關于防煙排煙風管耐火極限要求及做法的討論

張超

（中外建工程設計與顧問有限公司山西分公司，山西 太原 030000）

0 引言

建筑防煙排煙系統是建筑物消防安全中的重要一項。防煙系統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，防止煙氣通過門洞擴散到消防疏散通道內影響人員的順利疏散；排煙系統目的是可及時將火災產生的大量煙氣通過排煙管道排出，防止煙氣向周邊場所蔓延，擴大火災范圍。大量火災案例得出，煙氣是造成火災人員傷亡的主要因素。

1 防煙排煙風管耐火極限要求變化

《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251—2017）[1]（簡稱《煙規》）執行前，時下的很多工程做法為：排煙系統風管管材都采用鋼板風管，板材厚度按高壓系統，此做法依據《通風與空調工程施工質量驗收規范》（GB 50243—2002）表4.2.1-1。《煙規》執行后，陸續有文獻、檢測報告及某些省市圖審中心的文件要求，明確指出鋼板風管、或鋼板風管外表面噴涂防火涂料的做法無法滿足相關規范要求，不應再繼續采用。原《建筑設計防火規范》（GB 50016—2006）、《高層民用建筑設計防火規范（2005 年版）》（GB 50045—95）（簡稱《高規》）、《建筑設計防火規范（2018 年版）》（GB 50016—2014）[2]（簡稱《建規》）中均未對整個防煙排煙系統風管的耐火極限做出明確規定，其他類似規定如下：①《建規》6.3.5 條提出，風管在穿越防火隔墻、樓板和防火墻時，穿越處風管上的防火閥、排煙防火閥兩側各2m 范圍內的風管應采用耐火風管或風管外壁應采用防火保護措施，且耐火極限不應低于防火分隔體的耐火極限。②《高規》8.4.9 條提及排煙管道必須采用不燃材料制作。安裝在吊頂內的排煙管道，其隔熱層應采用不燃燒材料制作，并應與可燃物保持不小于150mm 的距離。

繼《煙規》推出后，防煙排煙系統設計產生了較大變化、提出更多要求，明確指出機械加壓送風管道和排煙管道的耐火極限要求。具體如下：①《煙規》3.3.8 條、3.3.9 條對于設置在不同部位的機械加壓送風管道的耐火極限做出要求；對于送風管道的管道井的耐火極限做出要求。②《煙規》4.4.8 條、4.4.9 條、4.4.11 條分別對于設置在不同部位的機械排煙管道的耐火極限做出要求；對于設置在吊頂內的排煙風管的隔熱做出要求；對于排煙管道的管道井耐火極限做出要求。③《煙規》4.5.7 條對于補風管道的耐火極限做出要求。

綜上所述，傳統的防煙排煙風管材料、做法已無法滿足其在火災中的要求，一旦機械加壓送風系統風管被燒壞，人員疏散通道就很難保證正壓，煙氣便會涌入疏散通道，造成大量人員傷亡事故；而一旦排煙系統風管被燒壞，火勢和煙氣便會蔓延至其他區域，造成更大范圍的火災，危害極大。故采用合規、合理的風管做法，以保證防煙排煙系統在發生火災時能正常運行，意義重大。

2 防煙排煙風管耐火、隔熱做法

下文就目前設計和施工中常見的風管耐火、隔熱做法加以羅列、分析。

2.1 風管外表面噴涂防火涂料

效仿鋼結構防火涂料做法，對防煙排煙風管進行噴涂防火涂料以達到耐火極限要求。國家標準《建筑鋼結構防火技術規范》（GB 51249—2017）第4.1.2 條提到鋼結構的防火保護可采用噴涂（抹涂）防火涂料的措施，但根據其條文說明內容可知，膨脹型防火涂料遇明火時自身會發泡膨脹，這容易妨礙風閥等執行機構的正常執行；雖非膨脹型防火涂料遇明火不膨脹，高溫下反應產生的吸熱作用可阻隔熱量的傳遞，其厚度7~50mm，對應耐火極限可做到0.5~3.0h，但防火涂料的黏結性有限，不宜用于有振動的場所，而防煙排煙系統運行狀態下會產生一定的振動，故兩種防火涂料都不建議采用。此外，防火涂料的標準《鋼結構防火涂料》（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到規定的平均溫度的時間來確定。但風管的耐火極限要求是保證其同時保證完整性與隔熱性，故兩者判定標準存在一定的差異。防火涂料容易受碰撞被破壞，只能先安裝好管道后再進行涂覆施工。而現場一般機電管道較多，加上現場噴涂作業施工水平不一，噴涂質量難以保證，故筆者不建議風管采用噴涂防火漆以滿足耐火極限要求的做法。對于某些地市，圖審中心也已明確此種做法不能滿足規范要求，不應采用。

2.2 風管外包防火板

鋼板風管本身無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管外部，例如，圖集《防排煙及暖通防火設計審查與安裝》（20K607）中提出的硅酸鈣復合板，這種板材包覆的做法適用于敷設在無吊頂、僅需滿足耐火極限要求的部位的風管

2.3 風管外包防火板+巖棉板

該種風管主要由3 層材料構成，由內而外依次是鋼板風管、巖棉板材、防火板。由于巖棉板材具有導熱系數低的特點，這種風管在滿足耐火的要求外，可同時滿足隔熱的要求。適用于吊頂內對耐火和隔熱同時有要求的部位。

2.4 風管外包耐火纖維卷毯+復合鋁箔

該種風管主要有3 種材料構成，由內而外依次是鋼板風管、耐火纖維卷毯、阻燃復合鋁箔。卷毯的導熱系數低，這種風管在滿足耐火的要求外，可同時滿足隔熱的要求。適用于吊頂內對耐火和隔熱同時有要求的部位。

2.5 風管外包CAS 鋁鎂質氈材+CAS 膏體

該種風管主要有3 種材料構成，由內而外依次是鋼板風管、CAS 鋁鎂質氈材、CAS 膏體。這種風管在滿足耐火的要求外，可同時滿足隔熱的要求。適用于吊頂內對耐火和隔熱同時有要求的部位。

筆者認為，對于《煙規》中僅對風管耐火極限的時間做出了要求，市場上也會陸續出現很多新型的材料和做法，只要能提供合規、準確的檢驗報告，在價格合理、施工簡單的基礎上，設計人員可以根據工程需要靈活選擇。

3 提升防煙排煙系統可靠性的其他優化措施

3.1 強化防煙排煙系統的設計審核

為了切實保障建筑物內部各類固定防煙排煙消防設施的完整好用，住房和城鄉建設主管部門必須預先對建筑單位所提交的固定防煙排煙消防設施設置方案進行實地考察，嚴格審核設計方案，尤其是針對固定防煙排煙消防設施的各種閥口設置、風道設計等具體環節開展嚴格的審查。在施工過程中還需要定期對建設材料的質量開展嚴格的定期檢測，切實提升各類固定防煙排煙消防設施的施工質量。在此基礎上，各級承建單位必須充分認識到固定防煙排煙消防設施對于構建建筑物內部消防安全環境的重要作用，各級建筑部門必須定期學習建筑物內部各類固定防煙排煙消防設施的使用方法，并最大限度保證各類固定防煙排煙消防設施施工數據的準確性。需要特別注意的是，當前國家大力推進“放管服”改革制度的落地生根，各級政府要盡量減少對企業正常運行過程中的各類行政干擾，為此，審核工作開始前必須嚴格規范和限制審核人員開展指導服務的時間、頻次和執法措施，嚴格禁止在單位不同意的情況下開展審核工作，在火災防控工作宏觀組織推動上要下更大力氣、發揮更大作用，在微觀監督執法上要更加精準、嚴格、規范，在指導服務提供消防安全上要更加主動、便捷、高效。

3.2 確保施工質量的有效提升

發生火災事故時，要保障建筑物內部的防煙排煙設施能夠第一時間將建筑內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施安裝過程中的施工質量，安裝結束后應當組織專人專班定期開展維護檢測并做好相應的檢查記錄。施工單位必須預先對設計圖紙進行綜合研判，合理確定各類固定消防設施的實際設置位置，施工過程中承辦單位必須按照相應的技術規范，實施目標導向、事前管理機制，不斷推動施工質量的有效提升，同時要強化事后監督工作，切實推動消防安全責任制度的有效落實[4]。

3.3 聘用專業的防火改造設計人員

在各類固定消防設施實際檢測工作開展時，必須預先強化設計人員的針對性選用。應當優先選用持有注冊消防工程師的設計人員，或是擁有相應建筑設計資質的工作人員。為了切實保障建筑物內部消防安全環境的有效構筑，設計院需要預先對選定的設計人員開展消防技術標準方面的專業培訓，將建筑防火設計相關內容放在培訓工作的首要位置，必要時可以采用新媒介對各類消防安全知識進行系統介紹，不斷提升設計人員的專業水平，切實保障建筑物內部各類固定消防設施的合理設置[5]。

3.4 風管在BIM 中的應用

風管在BIM 中的應用順序如下：①運用BIM 技術對施工圖紙進行深化，對建筑、結構和機電等專業進行三維排布，查出錯漏碰撞等問題，結合施工現場繪制出BIM 模型。②各專業BIM 模型確認無誤后，再運用BIM技術按規范對風管進行分解。并對每一個管段和部件進行編號和標注。③將分解好的模型用軟件倒出，將清單和圖紙下發到工廠生產，生產好的管段和部件按圖紙編號進行編號。④施工現場需嚴格按照BIM 模型對風管進行吊裝。⑤后期若出現風管需要維修或更換，可從風管上的編號反查BIM 圖紙，根據圖紙參數準備維修或更換風管所需的材料。

3.5 強化固定防排煙消防設施的設計審核

為了切實保障建筑物內部各類固定防排煙消防設施的完整好用，住房和城鄉建設主管部門必須預先對建筑單位所提交的固定防排煙消防設施設置方案進行實地考察，嚴格審核設計方案，尤其是針對固定防排煙消防設施的各種閥口設置、風道設計等具體環節開展嚴格的審查。在施工過程中還需要定期對建設材料的質量開展嚴格的定期檢測，切實提升各類固定防排煙消防設施的施工質量。在此基礎上，各級承建單位必須充分認識到固定防排煙消防設施對于構建建筑物內部消防安全環境的重要作用，各級建筑部門必須定期學習建筑物內部各類固定防排煙消防設施的使用方法，并最大限度保證各類固定防排煙消防設施施工數據的準確性。需要特別注意的是，當前國家大力推進“放管服”改革制度的落地生根，各級政府要盡量減少對企業正常運行過程中的各類行政干擾，為此，審核工作開始前必須嚴格規范和限制審核人員開展指導服務的時間、頻次和執法措施，嚴格禁止在單位不同意的情況下開展審核工作，在火災防控工作宏觀組織推動上要下更大力氣、發揮更大作用，在微觀監督執法上要更加精準、嚴格、規范，在指導服務提供消防安全上要更加主動、便捷、高效。

4 復合防排煙風管的優點

復合防排煙風管的優點如下：①具有整體檢測報告。風管一體成型，風管整體具有檢測報告，助力項目驗收。②安裝便捷，縮減工期。成品風管僅現場安裝，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。施工工序少，安裝人工成本低。④成品效果美觀。裝配式節能復合風管外覆材料可根據裝修風格定制顏色，整體成型，表觀質量好。

5 結語

綜上所述，根據新規范對防煙排煙管道的耐火性能做出的相關要求，從某軌道交通案例分析可知，與傳統的防煙排煙風管相比，復合風管可解決實際工程中出現的一系列問題，更具有經濟效益和實用性。重點介紹了一種工廠預制加工的復合型防煙排煙耐火風管，可以滿足耐火性能的要求，同時可以在具體的防煙排煙工程中提高安裝效率和經濟效益。裝配式風管在BIM 技術中也得到不斷發展和應用，實現理論創新與實際工程相結合，不斷提高防煙排煙工程的技術發展。復合風管在未來將不斷擴大工程應用范圍，逐漸取代傳統的防煙排煙風管，隨著技術的不斷創新也將涌現出更多的新型耐火風管。在新型復合材料地不斷開發研究與實際應用中，有效地利用方式和技術創新就尤為重要，在未來的發展中，必定也會涌現出更多的材料工藝，將這些材料工藝與實際工程相結合，就需要不斷創新與技術實踐。