金属风管防火包裹施工技术分析

金属风管防火包裹施工技术分析

曾俊锟 ,俞畅 ,彭阳 ,王朝辉 ,唐桢骐

中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙410000

摘  要：现有国内建筑通风和防排烟使用的风管以镀锌钢板风管为主，结合大量研究资料和火灾案例分析发现，倘若金属风管在穿越防火分区时未做保护措施，在遭受火灾中，很容易出现扭曲变形、垮塌等问题，导致烟气弥漫和火焰扩散，本文基于实际工程项目，对金属风管防火包裹施工技术进行研究，探究不同材料风管板对耐火性的影响，同时积极改良和优化施工工艺，力求研究出一种安全环保、耐火好的风管防火包裹施工技术，以期为行业同僚研究提供一些参考。

关键词：金属风管；耐火性；防火包裹施工技术

本研究依托三河新居二期工程，该工程位于成都市武侯区华兴街道沈家村5组，三河村3组，占地面积48203.97m2，总建筑面积约138155.42m2，地势较为平坦。场地地形起伏比较小，场地地貌单元属于岷江水系Ⅰ级阶地。该工程主要建设内容为居住用房及配套设施用房，属于政府安置房项目，对建筑安全性有较高要求，尤其防火性能，要求具有完善防火分区、防排烟系统，风管材质耐火性满足要求，且风管外包裹防火板也要达到一定耐火等级，满足高层建筑消防验收标准。传统金属风管防火包裹施工技术难以适应高层建筑和商业综合体安装条件，施工工艺复杂、占用空间多、成本高，本文从客观角度出发，积极思索问题解决措施，提出一种高效安全的金属风管防火包裹施工技术，以提升包裹施工质量，为建筑提供可靠稳定消防系统。

1 常用风管板材料及耐火性分析

建筑通风及防排烟系统与建筑消防密切相关，风管及风管板材料选择正确与否，发挥着关键性作用。现行建筑设计规范对风管板材料有明确使用要求，但是关于材料耐火性能却存在一定争议，但无论哪种争议，风管板都必须采用不燃材料或者难燃材料[1]。目前，我国房屋建筑使用的风管板材料大致可划分为金属和非金属两种，金属材料包括普通钢板、镀锌钢板、不锈钢板、铝板等；非金属材料包括有机复合板、无机玻璃钢、硬聚氯乙烯风管，本文主要对金属风管耐火性展开分析。金属材料中镀锌钢板管材主要为冷轧钢板和热轧钢板；不锈钢板采用奥氏体不锈钢材料；铝板采用纯铝板或防锈铝合金板，均属于不燃材料。还有一种复合材料风管板，其表层为铝箔材质，厚度超过0.06mm，若铝箔层内包含增强材料，其厚度超过0.012mm，复合材料风管使用过程中会使用压敏胶带、铝箔热敏、PVC连接件等，其燃烧性能必须满足难燃B级和环保要求。

2 防火包裹施工技术改良思路

根据《防火建筑构造（一）》的做法，金属风管防火包裹首先需要在风管外安装U型轻钢龙骨，然后将防火板固定在龙骨上，防火板龙骨则要安装在排烟管隔热层外。以一个厚度为9mm的防火板施工为例，至少需要占据40+9mm（上龙骨+上防护板）继而40+9mm（下龙骨+下防火板）的空间，至少需要将原有吊顶空间再压缩100mm，并且高层住宅建筑机电管线密度，排布复杂，这对于吊顶控制难度高的高层建筑和商业综合体来说，大幅提高了安装难度。同时，龙骨一般为直线形造型，在弯头、拐角等异形件处，只能采用折线处理方式，美观性差[2]。

综合考量这些因素，决定对防火包裹施工技术进行改良，抛弃原有龙骨固定方式，直接将防火板包裹在风管隔热层外，只在四个角落位置采用L型龙骨固定方式，这种方式减少了上下龙骨各40mm的空间占比，只需要在吊顶标高基础上增加上下防火板共18mm的空间，在原分管支架空间内进行加固框固定。此时，风管防火包裹施工工序为：风管安装→岩棉隔热层安装→防火板安装，施工工序缩减，施工效率增加。另外，风管标准节长度为1100mm，C型钢固定框间距为1.1m，考虑防火板自重、支架及其他障碍，倘若需要将防火板标准长度断开时，就可以在其两侧设置C型钢固定板进行固定，以保障安装质量。

3 改良防火包裹施工技术要点

3.1 施工准备工作

明确施工总体规划，确定金属风管外包裹防火板范围及耐火极限，熟练掌握防火板包裹工艺原理、施工技术、操作方法等。结合设计单位提供的BIM施工模型进行现场深化设计，建立精准BIM模型，确定安装位置和管线标高，确保满足施工要求，在此基础上确定施工流程，即明确施工范围、防火板及C形钢固定框下料、防火板安装、C形钢固定框安装及防火涂料涂刷。其次，风管制作安装和密闭性试验，现场复测风管截面外形尺寸和长度，分别测量不同类别风管，如标准节、非标准节、三通、大小头等。根据实际测量尺寸修改和调整BIM模型，利用BIM技术完成管段分节、布料和料单生成等，以实现防火板批量切割，提升施工效率。

3.2 防火板和C形钢固定框下料

本项目工程中，施工人员根据防排烟风管或加压送风管保温完成的外部尺寸，以及对应耐火极限要求选择厚度为9mm或12mm厚度的防火板，直管段可以直接按照尺寸要求进行切割下料，弯头异形件则需要按照长度方向弧线切出细小的口子，确保防火板能够贴合弯头异形件

[3]。C形钢固定框下料需要先确保是否有保温，倘若有经监理验收合格后再对风管尺寸和标注尺寸进行核对，根据现场复核尺寸进行成品C形钢切割预制，本工程项目采用的C形钢规格为40mm，配置有M8塑翼螺母、直角连接件等配件。值得注意的是，在采用生成料单进行切割下料时，需要将不同形状和尺寸的风管外包防火板合理排列组合布局，尽可能减少废料，实现防火板利用率最大化；将一些同样切割布局的防火板叠加在生成料单中叠加在一起，进行一次性切割，显著提高施工效率；针对一些宽度较大的风管，尽可能采用出厂防火板整版尺寸，若不可避免出现接缝，可以将其控制在顶边一道纵向拼缝，减少防火密封胶用量，保障防火板包裹美观性。

3.3 安装工序要点

在完成防火板分割下料之后，直管段与风管标准长度一致，施工人员直接将防火板紧贴在风管四面，并用长度为30mm×30mm的L形压边条将四边压实卡住；弯头处采用虾米弯头形式进行安装。在完成防火板包裹后，用C形钢框架进行固定，间距控制在1.1m，还要与风管支架错开，避免空间不足，风管支架无需外包防火板。最后，还要对C形钢框架和丝杆涂刷防火涂料，涂刷满足2h耐火等级的防火涂料，以保证吊顶内施工管道耐火极限要求。

3.4 安装注意事项

在金属防火板包裹施工过程中，还要注意以下几点，以保障施工质量。（1）防火板施工不能破坏风管保温；在施工时，需要前期预留足够空间用以后期防火板安装，原则上禁止完工之后再安置在风管支架上；倘若弯头较大，需要增加固定框，保障其强度和稳定性；（2）针对同一区域内不同标高多路系统风管施工问题，先安装防火板包裹的风管，在进行其它风管施工，倘若各路风管都有防火板，先安装风管，后进行整体包裹；（3）防火板热收缩率、湿涨率、含水率均控制在0.5%、0.25%、10%以下；（4）防火板材料应绿色环保，无毒、无害、无放射性，且具有较强防潮防霉性能。

结束语

综上所述，传统金属风管防火包裹施工技术较为复杂，限制因素也较多，采用新型防火板包裹施工技术，将其与成品C形钢固定框相互结合，不仅简化了施工工序，提升了施工效率，还能降低施工成本。并且，在施工过程中应用BIM技术，也大大降低了资源浪费现象，达到节能降耗的目的。

参考文献

[1]姚建军. 防火板包覆风管的优化设计与施工[J]. 铁路技术创新,2020,(05):36-39.

[2]奚峰. 轨道交通地下车站风管防火保护探讨[J]. 隧道与轨道交通,2021,(01):28-30+61.

[3]许达,吴智刚,门书卉,关晓波. 核电厂通风系统防火包裹的设计研究[J]. 中国新技术新产品,2021,(21):48-52.