防排烟风管是否需要满足耐火极限隔热性的论证

防排烟风管是否需要满足耐火极限隔热性的论证

王福海

中铁建工集团有限公司451478

自《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）（以下简称“烟标”，于2017年11月20日发布、在2018年8月1日正式实施）发布实施以来，由于其附带的条文说明中对防排烟风管的耐火极限解释与条文正文含义不一致，导致防排烟风管是否需满足耐火极限隔热性一直争论不休。是否需满足对系统造价、所占空间、安全性等影响甚大，下面就此问题展开论证。

一、防排烟系统简介

首先对防排烟系统的组成及功能做个简单介绍。建筑防排烟系统一般分为正压送风系统、排烟系统和消防补风系统。正压送风系统一般设置在楼梯间、前室等疏散走道区域，在火灾发生时向疏散走道送风，维持空间内的一定正压，防止烟气蔓延到疏散空间，给人员疏散创造有利条件；排烟系统主要是在火灾发生初期将着火区域的烟气排到室外，为人员逃生创造条件；消防补风系统主要是在相对封闭的空间排烟系统启动时，为了减小排烟时造成负压过大而影响排烟效果，向空间输送新鲜空气。每个系统一般都是由风机、风管、风口、风阀组成。

二、防排烟风管耐火极限的相关规范规定

分隔构件（GB/T9978.1-2008对“分隔构件”的定义是：在火灾时用于隔离两相邻区域的构件）：失去完整性或隔热性；承重构件（如梁、柱、屋架）：失去承载能力（“词条”中表述为“稳定性”）；承重分隔构件（如承重墙、楼板）：失去承载能力或完整性或隔热性。在GB/T9978.1-2008中10.2条“判定准则的细则”中也明确表述，对试件的耐火性能应从承载能力、完整性、隔热性一个或多个方面进行性能判定。也就是说，对建筑构件、配件或结构，要根据其在火灾过程中所起的作用，来判定需要满足那个指标，比如只起承重作用的钢梁或钢柱，其主要作用是保证其承载能力在火灾发生时规定时间内不被破坏；对于起隔断作用的墙体，其主要作用是阻止火灾的蔓延和烟气的扩散，假如隔壁没有不能承受高温炙烤的人员或物品，只需要满足完整性指标即可，

三、是否需满足的论证

从规范正文表述结合耐火极限的定义、判定标准很容易看出，防排烟管道的耐火极限要求，只是针对完整性，并没有要求满足隔热性。那为什么存在争论呢？究其原因是在烟标附带的条文说明中，对各风管耐火极限值均做了说明如下：“对于管道的耐火极限的判定必须按照《通风管道耐火试验方法》GB/T17428的测试方法，当耐火完整性和隔热性同时达到时，方能视作符合要求”。

第一，本条引用规范错误，其表述测试方法必须按照“《通风管道耐火试验方法》GB/T17428”规定进行，而该规范中“第1条  范围”中明确表述，本标准不适用于“排烟管道”。

第二，与规范正文不符，存在明显矛盾，主要表现在：

1、无论是组成系统的风管、风阀还是风机，条文里都明确说明了要保证其结构完整性，并没有说要保证其隔热性，条文说明中规定要达到耐火极限隔热性要求完全违背了规范正文的意义。

2、规范正文中规定当排烟管道周围有可燃物时才需要进行隔热处理，有隔热处理才有检测耐火极限隔热性的必要，而条文说明中不分场合范范规定防排烟风管必须满足耐火极限隔热性要求明显错误。

3、与耐火极限定义不符。耐火极限定义并没有明确表示要求任何一个构件必须同时满足耐火极限完整性和隔热性，况且防排烟风管不能机械的套用分隔构件的耐火极限判定标准，因为在温度达到70℃或280℃时系统即停止工作，防火阀关闭，里面不会再有烟气流通，系统本身形成了一个整体，风管已经不是分隔构件了。

4、在条文说明中对为什么要耐火隔热性和完整性同时达到，给出的理由是为了防止火焰烧坏防排烟风管而蔓延到其他防火分区。而根据耐火极限完整性的定义和判定标准，保证耐火极限完整性就是为了防止在一定时间内火焰烧坏构件，故只要保证管道的完整性，就完全可以达到防止火焰蔓延到其他防火分区的现象，和隔热性没有任何关系，本条说明本身就自相矛盾。

5、在条文说明4.4.9条里，说明了为什么吊顶内有可燃物时要采用隔热材料对排烟风管进行包覆，并举例采用玻璃棉隔热，在环境温度为35℃、烟气温度280℃时不同隔热厚度情况下外表面的温度（见下表）。

如果说风管本体有耐火极限隔热性要求，那么风管背火面的温度最多达到140℃，超过了就满足不了耐火极限隔热性时间要求，而该条说明采用的风管外表面温度是280℃，就完全可以说明烟标正文规定的耐火极限只是针对完整性，并没有要求完整性和隔热性必须同时达到。

另外从实际功能意义上讲，如果说是为了满足系统内流通介质温度过高而引燃周边可燃物，那么正压送风系统和补风系统最高工作温度是70℃，本身就低于耐火极限隔热性要求的在一面受火时，背火面在一定时间内平均温升不超过140℃或某点温升不超过180℃的标准；排烟系统最高工作温度是280℃，在此温度下按烟标条文说明4.4.9条示例采用玻璃棉隔热处理，外表最高温度也就100

℃，也低于了耐火极限隔热性要求的判定温度。所以从这方面功能要求讲，亦不需要满足耐火极限隔热性。如果说是为了满足防止外部火焰烧坏管道而蔓延到其他防火分区，那么只要满足完整性就完全可以实现，要求满足隔热性要求没有任何实际意义。

四、结论

工程中防排烟风管大部分采用镀锌钢板制作，该种风管通过耐火极限检测，可以满足完整性1小时的要求。这个指标满足大部分场合下风管耐火极限时长的要求。镀锌钢板风管的综合造价在150元/m2左右，由于其厚度在2mm以内，所占空间也小。假如需要满足耐火极限隔热性要求，一种方法是在镀锌钢板风管外侧加装岩棉和防火板，一种是直接采用耐火风管。外侧加装岩棉和防火板，需要轻钢龙骨固定，造价在200元/m2左右；耐火风管市场价一般350元/m2左右。采用这两种方法，单防排烟系统每平米造价增加200元左右。一个15万平方米的高铁站房，防排烟风管在10万平方米左右，共增加造价2000万元。另外，岩棉加防火板、耐火风管的厚度一般在6公分左右，两面加起来要12公分左右，大大增加了管道所占空间，有可能会导致吊顶标高降低或提高建筑层高，对建筑美观、舒适性或造价也将将产生重大影响；再有这两种做法大大增加了风管重量，而对支架的设置没有明确的规定，导致施工时无据可依，存在系统运行时坠落的风险；另外在燃烧到一定程度时这些材料会产生大量烟气或有毒气体，对后期救援带来很大困难。

综合以上分析说明不难看出，无论是从规范标准要求，还是从实际功能需要方面讲，防排烟风管的耐火极限只是针对完整性，完全没有满足隔热性要求的必要。我们完全没有必要因为一句没有法律效率的规范条文说明中错误的解释而要求防排烟风管达到耐火极限隔热性要求，从而大大增加工程造价并影响工程空间及安全性，同时呼吁有关部门尽快对错误的规范条文说明进行更正，以利工程建设的顺利进行和健康发展。

                                        中铁建工集团有限公司

                                              王福海

                                          2022年11月14

作者简介：王福海 1973年5月 男 河北易县 汉 本科 高级工程师 中铁建工集团有限公司

研究方向:机电安装

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