设计的手动开关位置普遍偏高,导致开启排烟窗的难度也随之相应增大。

2.2高大空间实际排烟效果不理想

目前,建筑中庭或步行街等建筑高度在8~18m之间的高大空间建筑物主要通过合理利用排烟风机、风管、排烟防火阀门等固定消防设施实施高温有毒烟气的快速排放。当建筑物内部发生火灾事故时,可以利用建筑内部的火灾自动报警系统依次开启排烟口及排烟风机,在合理的风速下将建筑物内部的高温有毒烟气快速排除,但是,利用此种机械排烟系统通常需要过度依赖火灾自动报警系统的实际使用功能,排烟工作的际效率相对较低。

3、防排烟风管耐火极限做法争议

在《烟规》实施前,机械排烟系统可采用土建风道,即竖井内不做内衬风管的形式,但大量项目消防验收时发现排烟口风量小,甚至没有风,后经查漏发现部分原因系土建竖井漏风严重导致排烟口风量无法达到设计要求,竖井经重新填堵漏风洞口及竖井内壁涂抹水泥砂浆后才达到验收标准。

这正好验证前文所述若风管不做耐火极限处理,等管道丧失完整性时存在排烟系统失去作用的情况。现行规范背景下,仅独立设置在管道井内的机械加压送风管无耐火极限要求,可直接采用镀锌钢板制作,钢板厚度按GB50243—2016《通风与空调工程施工质量验收规范》执行。根据GB/T9978.1—2008,在耐火试验过程中试验炉内温度会快速上升,当30min时炉内温度已达至约850℃,当90min时炉内温度已达至约1000℃。

显然,玻璃棉板无法满足防排烟耐火极限性能要求。且上海市地方规范DG/TJ08–88—2021《建筑防排烟系统设计标准》已提出绝热材料应采用岩棉或其他能耐受800℃以上高温的绝热材料。故建议在实际项目中尽量避免防排烟风管采用玻璃棉制品为外包裹绝热材料。取得玻璃棉包裹风管耐火极限型式检验报告多数因金属风管与玻璃棉之间涂抹了大量高温胶,且高温胶含醛、苯类有害物质,对人体有害。

喷涂防火漆风管。有人提出是否可效仿钢结构防火涂料做法,对防排烟风管进行喷涂防火漆以达到耐火极限要求。国家标准GB51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》第4.1.2条提到钢结构的防火保护可采用喷涂(抹涂)防火涂料的措施,但根据其条文说明内容可知,膨胀型防火涂料遇明火时自身会发泡膨胀,这容易妨碍风阀等执行机构的正常执行;虽非膨胀型防火涂料遇明火不膨胀,高温下反应产生的吸热作用可阻隔热量的传递,其厚度7~50mm,对应耐火极限可做到0.5~3.0h,但防火涂料的粘结性有限,不宜用于有振动的场所,而防排烟系统运行状态下会产生一定的振动,故两种防火涂料都不建议采用。在防火板包覆完成后再进行风管的安装,此时支吊架的承载力就更容易考虑到防火板自身的重量,更加安全可靠。降低人工,提高安装效率。加工场地先对风管进行防火板包覆,再运输到现场登高进行防火板包覆,降低了防火板包覆的难度,杜绝了紧凑空间区域的包覆死角,更容易控制防火板的包覆质量,同时也提高了安装效率。

总结

风管防火板包覆施工技术将施工顺序调整到了风管安装之前,并对工艺进行改进,有效避免了传统做法防火板包覆后出现的接缝多,风管底部防火板易鼓起等质量缺陷,大大提高了防火板风管成型观感和质量。通过在多个项目中的成功应用和不断总结,证明该施工技术确实可行。