關(guān)于防煙排煙風(fēng)管耐火極限要求及做法的討論

張超

（中外建工程設(shè)計(jì)與顧問(wèn)有限公司山西分公司，山西 太原 030000）

0 引言

建筑防煙排煙系統(tǒng)是建筑物消防安全中的重要一項(xiàng)。防煙系統(tǒng)目的是使封閉樓梯間；防煙樓梯間及其前室；消防電梯間前室或合用前室；避難走道的前室、避難層（間）等與外界保持正壓狀態(tài)，防止煙氣通過(guò)門洞擴(kuò)散到消防疏散通道內(nèi)影響人員的順利疏散；排煙系統(tǒng)目的是可及時(shí)將火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙氣通過(guò)排煙管道排出，防止煙氣向周邊場(chǎng)所蔓延，擴(kuò)大火災(zāi)范圍。大量火災(zāi)案例得出，煙氣是造成火災(zāi)人員傷亡的主要因素。

1 防煙排煙風(fēng)管耐火極限要求變化

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51251—2017）[1]（簡(jiǎn)稱《煙規(guī)》）執(zhí)行前，時(shí)下的很多工程做法為：排煙系統(tǒng)風(fēng)管管材都采用鋼板風(fēng)管，板材厚度按高壓系統(tǒng)，此做法依據(jù)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50243—2002）表4.2.1-1?！稛熞?guī)》執(zhí)行后，陸續(xù)有文獻(xiàn)、檢測(cè)報(bào)告及某些省市圖審中心的文件要求，明確指出鋼板風(fēng)管、或鋼板風(fēng)管外表面噴涂防火涂料的做法無(wú)法滿足相關(guān)規(guī)范要求，不應(yīng)再繼續(xù)采用。原《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2006）、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2005 年版）》（GB 50045—95）（簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018 年版）》（GB 50016—2014）[2]（簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）中均未對(duì)整個(gè)防煙排煙系統(tǒng)風(fēng)管的耐火極限做出明確規(guī)定，其他類似規(guī)定如下：①《建規(guī)》6.3.5 條提出，風(fēng)管在穿越防火隔墻、樓板和防火墻時(shí)，穿越處風(fēng)管上的防火閥、排煙防火閥兩側(cè)各2m 范圍內(nèi)的風(fēng)管應(yīng)采用耐火風(fēng)管或風(fēng)管外壁應(yīng)采用防火保護(hù)措施，且耐火極限不應(yīng)低于防火分隔體的耐火極限。②《高規(guī)》8.4.9 條提及排煙管道必須采用不燃材料制作。安裝在吊頂內(nèi)的排煙管道，其隔熱層應(yīng)采用不燃燒材料制作，并應(yīng)與可燃物保持不小于150mm 的距離。

繼《煙規(guī)》推出后，防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了較大變化、提出更多要求，明確指出機(jī)械加壓送風(fēng)管道和排煙管道的耐火極限要求。具體如下：①《煙規(guī)》3.3.8 條、3.3.9 條對(duì)于設(shè)置在不同部位的機(jī)械加壓送風(fēng)管道的耐火極限做出要求；對(duì)于送風(fēng)管道的管道井的耐火極限做出要求。②《煙規(guī)》4.4.8 條、4.4.9 條、4.4.11 條分別對(duì)于設(shè)置在不同部位的機(jī)械排煙管道的耐火極限做出要求；對(duì)于設(shè)置在吊頂內(nèi)的排煙風(fēng)管的隔熱做出要求；對(duì)于排煙管道的管道井耐火極限做出要求。③《煙規(guī)》4.5.7 條對(duì)于補(bǔ)風(fēng)管道的耐火極限做出要求。

綜上所述，傳統(tǒng)的防煙排煙風(fēng)管材料、做法已無(wú)法滿足其在火災(zāi)中的要求，一旦機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管被燒壞，人員疏散通道就很難保證正壓，煙氣便會(huì)涌入疏散通道，造成大量人員傷亡事故；而一旦排煙系統(tǒng)風(fēng)管被燒壞，火勢(shì)和煙氣便會(huì)蔓延至其他區(qū)域，造成更大范圍的火災(zāi)，危害極大。故采用合規(guī)、合理的風(fēng)管做法，以保證防煙排煙系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能正常運(yùn)行，意義重大。

2 防煙排煙風(fēng)管耐火、隔熱做法

下文就目前設(shè)計(jì)和施工中常見(jiàn)的風(fēng)管耐火、隔熱做法加以羅列、分析。

2.1 風(fēng)管外表面噴涂防火涂料

效仿鋼結(jié)構(gòu)防火涂料做法，對(duì)防煙排煙風(fēng)管進(jìn)行噴涂防火涂料以達(dá)到耐火極限要求。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》（GB 51249—2017）第4.1.2 條提到鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)可采用噴涂（抹涂）防火涂料的措施，但根據(jù)其條文說(shuō)明內(nèi)容可知，膨脹型防火涂料遇明火時(shí)自身會(huì)發(fā)泡膨脹，這容易妨礙風(fēng)閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常執(zhí)行；雖非膨脹型防火涂料遇明火不膨脹，高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的吸熱作用可阻隔熱量的傳遞，其厚度7~50mm，對(duì)應(yīng)耐火極限可做到0.5~3.0h，但防火涂料的黏結(jié)性有限，不宜用于有振動(dòng)的場(chǎng)所，而防煙排煙系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，故兩種防火涂料都不建議采用。此外，防火涂料的標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》（GB 14907—2018）[3]是采用Q235 鋼材作為試件基材，徹底清除銹跡后，在裸露的基材上進(jìn)行防火涂料涂覆施工，其耐火極限以試件失去承載能力或達(dá)到規(guī)定的平均溫度的時(shí)間來(lái)確定。但風(fēng)管的耐火極限要求是保證其同時(shí)保證完整性與隔熱性，故兩者判定標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異。防火涂料容易受碰撞被破壞，只能先安裝好管道后再進(jìn)行涂覆施工。而現(xiàn)場(chǎng)一般機(jī)電管道較多，加上現(xiàn)場(chǎng)噴涂作業(yè)施工水平不一，噴涂質(zhì)量難以保證，故筆者不建議風(fēng)管采用噴涂防火漆以滿足耐火極限要求的做法。對(duì)于某些地市，圖審中心也已明確此種做法不能滿足規(guī)范要求，不應(yīng)采用。

2.2 風(fēng)管外包防火板

鋼板風(fēng)管本身無(wú)法滿足耐火極限要求，可采用一些能滿足耐火極限要求的板材包覆在風(fēng)管外部，例如，圖集《防排煙及暖通防火設(shè)計(jì)審查與安裝》（20K607）中提出的硅酸鈣復(fù)合板，這種板材包覆的做法適用于敷設(shè)在無(wú)吊頂、僅需滿足耐火極限要求的部位的風(fēng)管

2.3 風(fēng)管外包防火板+巖棉板

該種風(fēng)管主要由3 層材料構(gòu)成，由內(nèi)而外依次是鋼板風(fēng)管、巖棉板材、防火板。由于巖棉板材具有導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)，這種風(fēng)管在滿足耐火的要求外，可同時(shí)滿足隔熱的要求。適用于吊頂內(nèi)對(duì)耐火和隔熱同時(shí)有要求的部位。

2.4 風(fēng)管外包耐火纖維卷毯+復(fù)合鋁箔

該種風(fēng)管主要有3 種材料構(gòu)成，由內(nèi)而外依次是鋼板風(fēng)管、耐火纖維卷毯、阻燃復(fù)合鋁箔。卷毯的導(dǎo)熱系數(shù)低，這種風(fēng)管在滿足耐火的要求外，可同時(shí)滿足隔熱的要求。適用于吊頂內(nèi)對(duì)耐火和隔熱同時(shí)有要求的部位。

2.5 風(fēng)管外包CAS 鋁鎂質(zhì)氈材+CAS 膏體

該種風(fēng)管主要有3 種材料構(gòu)成，由內(nèi)而外依次是鋼板風(fēng)管、CAS 鋁鎂質(zhì)氈材、CAS 膏體。這種風(fēng)管在滿足耐火的要求外，可同時(shí)滿足隔熱的要求。適用于吊頂內(nèi)對(duì)耐火和隔熱同時(shí)有要求的部位。

筆者認(rèn)為，對(duì)于《煙規(guī)》中僅對(duì)風(fēng)管耐火極限的時(shí)間做出了要求，市場(chǎng)上也會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)很多新型的材料和做法，只要能提供合規(guī)、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)報(bào)告，在價(jià)格合理、施工簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)工程需要靈活選擇。

3 提升防煙排煙系統(tǒng)可靠性的其他優(yōu)化措施

3.1 強(qiáng)化防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)審核

為了切實(shí)保障建筑物內(nèi)部各類固定防煙排煙消防設(shè)施的完整好用，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門必須預(yù)先對(duì)建筑單位所提交的固定防煙排煙消防設(shè)施設(shè)置方案進(jìn)行實(shí)地考察，嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)方案，尤其是針對(duì)固定防煙排煙消防設(shè)施的各種閥口設(shè)置、風(fēng)道設(shè)計(jì)等具體環(huán)節(jié)開(kāi)展嚴(yán)格的審查。在施工過(guò)程中還需要定期對(duì)建設(shè)材料的質(zhì)量開(kāi)展嚴(yán)格的定期檢測(cè)，切實(shí)提升各類固定防煙排煙消防設(shè)施的施工質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，各級(jí)承建單位必須充分認(rèn)識(shí)到固定防煙排煙消防設(shè)施對(duì)于構(gòu)建建筑物內(nèi)部消防安全環(huán)境的重要作用，各級(jí)建筑部門必須定期學(xué)習(xí)建筑物內(nèi)部各類固定防煙排煙消防設(shè)施的使用方法，并最大限度保證各類固定防煙排煙消防設(shè)施施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。需要特別注意的是，當(dāng)前國(guó)家大力推進(jìn)“放管服”改革制度的落地生根，各級(jí)政府要盡量減少對(duì)企業(yè)正常運(yùn)行過(guò)程中的各類行政干擾，為此，審核工作開(kāi)始前必須嚴(yán)格規(guī)范和限制審核人員開(kāi)展指導(dǎo)服務(wù)的時(shí)間、頻次和執(zhí)法措施，嚴(yán)格禁止在單位不同意的情況下開(kāi)展審核工作，在火災(zāi)防控工作宏觀組織推動(dòng)上要下更大力氣、發(fā)揮更大作用，在微觀監(jiān)督執(zhí)法上要更加精準(zhǔn)、嚴(yán)格、規(guī)范，在指導(dǎo)服務(wù)提供消防安全上要更加主動(dòng)、便捷、高效。

3.2 確保施工質(zhì)量的有效提升

發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，要保障建筑物內(nèi)部的防煙排煙設(shè)施能夠第一時(shí)間將建筑內(nèi)部的高溫有毒煙氣排除，就必須保證各類防煙排煙固定消防設(shè)施安裝過(guò)程中的施工質(zhì)量，安裝結(jié)束后應(yīng)當(dāng)組織專人專班定期開(kāi)展維護(hù)檢測(cè)并做好相應(yīng)的檢查記錄。施工單位必須預(yù)先對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行綜合研判，合理確定各類固定消防設(shè)施的實(shí)際設(shè)置位置，施工過(guò)程中承辦單位必須按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，實(shí)施目標(biāo)導(dǎo)向、事前管理機(jī)制，不斷推動(dòng)施工質(zhì)量的有效提升，同時(shí)要強(qiáng)化事后監(jiān)督工作，切實(shí)推動(dòng)消防安全責(zé)任制度的有效落實(shí)[4]。

3.3 聘用專業(yè)的防火改造設(shè)計(jì)人員

在各類固定消防設(shè)施實(shí)際檢測(cè)工作開(kāi)展時(shí)，必須預(yù)先強(qiáng)化設(shè)計(jì)人員的針對(duì)性選用。應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用持有注冊(cè)消防工程師的設(shè)計(jì)人員，或是擁有相應(yīng)建筑設(shè)計(jì)資質(zhì)的工作人員。為了切實(shí)保障建筑物內(nèi)部消防安全環(huán)境的有效構(gòu)筑，設(shè)計(jì)院需要預(yù)先對(duì)選定的設(shè)計(jì)人員開(kāi)展消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的專業(yè)培訓(xùn)，將建筑防火設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容放在培訓(xùn)工作的首要位置，必要時(shí)可以采用新媒介對(duì)各類消防安全知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)介紹，不斷提升設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平，切實(shí)保障建筑物內(nèi)部各類固定消防設(shè)施的合理設(shè)置[5]。

3.4 風(fēng)管在BIM 中的應(yīng)用

風(fēng)管在BIM 中的應(yīng)用順序如下：①運(yùn)用BIM 技術(shù)對(duì)施工圖紙進(jìn)行深化，對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電等專業(yè)進(jìn)行三維排布，查出錯(cuò)漏碰撞等問(wèn)題，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)繪制出BIM 模型。②各專業(yè)BIM 模型確認(rèn)無(wú)誤后，再運(yùn)用BIM技術(shù)按規(guī)范對(duì)風(fēng)管進(jìn)行分解。并對(duì)每一個(gè)管段和部件進(jìn)行編號(hào)和標(biāo)注。③將分解好的模型用軟件倒出，將清單和圖紙下發(fā)到工廠生產(chǎn)，生產(chǎn)好的管段和部件按圖紙編號(hào)進(jìn)行編號(hào)。④施工現(xiàn)場(chǎng)需嚴(yán)格按照BIM 模型對(duì)風(fēng)管進(jìn)行吊裝。⑤后期若出現(xiàn)風(fēng)管需要維修或更換，可從風(fēng)管上的編號(hào)反查BIM 圖紙，根據(jù)圖紙參數(shù)準(zhǔn)備維修或更換風(fēng)管所需的材料。

3.5 強(qiáng)化固定防排煙消防設(shè)施的設(shè)計(jì)審核

為了切實(shí)保障建筑物內(nèi)部各類固定防排煙消防設(shè)施的完整好用，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門必須預(yù)先對(duì)建筑單位所提交的固定防排煙消防設(shè)施設(shè)置方案進(jìn)行實(shí)地考察，嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)方案，尤其是針對(duì)固定防排煙消防設(shè)施的各種閥口設(shè)置、風(fēng)道設(shè)計(jì)等具體環(huán)節(jié)開(kāi)展嚴(yán)格的審查。在施工過(guò)程中還需要定期對(duì)建設(shè)材料的質(zhì)量開(kāi)展嚴(yán)格的定期檢測(cè)，切實(shí)提升各類固定防排煙消防設(shè)施的施工質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，各級(jí)承建單位必須充分認(rèn)識(shí)到固定防排煙消防設(shè)施對(duì)于構(gòu)建建筑物內(nèi)部消防安全環(huán)境的重要作用，各級(jí)建筑部門必須定期學(xué)習(xí)建筑物內(nèi)部各類固定防排煙消防設(shè)施的使用方法，并最大限度保證各類固定防排煙消防設(shè)施施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。需要特別注意的是，當(dāng)前國(guó)家大力推進(jìn)“放管服”改革制度的落地生根，各級(jí)政府要盡量減少對(duì)企業(yè)正常運(yùn)行過(guò)程中的各類行政干擾，為此，審核工作開(kāi)始前必須嚴(yán)格規(guī)范和限制審核人員開(kāi)展指導(dǎo)服務(wù)的時(shí)間、頻次和執(zhí)法措施，嚴(yán)格禁止在單位不同意的情況下開(kāi)展審核工作，在火災(zāi)防控工作宏觀組織推動(dòng)上要下更大力氣、發(fā)揮更大作用，在微觀監(jiān)督執(zhí)法上要更加精準(zhǔn)、嚴(yán)格、規(guī)范，在指導(dǎo)服務(wù)提供消防安全上要更加主動(dòng)、便捷、高效。

4 復(fù)合防排煙風(fēng)管的優(yōu)點(diǎn)

復(fù)合防排煙風(fēng)管的優(yōu)點(diǎn)如下：①具有整體檢測(cè)報(bào)告。風(fēng)管一體成型，風(fēng)管整體具有檢測(cè)報(bào)告，助力項(xiàng)目驗(yàn)收。②安裝便捷，縮減工期。成品風(fēng)管僅現(xiàn)場(chǎng)安裝，減少保溫釘、隔熱棉、防火板施工工序，縮短工期。③降低工程造價(jià)。施工工序少，安裝人工成本低。④成品效果美觀。裝配式節(jié)能復(fù)合風(fēng)管外覆材料可根據(jù)裝修風(fēng)格定制顏色，整體成型，表觀質(zhì)量好。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)新規(guī)范對(duì)防煙排煙管道的耐火性能做出的相關(guān)要求，從某軌道交通案例分析可知，與傳統(tǒng)的防煙排煙風(fēng)管相比，復(fù)合風(fēng)管可解決實(shí)際工程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，更具有經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性。重點(diǎn)介紹了一種工廠預(yù)制加工的復(fù)合型防煙排煙耐火風(fēng)管，可以滿足耐火性能的要求，同時(shí)可以在具體的防煙排煙工程中提高安裝效率和經(jīng)濟(jì)效益。裝配式風(fēng)管在BIM 技術(shù)中也得到不斷發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)理論創(chuàng)新與實(shí)際工程相結(jié)合，不斷提高防煙排煙工程的技術(shù)發(fā)展。復(fù)合風(fēng)管在未來(lái)將不斷擴(kuò)大工程應(yīng)用范圍，逐漸取代傳統(tǒng)的防煙排煙風(fēng)管，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新也將涌現(xiàn)出更多的新型耐火風(fēng)管。在新型復(fù)合材料地不斷開(kāi)發(fā)研究與實(shí)際應(yīng)用中，有效地利用方式和技術(shù)創(chuàng)新就尤為重要，在未來(lái)的發(fā)展中，必定也會(huì)涌現(xiàn)出更多的材料工藝，將這些材料工藝與實(shí)際工程相結(jié)合，就需要不斷創(chuàng)新與技術(shù)實(shí)踐。