住宅排气道生产质量现状及发展对策

杨思忠，张伯华

（1.北京市住宅产业化集团股份有限公司，北京 100073；2.北京金盾华通科技有限公司，北京 101115）

0 引 言

住宅排气道又称住宅排风道、住宅通风道或烟道，是用于集中排放住宅厨房炊事活动产生的油烟气或卫生间浊气的混凝土管道制品。

近年来，排气道需求量随着住宅建筑规模的增长而越来越大，其结构、材料和生产工艺也得到不断更新和发展。发展初期，我国的住宅以低层楼房为主，排气道大多数以砖砌筑而成，由于材质重，增加住宅建筑载荷，同时还存在占用室内空间多、施工方法复杂、成本高、易漏烟和漏气等缺点，目前已经淘汰。预制排气道始于20世纪80年代末，开始全部采用手工生产，生产规模小，主要是散布在农村的小作坊，没有产品标准，按工程要求自制模具，许多采用劣质材料生产的产品流入市场。20 世纪 90年代中期，建筑业进入快速发展阶段，中、高层建筑大量增加，对排气道提出了高要求，也带动了排气道行业的大发展。住建部 1998年颁布 JG/T 3044－1998《住宅厨房排风道》，推荐的主要产品为“玻纤增强水泥通风管道”。2003年非典爆发，香港因厨卫排风道的串味、串烟造成非典病毒在管道的快速传播，造成人们的恐慌。国内企业研制了阻逆阀变压排风道产品，对防串烟密封效果较好。在普通阻逆阀基础上又研制成功适用于中高层住宅、符合 GB 50016－2014《建筑防火设计产品规范》的防火阻逆阀，对防火安全起到保障作用。进入新世纪，随着中、高层住宅的迅猛发展，住宅排气道的需求量大增，为了解决排气道质量和产能需求，市场上出现了半机械化、机械化生产设备。

国家标准 GB 50368－2005《住宅建筑规范》、GB 50016－2014《建筑设计防火规范》等设置了强制性条文，规定住宅建筑中排气道耐火极限应不低于 1.00 h，对住宅排气道提出了更高的质量要求。随着对住宅排气道的质量重要性认识逐步加强，各地相继出台了十余项相关法规文件。2011年，上海市建设工程安全质量监督总站发布了《关于进一步加强住宅工程排气道质量监督管理的通知》［沪建安质监（2011）1 号］，明确规定：住宅排气道产品质量和工程设计必须符合相关标准要求；住宅排气道生产企业应具备相关管理部门认可的建筑业资质方可向工程提供排气道系统；严禁使用可燃的住宅排气道产品；住宅工程竣工验收前，必须将防火止回阀安装完毕，否则建设单位不得组织住宅竣工验收等［1］。

然而，由于住宅工程中排气道造价占总造价比重很小，其质量好坏往往被忽视。一般的单个项目只有几十万元，即使以京津冀地区年竣工住宅建筑面积 3000 万 m2估算，排气道市场规模也只有 1 亿元左右。一些开发商或出于经济利益，或由于不知其利害所在，采用了劣质排气道系统，导致串味、串烟现象严重，有的甚至会出现串气串火问题，安全隐患巨大，一旦某户居民家中燃气泄漏或失火，就会通过劣质排气管道系统快速扩散至上下楼层用户，酿成悲剧。2014年，北京市朝阳区质量监督站副站长李建斌撰文《住宅厨房卫生间排气道系统工程质量现状及管理措施》建议：加强宣传力度，使排气道系统工程质量的重要性深入人心［2］。

目前，全国各地住宅排气道大部分由小作坊使用手工制作，因工艺及管理原因，这些排气道普遍存在壁厚不均、结构疏松、原材料不达标等问题，难以达到强度和耐火要求，而且其质量不稳定，难以监管，质量与安全隐患很大。多地质量监管部门也已经逐步认识到问题的严重性，纷纷陆续发文明令淘汰手工生产方式，建议使用工业化、机械化模式进行生产［3-4］。

近年来，随着国家和政府对环境保护工作的重视，京津冀地区加大了对产生污水、粉尘等环境污染企业的检查和治理力度，大多数生产住宅排气道的非正规企业被关停，受供求关系影响排气道销售价格回升，一些小作坊又悄悄恢复生产或在农村、在夜间偷偷生产。这些“三无”产品流入市场，将对投入巨资进行排气道生产工艺升级的企业造成冲击，对排气道行业的健康发展造成不利影响。

1 排气道生产与质量现状

排气道的生产模式主要有现浇和预制两种。现浇排气道的模板安装和拆卸不便、劳动强度高，存在作业周期长、占地现场空间大、制约其他建筑施工工序、自重大、生产成本高等问题，已逐渐被淘汰。预制排气道由于采用场外预制成型、现场安装的工艺，具有施工周期短、减轻楼面载荷、经济性好等诸多优点，是建筑业较早采用装配式工艺的部品，得到了广泛普及应用［5］。

预制排气道采用的主要材料包括：胶凝材料（普通水泥、镁水泥、石膏三大类）、细骨料（砂子、水淬矿渣、玻化微珠）、掺合料（矿渣粉、粉煤灰）、增强材料（钢丝网、玻纤网格布）和外加剂等。一般地，胶凝材料要求速凝和较高的早期强度。

由于住宅排气道的截面为矩形，而且轴向长度较大、壁厚较小，市场上的产品大多采用手工抹灰方式生产。近年来，机械振动成型工艺和自动化流水线生产工艺得到了较快发展。

1.1 手工抹灰工艺

手工抹灰工艺预先将底模和两侧模板组成水平放置的凹槽，而后将混凝土抹于三面模板上，待其表干后，将顶部模板支好，而后再抹顶板混凝土，如此反复，经历 4 道工序和 2 次组模抹灰，完成制作，如图1～4所示。由于管体壁厚较薄，抹灰技术难度较大，一般两侧混凝土很容易从侧板脱落，质量难以控制。

图1 铺底灰

图2 铺网格布

图3 抹灰

图4 支上模、抹封盖

手工抹灰工艺主要特点如下所述。

1）生产工艺复杂，对抹灰人员技术要求高，新一代劳动力鲜有愿意从事本行业者，随着人口红利的逐步消失，现阶段行业已出现技工缺乏问题，而且生产效率低。

2）机械化程度低，生产劳动强度高。生产过程中，需要人工完成混凝土运输、模具搬运、抹灰、管道搬运等工作，劳动强度高，并且因为频繁弯腰作业，长期从事此类管道生产的工人易患腰椎疾病等职业病，如图5、图6所示。

图5 混凝土搅拌

图6 人工运输

3）质量控制难度大。手工生产随机性较大，质量稳定性低，往往存在偷工减料、壁厚不均等问题，而且工艺本身为二次成型管道，搭接处强度低且容易开裂，质量无法保障，如图7所示。

4）生产占地面积大，污染环境。采用平铺式生产，需要占用很大的场地空间，并且此类产品生产往往设在监管薄弱的偏僻城郊，其乱堆、乱排、乱占耕地现象严重，严重污染和破坏了环境，如图8所示。

图7 人工成型

图8 生产场地

5）众多厂家为降低成本，甚至采用国家明令禁止、淘汰的陶土坩埚高碱纤维网格布，危害工人身体健康，如图9、图10所示。

图9 高碱纤维网格布

图10 工人职业病

6）人工抹灰工艺投资小，对生产场地要求不高，露天场地、大棚或厂房均可，只需简易模具即可实施生产，人工成本相对低廉。虽然各地方政府对这些企业列入散乱污进行取缔，但利益驱使他们隐蔽生产和违法销售。

1.2 简易机械振动成型工艺

简易机械振动成型工艺的主要原理是在手工模具底部加装设置了振动台，首先组装标准化外模、内模，同时铺设钢丝网骨架，然后在模具中灌注塑性砂浆（砂浆通常采用搅拌机搅拌），排气道主体通过振动台或模具自带振动电机进行振动密实，顶面用人工抹压成型，排气道待模具静停，当砂浆强度达到脱模标准后脱模，转移到养护窑区，视工期要求决定是否采取加温养护措施，如图11所示。

图11 简易机械振动成型区

1.3 自动化生产线工艺

根据市场需求并结合相关行业标准要求，中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院与北京金盾华通科技有限公司合作，研发完成了住宅排气道成型技术及自动化生产线，并于 2013年7月通过了省部级成果鉴定，达到国际领先水平［6］。该成果拥有多项自主研发的关键技术，采用振动密实工艺，管体可以一次整体成型，解决了薄壁矩形长管制作的技术瓶颈，实现了住宅排气道的工业化生产，如图12、图13所示。

图12 振动挤压成型

图13 自动化生产线全景

1.3.1 工艺流程

1）原材料计量、配料、搅拌。

2）新拌砂浆输送至给料机储料斗。

3）外模安装定位在制管机回转平台上。

4）主机开启，给料机给料，设备按程序自动制管。

5）制管完成后，平台回转，转换工位，循环生产。

6）卸模和装模。将成型好的带模制品运离工作平台，同时安装下一套已经准备好的模具。

7）成型好的带模制品依次进入养护区养护，构件硬化达到一定强度后进入脱模区，进行脱模，并进行模具清理、刷涂脱模剂和模具准备。需要生产不同规格的排气道时，可更换不同规格的外模和芯模，并调节好相应给料速度。

1.3.2 工艺特点

1）机械化程度高、生产效率高、减少用工量。彻底改变了排气道的生产工艺，解决了长期以来手工抹灰排气道生产的诸多难题，实现了机械化、自动化生产，使排气道的生产从低效率、低质量的手工或半手工生产时代解脱出来，大大推动排气道行业的技术进步。

2）排气道尺寸规范、质量稳定，相对传统手工生产的管道具有显著质量优势，将大大提高住宅排气道的施工质量及使用安全性。

3）采用干硬性混凝土振动挤压密实成型，管体强度高，实现了住宅排气道的工业化、规模化生产，生产作业规范有序、质量稳定，将整体提升住宅排气道生产行业的形象；并且原材料适应范围广，可以充分利用工业尾矿、建筑废弃物等再生资源，具有良好的节能节材与利废效益，具有良好的综合效益。

4）可节约大量土地资源，减少污水、废弃物排放，有利于环境保护。

但自动化生产线设备一次性投资较大，不适用于产能较小的企业，而且对操作人员综合素质有一定要求，需经过专业培训方可上岗工作。

1.4 排气道市场供应与应用情况

目前，京津冀地区还散布着一些排气道生产小作坊，大部分采用手工生产，缺乏专业生产设备，生产过程标准化、规范化程度低，大都是根据经验生产。这些排气道厂家往往采取低价竞争的手段进入市场，包括排气道管体、止回阀部件及安装费用等平均每延米的市场价约为 60～120 元。他们往往根据甲方给的实际价格和质量要求，通过调整材料等级和配比来控制成本，由于生产规模、原材料成本制约和工艺水平的制约，其排气道质量往往难以达标。以北京市为例，住宅排气道产品供应与应用过程中还存在许多问题［2］，主要表现在如下几点。

1）市场不规范，恶性竞争造成价格低廉，有些厂家为赚取利润偷工减料，如壁厚不符合要求或不均匀，往往两端厚，中间薄；使用不合格的水泥、网格布等。

2）有些生产厂家没有生产合格产品的能力，有些甚至是小作坊。对排气管道生产过程缺乏质量管理，对使用的水泥、砂、网格布等原材料不进行进场复试检验；砂浆搅拌原材料不采取计量措施；搅拌时间不计时；拌合物未取样作强度检测；制作成品养护不到位等。产品出厂质量把关不严，将不合格品运到工地意图蒙混过关；有的出厂合格证造假，有的厂家给工地提供空白出厂合格证等。

3）施工单位对采购的排风道产品进场检验不到位，监理公司对进场报验的产品验收不到位。甚至最简单的外观检查都没做，就进行安装。

4）产品标准不完善。排气道产品行业标准 JG/T 194－2006《住宅厨房、卫生间排气道》［7］只是对排气道制品本身的外观尺寸、强度、防火等性能进行规定，出厂检验的质量标准不明确，没有可供施工现场质量人员检查的依据和方法。

5）管道破损严重，修补无相关的技术标准，施工人员随意修补。

2 发展对策

排气道是住宅建筑不可或缺的构配件，对人居环境、防火安全影响巨大，为贯彻国家环境保护政策，整顿小散乱污企业，鼓励发展工业化、机械化生产方式，促进行业转型升级，提出如下发展建议。

1）配合政府落实国家环保政策，建议京津冀三地政府将手工抹灰工艺制作的排气道列入淘汰限制目录。2017年6月，天津市宝坻区政府依据《中华人民共和国大气污染防治法》《天津市大气污染防治条例》，根据环保部在京津冀地区对“小散乱污”的治理要求，全部关停辖区内的“小散乱污”企业，特别是“地摊式”住宅厨卫通风管道企业。这些企业在京津冀结合部违法经营长达 20 余年，已成为京津冀地区排气道重要集散地及主要供货商。这些小作坊企业非法生产，规避管理，肆意排污，给当地的土地资源、水资源以及大气环境造成了严重的危害，已成为当地的一种“顽疾”。为防止被取缔的企业死灰复燃或异地再生，积极落实“两断三清”的要求，即断水、断电、清原料、清设备、清产品，对不能及时关停的企业，立即查封扣押。政府成立专门巡逻小组，每天 24 h 不间断巡逻，加强对辖区的巡查监管，对那些严重污染环境的违法行为绝不姑息，不管藏于何处，发现一家取缔一家。

2）对于已经形成规模的排气道生产企业，给予政策、资金、技术等方面的支持，通过示范引领引导行业转型升级，支持合法生产企业进行机械化、自动化技术改造，杜绝资源浪费和环境污染，真正做到疏堵结合、标本兼治。

3 结 语

住宅排气道虽然是住宅建筑中用量很少的建筑构件，但是其产品质量好坏直接关系到业主的生活环境和居住安全，生产过程关系到环境污染控制及操作工人的身体健康。通过住宅排气道生产工艺现状以及产品应用过程中存在问题的分析，建议京津冀三地政府将手工抹灰工艺制作的排气道列入淘汰限制目录，通过政策、资金和技术支持，引领行业骨干企业实现机械化和自动化升级改造。