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防火风管知识要点总结

2022-09-21 17:10:03

随着社会的发展,国家对建筑消防设施越来越重视,继而出台了越来越多越来越严格的消防相关的设计规范。以往在设计与施工中常常被忽视的可能引发消防安全隐患的问题开始逐渐被设计施工及监管部门抓重点。

现就建筑中与消防安全息息相关的防火风管做进一步讨论。


防火风管规范要求

《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB51251-2017)

1、3.3.8条款;机械加压送风管道的设置和耐火极限应符合下列规定:

A竖向设置的送风管道应独立设置在管道井内,当确有困难时,未设置在管道井内或与其他管道合用管道井的送风管道,其耐火极限不应低于1.00h;

B水平设置的送风管道,当设置在吊顶内时,其耐火极限不应低于0.50h;当未设置在吊顶内时,其耐火极限不应低于1.00h。

C加压送风管道井应采用耐极限不低于1.0h的隔墙与相邻部位分隔,当墙上必须设置检修门时,应采用乙级防火门。

2、4.4.8条款;排烟补风管道的设置和耐火极限应符合下列规定:

A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。(注意此处并未有必须保证隔热性及承载力的要求)

B竖向设置的排烟管道应设置的独立的管道井内,排烟管道耐火极限不应低于0.50h;

C水平设置的排烟管道应设置在吊顶内,其耐火极限不应低于0.50h;当确有困难时,可直接设置在室内,但管道的耐火极限不应小于1.00h;

D设置在走道部位吊顶内的排烟管道,以及穿越防火分区的排烟管道,其管道的耐火极限不应小于1.00h,但设备用房和汽车库的排烟管道耐火极限可不低于0.50h。

E补风管道耐火极限不应低于0.50h,当补风管道跨越防火分区时,管道的耐火极限不应小于1.50h。

《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)

6.3.5条款风管穿过防火隔墙、楼板和防火墙时,穿越处风管上的防火阀、排烟防火阀两侧的各2.0m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。(注意是强条)

12.3.4条款隧道内设置的机械排烟系统应符合系列规定:第3条:排烟管道的耐火极限不应低于1.00h。

另有《办公建筑设计标准》、《科研建筑设计标准》、《饮食建筑设计标准》、《商店建筑设计标准》、《汽车库修车库停车场设计标准》、《综合医院建筑设计标准》、《电动汽车分散充电设施工程设计标准》、《建筑高度大于250m民用建筑防火设计加强性技术要求》对防排烟风管内火极限的要求。


防火风管条文分析

《建筑设计防火规范》对风管耐火极限的要求:

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。(通常情况,防火隔墙耐火极限2.0h;楼板耐火极限1.5h;防火墙耐火极限3.0h。)。

《建筑防烟排烟系统技术标准》对风管隔热的要求

当吊顶内有可燃物时,吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热,并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

注:排烟风管设置隔热的目的是防止高温烟气引燃吊顶内的可燃物。车库无吊顶,且都是机电管线,无可燃物,从隔热要求来看,车库排烟风管无需设置隔热措施。当吊顶内无可燃物时,也无需设置隔热措施。


耐火极限定义

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的时间,用小时表示。

风管的耐火极限包括风管的耐火完整性和风管的耐火隔热性,两者需要同时满足。与结构梁、柱子、承重墙不同的是,风管无需满足耐火承载能力。

耐火完整性针对的是“火”,即风管在火灾中需保持结构完整性,不能被烧穿、烧烂、烧毁;耐火隔热性针对的是“烟”,即风管内的高温烟气不能引燃周围可燃物。

由此可见,风管耐火极限要求已经包含了风管的隔热要求,如房间吊顶内的排烟风管满足0.5h耐火极限时,无需再进行隔热处理。


常见措施的现实问题

由于铁皮风管无法满足耐火极限要求(至少不满足耐火隔热性要求),且没有正式的0.5h或1.0h的检验报告。因此,为了满足风管的耐火极限要求,需要采取一定的措施。目前,根据实际项目,常见的做法主要有铁皮风管+岩棉+防火板

做法要求:在原金属风管外表面填充50mm岩棉,并采用8mm或者9mm防火板覆面。包覆后原金属风管耐火完整性与耐火隔热性提升至3小时,可保证排烟系统在火灾中正常运行。

注:风管无论采取何种耐火措施,都应有国家防火建筑材料质量监督检验中心出具的耐火极限检测报告,且现场实际做法应与报告中描述的一致。


现状分析

传统的铁皮风管或无机复合风管不具备耐火隔热性和耐火完整性,在排烟时风管内高温烟气本身产生高温辐射,在自身防火分区或防烟分区内就起到传递高温热量乃至引燃附近可燃物或承受外部火自身结构出现塌陷造成截面积大大减少,存在无法有效将烟气排除的缺陷。

GB51251-2017规定,排烟管道及其连接部件需要在280℃的情况下连续30min保持其完整性,排烟防火阀是280℃动作关闭,此时排烟系统不需要再工作,而风管耐火极限的检测规范GBT17428-2009现场测试中起始燃烧温度就是450℃,850℃为完成温度,似乎存在矛盾。(对防排烟风管的耐火极限的相关规定,首先是要求风管能承受外部火的炙烤(可能远大于280℃),这与建筑构件、吊顶或挡烟垂壁所要求的耐火极限要求一致(挡烟垂壁是30min承受620±20℃的耐火极限))。


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