关于防烟排烟风管耐火极限要求及做法的讨论

张超

（中外建工程设计与顾问有限公司山西分公司，山西 太原 030000）

0 引言

建筑防烟排烟系统是建筑物消防安全中的重要一项。防烟系统目的是使封闭楼梯间；防烟楼梯间及其前室；消防电梯间前室或合用前室；避难走道的前室、避难层（间）等与外界保持正压状态，防止烟气通过门洞扩散到消防疏散通道内影响人员的顺利疏散；排烟系统目的是可及时将火灾产生的大量烟气通过排烟管道排出，防止烟气向周边场所蔓延，扩大火灾范围。大量火灾案例得出，烟气是造成火灾人员伤亡的主要因素。

1 防烟排烟风管耐火极限要求变化

《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251—2017）[1]（简称《烟规》）执行前，时下的很多工程做法为：排烟系统风管管材都采用钢板风管，板材厚度按高压系统，此做法依据《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243—2002）表4.2.1-1。《烟规》执行后，陆续有文献、检测报告及某些省市图审中心的文件要求，明确指出钢板风管、或钢板风管外表面喷涂防火涂料的做法无法满足相关规范要求，不应再继续采用。原《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）、《高层民用建筑设计防火规范（2005 年版）》（GB 50045—95）（简称《高规》）、《建筑设计防火规范（2018 年版）》（GB 50016—2014）[2]（简称《建规》）中均未对整个防烟排烟系统风管的耐火极限做出明确规定，其他类似规定如下：①《建规》6.3.5 条提出，风管在穿越防火隔墙、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2m 范围内的风管应采用耐火风管或风管外壁应采用防火保护措施，且耐火极限不应低于防火分隔体的耐火极限。②《高规》8.4.9 条提及排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm 的距离。

继《烟规》推出后，防烟排烟系统设计产生了较大变化、提出更多要求，明确指出机械加压送风管道和排烟管道的耐火极限要求。具体如下：①《烟规》3.3.8 条、3.3.9 条对于设置在不同部位的机械加压送风管道的耐火极限做出要求；对于送风管道的管道井的耐火极限做出要求。②《烟规》4.4.8 条、4.4.9 条、4.4.11 条分别对于设置在不同部位的机械排烟管道的耐火极限做出要求；对于设置在吊顶内的排烟风管的隔热做出要求；对于排烟管道的管道井耐火极限做出要求。③《烟规》4.5.7 条对于补风管道的耐火极限做出要求。

综上所述，传统的防烟排烟风管材料、做法已无法满足其在火灾中的要求，一旦机械加压送风系统风管被烧坏，人员疏散通道就很难保证正压，烟气便会涌入疏散通道，造成大量人员伤亡事故；而一旦排烟系统风管被烧坏，火势和烟气便会蔓延至其他区域，造成更大范围的火灾，危害极大。故采用合规、合理的风管做法，以保证防烟排烟系统在发生火灾时能正常运行，意义重大。

2 防烟排烟风管耐火、隔热做法

下文就目前设计和施工中常见的风管耐火、隔热做法加以罗列、分析。

2.1 风管外表面喷涂防火涂料

效仿钢结构防火涂料做法，对防烟排烟风管进行喷涂防火涂料以达到耐火极限要求。国家标准《建筑钢结构防火技术规范》（GB 51249—2017）第4.1.2 条提到钢结构的防火保护可采用喷涂（抹涂）防火涂料的措施，但根据其条文说明内容可知，膨胀型防火涂料遇明火时自身会发泡膨胀，这容易妨碍风阀等执行机构的正常执行；虽非膨胀型防火涂料遇明火不膨胀，高温下反应产生的吸热作用可阻隔热量的传递，其厚度7~50mm，对应耐火极限可做到0.5~3.0h，但防火涂料的黏结性有限，不宜用于有振动的场所，而防烟排烟系统运行状态下会产生一定的振动，故两种防火涂料都不建议采用。此外，防火涂料的标准《钢结构防火涂料》（GB 14907—2018）[3]是采用Q235 钢材作为试件基材，彻底清除锈迹后，在裸露的基材上进行防火涂料涂覆施工，其耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定。但风管的耐火极限要求是保证其同时保证完整性与隔热性，故两者判定标准存在一定的差异。防火涂料容易受碰撞被破坏，只能先安装好管道后再进行涂覆施工。而现场一般机电管道较多，加上现场喷涂作业施工水平不一，喷涂质量难以保证，故笔者不建议风管采用喷涂防火漆以满足耐火极限要求的做法。对于某些地市，图审中心也已明确此种做法不能满足规范要求，不应采用。

2.2 风管外包防火板

钢板风管本身无法满足耐火极限要求，可采用一些能满足耐火极限要求的板材包覆在风管外部，例如，图集《防排烟及暖通防火设计审查与安装》（20K607）中提出的硅酸钙复合板，这种板材包覆的做法适用于敷设在无吊顶、仅需满足耐火极限要求的部位的风管

2.3 风管外包防火板+岩棉板

该种风管主要由3 层材料构成，由内而外依次是钢板风管、岩棉板材、防火板。由于岩棉板材具有导热系数低的特点，这种风管在满足耐火的要求外，可同时满足隔热的要求。适用于吊顶内对耐火和隔热同时有要求的部位。

2.4 风管外包耐火纤维卷毯+复合铝箔

该种风管主要有3 种材料构成，由内而外依次是钢板风管、耐火纤维卷毯、阻燃复合铝箔。卷毯的导热系数低，这种风管在满足耐火的要求外，可同时满足隔热的要求。适用于吊顶内对耐火和隔热同时有要求的部位。

2.5 风管外包CAS 铝镁质毡材+CAS 膏体

该种风管主要有3 种材料构成，由内而外依次是钢板风管、CAS 铝镁质毡材、CAS 膏体。这种风管在满足耐火的要求外，可同时满足隔热的要求。适用于吊顶内对耐火和隔热同时有要求的部位。

笔者认为，对于《烟规》中仅对风管耐火极限的时间做出了要求，市场上也会陆续出现很多新型的材料和做法，只要能提供合规、准确的检验报告，在价格合理、施工简单的基础上，设计人员可以根据工程需要灵活选择。

3 提升防烟排烟系统可靠性的其他优化措施

3.1 强化防烟排烟系统的设计审核

为了切实保障建筑物内部各类固定防烟排烟消防设施的完整好用，住房和城乡建设主管部门必须预先对建筑单位所提交的固定防烟排烟消防设施设置方案进行实地考察，严格审核设计方案，尤其是针对固定防烟排烟消防设施的各种阀口设置、风道设计等具体环节开展严格的审查。在施工过程中还需要定期对建设材料的质量开展严格的定期检测，切实提升各类固定防烟排烟消防设施的施工质量。在此基础上，各级承建单位必须充分认识到固定防烟排烟消防设施对于构建建筑物内部消防安全环境的重要作用，各级建筑部门必须定期学习建筑物内部各类固定防烟排烟消防设施的使用方法，并最大限度保证各类固定防烟排烟消防设施施工数据的准确性。需要特别注意的是，当前国家大力推进“放管服”改革制度的落地生根，各级政府要尽量减少对企业正常运行过程中的各类行政干扰，为此，审核工作开始前必须严格规范和限制审核人员开展指导服务的时间、频次和执法措施，严格禁止在单位不同意的情况下开展审核工作，在火灾防控工作宏观组织推动上要下更大力气、发挥更大作用，在微观监督执法上要更加精准、严格、规范，在指导服务提供消防安全上要更加主动、便捷、高效。

3.2 确保施工质量的有效提升

发生火灾事故时，要保障建筑物内部的防烟排烟设施能够第一时间将建筑内部的高温有毒烟气排除，就必须保证各类防烟排烟固定消防设施安装过程中的施工质量，安装结束后应当组织专人专班定期开展维护检测并做好相应的检查记录。施工单位必须预先对设计图纸进行综合研判，合理确定各类固定消防设施的实际设置位置，施工过程中承办单位必须按照相应的技术规范，实施目标导向、事前管理机制，不断推动施工质量的有效提升，同时要强化事后监督工作，切实推动消防安全责任制度的有效落实[4]。

3.3 聘用专业的防火改造设计人员

在各类固定消防设施实际检测工作开展时，必须预先强化设计人员的针对性选用。应当优先选用持有注册消防工程师的设计人员，或是拥有相应建筑设计资质的工作人员。为了切实保障建筑物内部消防安全环境的有效构筑，设计院需要预先对选定的设计人员开展消防技术标准方面的专业培训，将建筑防火设计相关内容放在培训工作的首要位置，必要时可以采用新媒介对各类消防安全知识进行系统介绍，不断提升设计人员的专业水平，切实保障建筑物内部各类固定消防设施的合理设置[5]。

3.4 风管在BIM 中的应用

风管在BIM 中的应用顺序如下：①运用BIM 技术对施工图纸进行深化，对建筑、结构和机电等专业进行三维排布，查出错漏碰撞等问题，结合施工现场绘制出BIM 模型。②各专业BIM 模型确认无误后，再运用BIM技术按规范对风管进行分解。并对每一个管段和部件进行编号和标注。③将分解好的模型用软件倒出，将清单和图纸下发到工厂生产，生产好的管段和部件按图纸编号进行编号。④施工现场需严格按照BIM 模型对风管进行吊装。⑤后期若出现风管需要维修或更换，可从风管上的编号反查BIM 图纸，根据图纸参数准备维修或更换风管所需的材料。

3.5 强化固定防排烟消防设施的设计审核

为了切实保障建筑物内部各类固定防排烟消防设施的完整好用，住房和城乡建设主管部门必须预先对建筑单位所提交的固定防排烟消防设施设置方案进行实地考察，严格审核设计方案，尤其是针对固定防排烟消防设施的各种阀口设置、风道设计等具体环节开展严格的审查。在施工过程中还需要定期对建设材料的质量开展严格的定期检测，切实提升各类固定防排烟消防设施的施工质量。在此基础上，各级承建单位必须充分认识到固定防排烟消防设施对于构建建筑物内部消防安全环境的重要作用，各级建筑部门必须定期学习建筑物内部各类固定防排烟消防设施的使用方法，并最大限度保证各类固定防排烟消防设施施工数据的准确性。需要特别注意的是，当前国家大力推进“放管服”改革制度的落地生根，各级政府要尽量减少对企业正常运行过程中的各类行政干扰，为此，审核工作开始前必须严格规范和限制审核人员开展指导服务的时间、频次和执法措施，严格禁止在单位不同意的情况下开展审核工作，在火灾防控工作宏观组织推动上要下更大力气、发挥更大作用，在微观监督执法上要更加精准、严格、规范，在指导服务提供消防安全上要更加主动、便捷、高效。

4 复合防排烟风管的优点

复合防排烟风管的优点如下：①具有整体检测报告。风管一体成型，风管整体具有检测报告，助力项目验收。②安装便捷，缩减工期。成品风管仅现场安装，减少保温钉、隔热棉、防火板施工工序，缩短工期。③降低工程造价。施工工序少，安装人工成本低。④成品效果美观。装配式节能复合风管外覆材料可根据装修风格定制颜色，整体成型，表观质量好。

5 结语

综上所述，根据新规范对防烟排烟管道的耐火性能做出的相关要求，从某轨道交通案例分析可知，与传统的防烟排烟风管相比，复合风管可解决实际工程中出现的一系列问题，更具有经济效益和实用性。重点介绍了一种工厂预制加工的复合型防烟排烟耐火风管，可以满足耐火性能的要求，同时可以在具体的防烟排烟工程中提高安装效率和经济效益。装配式风管在BIM 技术中也得到不断发展和应用，实现理论创新与实际工程相结合，不断提高防烟排烟工程的技术发展。复合风管在未来将不断扩大工程应用范围，逐渐取代传统的防烟排烟风管，随着技术的不断创新也将涌现出更多的新型耐火风管。在新型复合材料地不断开发研究与实际应用中，有效地利用方式和技术创新就尤为重要，在未来的发展中，必定也会涌现出更多的材料工艺，将这些材料工艺与实际工程相结合，就需要不断创新与技术实践。