摘要：本文主要通过对风管的耐火包敷设做法和一体式消防防火复合风管的对比，就目前的主要安装方法和防火效果进行对比分析与建议。

关键词：施工；防排烟；耐火极限

引言

本文就防排烟风管耐火极限的问题进行探讨，对镀锌薄钢板涂刷防火涂料、镀锌薄钢板加绝热材料、一体式防火复合风管从材料、成本、施工、进度的角度上进行对比分析，分析三种施工方式优劣，提出施工方式选择建议。

1.耐火极限定义与测试方法

《建筑设计防火规范》GB 50116-2014（2018年版）（以下简称《建规》）的术语中对耐火极限进行定义：在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起，至失去承载能力、完整性或隔热性时止所用时间，用小时表示。

《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017（以下简称《烟标》）在3.3.8条、4.4.8条、4.5.7条对加压送风管道、排烟管道、补风管道的耐火极限不同场所做出了不同耐火极限的要求（表1），也明确了对于这三类系统的风管耐火极限判定应按照现行国家标准《通风管道耐火试验方法》GB/T17428-2009（以下简称《管道试验》）的测试方法，需耐火完整性与隔热性同时达到要求，方能视作为符合要求。

《管道试验》中对风管的试验程序明确应按《建筑构件耐火试验方法》GB/T 9978.1-2008（以下简称《构件试验》）的装置和方法进行试验，《构件试验》对隔热性的定义：在标准耐火试验条件下，建筑构件当某一面受火时，在一定时间内背火面温度不超过规定极限值的能力。对完整性的定义：在标准耐火试验条件下，建筑构件当某一面受火时，在一定时间内阻止火焰和热气穿透或在背火面出现火焰的能力。

通过对《构件试验》第九章试验方法与第十章判定准则进行总结，可得出完整性：无裂开（6缝隙探棒可以穿过并沿裂缝方向移动150毫米）、泄漏（背火面出现火焰并持续时间超过10s）、失压（管道内不能保持300±15Pa的压差）等结构型变化；隔热性：平均温度温升超过初始平均温度140摄氏度，任一点位置的温度温升超过初始温度(包括移动热电偶)180℃(初始温度应是试验开始时背火面的初始平均温度)。

2.风管达到耐火极限的做法

在《烟标》未实施前，对防排烟风管的耐火极限没有具体的要求，只在《建规》第6.3.5条明确，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2.0米范围内的风管应采用耐火风管或风管外壁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。而在《烟标》实施后对于风管的耐火极限要求十分明确，且目前所用风管绝大部分均为镀锌薄钢板，因其不能满足《烟标》的要求，故需要外加措施达到要求。目前就风管为达到耐火极限的做法主要有以下三种：

2.1.镀锌薄钢板涂刷防火涂料

因镀锌薄钢板作为防排烟风管的材质十分普遍，且《烟标》实施不久，有不少在建项目由于在新规发布前开工，而验收时在新规发布后，导致风管需要达到耐火极限整改的工作量很大。目前常见的整改做法为借鉴钢结构涂刷防火涂料做法来达到要求，可以进行大面积进行施工，且成本最低。

但此类做法争议很大，主要为防火涂料执行标准为《钢结构防火涂料》GB 14907-2018是施涂于建构筑物钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高耐火极限的涂料，适用范围与风管并不相同，因风管为镀锌薄钢板与钢结构并不相同，且风管表面有镀锌层。《钢结构防火涂料》并对防火涂料的涂层厚度进行了规定，膨胀型不应小于1.5毫米，非膨胀型不应小于15毫米，其涂层厚度远超过风管厚度，且风管自身厚度太薄，表面光滑，导致防火涂料附着力太小，涂刷不均匀，施工难度极大。如果采用后补方式进行涂刷，在其法兰连接处、支架固定处、与其他管道交接处都是涂刷的难点，很难面面俱到。且目前个别省份已明确不得用涂刷防火涂料来达到耐火极限要求：

（1）云南省在《云南省<建筑防烟排烟系统技术标准>部分技术问题解释》中的第16条写明：喷涂（涂抹）防火涂料可用于钢结构仓库，但不宜用于民用建筑及厂房，原因主要是：一、防火涂料高温下挥发有毒气体；二、防火涂料高温下膨胀变形，可能妨碍风阀等执行机构正常动作。

（2）苏州市吴江区住房和城乡建设局文件【吴住建消（2020）18号】《关于建设工程消防设计常见问题的若干指导意见》中，在第14条明确写明：不得采用涂敷防火涂料满足送风、排烟管道耐火极限的措施。

对于用涂刷防火涂料来使镀锌薄钢板达到耐火极限的要求，从施工难度上，并不提倡采用。

2.2.镀锌薄钢板加绝热材料

采用镀锌薄钢板外加绝热层的做法在施工中极为常见，施工工艺成熟，主要为镀锌薄钢板+柔性隔热材料、镀锌薄钢板+岩棉+防火板两种。

2.2.1.镀锌薄钢板+柔性隔热材料

因其能满足现行国家标准对通风管道的耐火极限要求，可达到75分钟，且适用于风管各种异形件，如弯头、天圆地方、变径管等处；材料容重轻，荷载小，不增加额外的支架；并有成熟的施工方法，可采用热钉焊接绝热材料的方式提高工作效率，相较于防火板可以提高二倍。主要施工要求与选型：耐火极限0.5小时的排烟风管，采用容重48千克/立方米，厚度大于50毫米的绝热玻璃棉，保温钉焊接，在外侧使用长效耐水阻燃FFR贴面于拼接缝；耐火极限1h的排烟风管，采用容重64千克/立方米，厚度大于60毫米的绝热玻璃棉，保温钉焊接，外侧使用长效耐水阻燃FFR贴面于拼接缝。保温钉焊接数量应符合《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016（以下简称《验收规范》）第10.3.5条的规定。

2.2.2 镀锌薄钢板+岩棉+防火板

此种做法在《建筑防烟排烟系统技术标准》图集15K606中第159页与《防排烟及暖通防火设计审查与安装》20K607中第七章有详细的做法，在此处需要注意的是在15K606中的做法仅为外包防火板，在其提供的信息中防火板仅满足完整性测试，并没有隔热性，如需达到要求，应增加岩棉隔热。此做法最大耐火极限可以满足《烟标》的要求，但因其造价成本大，不同耐火极限要求所用材料不能通用，导致材料的浪费；且构造复杂，施工工序多，使得安装进度慢，并不适用于大面积的安装；对于风管异形件下料困难，施工难度大，；并由于其自身材料容重大，超过柔性隔热材料的6倍（见图1），大大增加了结构与支吊架荷载，需额外增加支架，使得支架成本增加。

主要施工要求与选型（见图2）：1.首先将C型龙骨按铁皮风管的规格制作矩形龙骨圈，其按610毫米～1220毫米的间距用铆钉固定在铁皮风管上，采用长度为50毫米的轻钢龙骨在C型龙骨两侧分别固定，角龙骨的一直角边铆接在铁皮风管上，另一直角边铆接在C型龙骨侧边上。2.C型龙骨矩形圈安装完毕后，在四个直角外侧用铆钉固定轻钢角龙骨，形成固定防火板的矩形内框架结构，在防火板拼接缝处采用盖板板条覆盖。横担托架的高度较高时（大于60毫米），可采用防火板沿横担托架的外沿进行异型包敷。3.最后采用自攻螺钉将防火板固定包敷铁皮风管。图4由内到外为镀锌钢板，50毫米厚岩棉（容重120千克每立方米），硅酸钙防火板。当耐火极限小于等于2时，采用9毫米厚防火板；耐火极限小于等于3时，采用12毫米厚防火板。

图1

图2

2.3一体式防火复合风管

2.3.1.镁质高晶风管

根据厂家提供样本，镁质高晶风管具有耐潮、耐腐蚀、重量轻等特点，与镀锌薄钢板对比优点大，（见表2），但因其采购成本远远大于镀锌薄钢板，使其难以推广用于工程中。且因防排烟系统的特殊性，对风管的材质要求做出了规定，《烟标》第3.3.7条、4.4.7条规定金属管道设计风速不应大于20米每秒，当为非金属时，设计风速不应大于15米每秒；且管道厚度应符合《验收规范》要求。通过查看厂家样本，其厚度为5/6/8毫米三个级别，在现行的《验收规范》下此类材质并没有可以借鉴的厚度规定，存在疑问。

2.3.2.夹芯彩钢复合材料风管

夹芯彩钢复合材料风管，是以绝热材料为夹芯层，内外表面均采用彩钢板制作。在《非金属风管制作与安装》15K114第1.2章有明确的的技术要求与做法，可以制作风管的异形件，容重比防火板轻，但其拼接步骤多，风管制作下料需严谨计算，对密封胶的用量大，造价高。在厂家提供的样本来看，其内表面彩钢板厚度为8毫米，在《验收规范》第4.2.6条第3款写明：夹芯彩钢板复合材料风管，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。当用于排烟系统时，内壁金属板的厚度应符合表4.2.3-1的规定。8毫米厚度只能满足风管直径或长边长≤450毫米的排烟风管要求，存在缺陷，并不能达到防排烟系统的全部要求，建议厂家对内壁金属板厚度按照《验收规范》进行制作，来达到使用要求。

在《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第5.1.1条第3款对排烟、补风、加压送风管道的选用进行规定：1.8度及8度以下地区的多层建筑，宜采用镀锌钢板或钢板制作；2.高层建筑及9度地区的建筑应采用热镀锌钢板或钢板制作。故在选用复合风管作为防排烟系统使用时，需要结合本项目设计的抗震要求，并要结合厂家样本查看其风管厚度是否符合现行《验收规范》的要求。

对以上两种复合风管，虽然其优点突出，但因不能全面满足现行规范要求，需谨慎使用。

通过对以上三种做法的原材询价，在以现行的施工方法上进行统计，以1.2毫米厚的镀锌薄钢板为基价，

做出综合单价测算与对比（见表3），一体式成品复合风管造价和成本均低与外包敷风管，是目前施工工程满足消防耐火要求的最佳选择，外涂防火涂料风管虽然造价成本低与其它各类风管，但其表面附着力强度不够，耐久性失去意义。

3.结语

本文就防排烟风管耐火极限的问题进行探讨，对目前主要的三种方法从材料、成本、施工、进度的角度上进行对比分析，一体式复合风管各种性能和造价均优于其它风管类型。在现行的防排烟标准执行中，施工单位在进行施工图审查时要明确风管使用材质，采用何种方法达到耐火极限的要求十分重要，才能对系统进行合理报价，分析成本，进行专项交底，避免误工、返工；对于建设单位，防排烟系统属于消防验收的内容，十分重要，不能因达不到要求而延误了工期，迟迟不能交付，带来不必要的经济损失。

（作者单位：余杭区住房与城乡建设局）

表1 风管耐火极限要求

表2

表3 综合单价对比表

参考文献

[1]GB 50016-2014（2018年版）,《建筑设计防火规范》[S]。

[2]GB 51251-2017,《建筑防烟排烟系统技术标准》[S]。

[3]GB/T 17428-2009，《通风管道耐火试验》[S]。

[4]GB 51249-2017，《建筑钢结构防火技术规范》[S]。

[5]GB/T 9978.1-2008，《建筑构件耐火实验方法》[S]。

[6]GB 14907-2018，《钢结构防火涂料》[S]。

[7]GB 50243-2016，《通风与空调工程施工质量验收规范》[S]。

[8]GB 50981-2014，《建筑机电工程抗震设计规范》[S]。

[9]云南省勘察设计协会，《云南省<建筑防烟排烟系统技术标准>部分技术问题解释》[R]，云南省勘察设计协会，2019年5月20日。

[10]苏州市吴江区住房和城乡建设局，《关于建设工程消防设计常见问题的若干指导意见》[R]，【吴住建消（2020）18号】，苏州市吴江区住房和城乡建设局，2020年1月20日。