鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術的研究與運用

謝海林，唐彬，謝明君，張本堅

（1.中建四局安裝工程有限公司；2.貴州貴安建設集團有限公司，貴州 貴陽 550000）

隨著社會的發展，人們對數據的需求日漸增加，數據中心和潔凈廠房的建設規模越來越大，通風空調工程在它們的建設中得到較大的發展，數據機房和潔凈廠房對防塵防火工期質量要求也不斷提升。數據中心及潔凈廠房各功能系統越來越復雜，各系統施工交叉作業頻繁，現場施工工期短、作業空間狹小。常規風管段的合管、組對、吊裝在作業現場地面進行，場地占用使用面積大、半成品成品污染大、工期進度控制困難；防火保溫棉粘貼、防火板制作安裝等吊頂內進行，施工難度較大，施工效率低，施工質量難以控制，防火板長時間裸露在風腔吊頂內容易產生粉塵等污染源。

1 工程概況

貴安某云數據中心項目毗鄰七星湖，為一個集數據中心與配套設施以及大學為一體的工業園區，總體規劃將優美的自然生態環境和現代化工作場所相融合；總建筑面積42萬m2；建筑主要功能為數據機房、辦公、多功能廳、報告廳、食堂、宿舍、能源動力站及附屬配套用房、停車庫等；數據機房和多功能廳的防排煙系統對風管的防火防塵要求特別高，涉及數據存儲穩定和運營安全。

2 鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術優點

（1）提高施工質量。風管段下料、成型、組對，風管段的保溫板、防火板及防塵鋁板加工均在工廠預制施工，成熟技術工人流水作業對防塵防火保溫風管成型質量有保障，提高了施工質量。

（2）提高施工效率。風管段下料、成型、組對，風管的保溫板、防火板及防塵鋁板安裝均在工廠進行，工廠場地明亮寬敞、設備機械化程度高、工人技術成熟穩定，可機械流水批量生產，現場僅需風管段就位吊裝和風管段接口處修復，大幅提高了施工作業效率。

（3）提高施工安全。除鋁板防塵防火保溫風管段整體提升和風管段接口修復需要進行高處作業以外，保溫釘粘貼、風管保溫、龍骨固定、防火板安裝、防塵鋁板安裝均在地面進行，避免大量的高處作業，提高了施工安全。

（4）減少污染源產生。鋁板防塵防火保溫風管段大量工作均在工廠進行，減少了加工過程的污染源產生；鋁板整體外包防火風管能使防火板形成密封，減少了運行過程中的污染源產生。

3 鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術工藝流程

施工技術準備、風管部件加工、風管組對安裝、保溫釘粘貼、保溫層安裝、Z型龍骨固定、防火板安裝、防塵鋁板安裝、成品風管段運輸、成品風管段吊裝、風管段接口修復、工完場清。

4 鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術操作要點

4.1 BIM建模導出風管加工圖

施工前，對本工程防塵防火保溫風管和其它風管、橋架、管道等利用BIM建模分析凈高和解決管線碰撞，調整導出符合現場安裝的風管工廠預制圖指導工廠生產和現場安裝，嚴格按照BIM導出圖紙對風管進行預制加工，同時要求其他機電管線如橋架、消防管道、給水管道、綜合布線等需要按BIM排布的位置和標高進行施工，杜絕先到任意先行，阻擋后續施工，造成返工和預制安裝困難等問題出現。

4.2 風管部件加工

（1）風管制作場地應鋪設風管加工柔性平臺，工人穿戴好鞋套、確保預制加工現場干凈整潔，保證加工的風管清潔干凈，加工好的風管需兩頭做好保護薄膜，做好成品保護。

（2）矩形風管底邊寬度小于或等于900mm時，底面不得有拼接縫；大于900mm且小于等于1800mm時，底面拼接縫不得多于1條；大于1800mm且小于等于2700mm時，底面拼接縫最多2條。

（3）鍍鋅鋼板風管的鍍鋅層不應有多處或10%表面積的損傷、粉花脫落等現象，風管內表面平整、光滑，管內不得設有加固框。

（4）風管為聯合角咬口形式，單咬口長度為6～8mm。單咬口包括直管的單邊、彎頭三通等的弧片都應滿足咬口長度。

（5）風管邊長小于或等于300mm時，邊長的允許偏差為±2mm；風管邊長大于300mm時，邊長的允許偏差為±3mm。

（6）風管與配件的咬口應緊密，寬度應一致，圓弧應均勻，兩端面平齊，風管無明顯的扭曲與翅角，表面應平整，凹凸不大于10mm。

4.3 風管組對安裝

（1）法蘭與風管本體、小折邊角度應為90°允許偏差△＞0.5mm。

（2）聯合角咬口包邊平整、寬度—致邊寬8～10mm。

（3）法蘭面平整，四角無下垂變形，風管端口對角線偏差在允許范圍內。

（4）水平干管經找平找正并固定在支、吊架上后，就可進行支管的安裝。立管可在水平干管安裝前進行安裝，支架間距不應大于4m，每根立管固定件不應少于2個。鍍鋅風管水平安裝水平度的允許偏差每米不應大于3mm，總偏差不應大于20mm；風管垂直安裝垂直度的允許偏差每米不應大于2mm，總偏差不應大于20mm。

4.4 保溫釘粘貼

（1）在地面使用托架將風管兩端托起，對中間節風管進行清潔施工。

（2）風管表面清潔。配酒精擦拭不易擦干凈處，清潔表面干燥后涂抹膠水。

（3）保溫釘的粘結密度為：風管底面≥16個/㎡、側面≥10個/m2、頂面≥8個/m2。

（4）粘釘24h后，輕輕用力拉扯保溫釘，不松動脫落時，方可鋪覆保溫材料。

（5）保溫厚度為40mm，選用60mm長的保溫釘，將膠粘劑分別涂抹在風管外壁和保溫釘的粘結面上，稍候片刻待其微干后將其粘上。

4.5 保溫層安裝

（1）將裁好的鋁箔玻璃棉板貼在風管上，用力使保溫釘穿出玻璃棉板，經檢查準確后，用保溫釘壓蓋將其固定。

（2）壓蓋應松緊適度,均勻壓緊，保溫釘鋪覆時要使縱橫縫錯開，板間拼縫要嚴密平整。

（3）玻璃棉拼縫要用鋁箔膠帶封嚴，膠帶寬度平拼縫處為50mm，風管轉角處80mm。

（4）粘膠帶用力適度，使膠帶牢固地粘貼在鋁箔玻璃棉板面上，不得出現脹裂和脫落。

4.6 Z型龍骨固定

（1）Z型龍骨的板厚要符合要求，厚度δ≥1.0mm。

（2）Z型龍骨垂直度符合要求，偏差角≤2mm。

（3）Z型龍骨安裝間距≤1000mm，龍骨固間距≤300mm。

4.7 防火板安裝

（1）防火板的板厚要符合要求，厚度δ≥10mm。

（2）防火性能核對檢測報告為A級不燃。

（3）防火板表面完整、清潔無污染，無受潮水漬。

（4）防火板固定間距≤300mm，且距邊≤20mm，固定螺栓尾面須緊固在防火板平面內。

（5）防火板固定安裝好后需將防火板固定產生的灰塵清理擦拭干凈以便后道工序涂膠。

4.8 防塵鋁板安裝

（1）防塵鋁板厚要符合要求，厚度δ≥0.5mm，外表層需覆保護薄膜。

（2）板材拼接的長度應該統一，不得出現任意拼接、拼接縫不均勻等情況。

（3）防火板表面的膠水須采用不含甲醛環保膠水滿涂處理，嚴禁只局部粘涂。

（4）防塵鋁板拼縫接搭接處應打膠處理，膠縫均勻飽滿。

4.9 成品風管段運輸

（1）成品風管段須做好成品防護，避免運輸過程中風管被污染損壞。

（2）成品風管段須按現場所需安裝系統編號裝車齊全，避免運輸過去成品風管段無法安裝。

（3）成品風管段為方便運輸按四節一個單元進行模塊化。

（4）成品風管段須有專人跟車押送，上貨卸車清點數量移交雙簽。

4.10 成品風管段吊裝

（1）風管吊桿按深化圖、規范間距要求設置完成，施工現場照明充足，場地平整干凈。

（2）成品風管段吊裝區域必須拉好警戒線，防止他人誤入，吊裝時應有專人進行監護。

（3）成品風管段吊裝區域必須拉先將支吊架按BIM圖設置調平好待用。

（4）成品風管段吊裝域宜用叉車或者升降機進行操作，使用機械化加快進度的同時還可以在安裝過程中保護成品風管。

4.11 風管段接口修復

（1）成品風管段就位安裝后清理接口處灰塵油漬。

（2）按保溫釘粘貼、保溫層安裝、Z型龍骨固定、防火板安裝、防塵鋁板安裝程序修復安裝。

（3）接口修復過程中留好照片影像等隱蔽資料。接口修復好后讓監理業主進行驗收，確保一次成型避免拆改返工。

5 質量控制

嚴格按照合同、設計施工圖、深化評審通過聯簽后的BIM深化圖、GB50462-2015《數據中心基礎設施施工及驗收規范》、GB50738-2011《通風與空調工程施工規范》以及GB50243‐2016《通風與空調工程施工質量驗收規范》進行預制加工、現場就位吊裝。

做好材料源頭質量把控，材料進場嚴格執行監理業主三方對材料檢查合格后進行舉牌拍照驗收的制度，確保第一道材料關口合格，為后期質量提升打下堅實的基礎。

熟悉設計圖紙和BIM深化圖紙，掌握潔凈空調系統的具體組成，與給排水、空調水、電氣動力、綜合布線、消防等專業仔細核對現場和管路系統，檢查BIM深化圖是否和現場一致，是否具備可行性，確保系統不缺少管路、標高不會存在沖突。

做好成品保護措施，在加工下料、組對拼裝、保溫釘安裝、保溫板固定、Z型龍骨固定、防火板安裝、防塵鋁板安裝、成品管段運輸、成品管段吊裝、管段接口修復、系統調試等工序步驟做好策劃謀劃，讓工序合理高效的運轉，最大限度的提升工效。

預制安裝前做好詳細的施工方案策劃，配合BIM漫游可視和工序動畫做好技術交底明，確各工序的施工準備、施工工藝、質量標準、成品保護、應注意的質量等問題，各種檢測儀器和預制加工吊裝設備必須完好，并且在有效期內使用。

6 經濟效益

采用本技術進行外鋁板防塵防火保溫風管施工，可以提高工程質量、提高施工效率、提高施工安全、減少污染源產生，有效節約材料，降低人工成本和管理成本，創造經濟效益。

節約高空保溫作業、防火板作業、防塵鋁板作業等人工600個，每個人工費用按250元計算，節約人工費用共15萬元。節約現場制作加工場地1000m2，圍擋支撐材料費用1.967萬元、彩鋼瓦費用1.155萬元、人工費0.3萬元、臨電布置費用0.845萬元，預計節約現場加工場地費用共4.267萬元。

采用BIM深化技術導出加工圖工廠五線機生產加工符合現場實際風管段，減少風管修改拆除重新安裝預計約200m2，合同綜合單價234.6元/m2（加工安裝后拆除報廢重新制作安裝），計節約拆改費4.692萬元。減少污染源清洗保潔等人工100個，每個保潔人工費用按150元計算，預估節約清洗保潔費用共1.5萬元。總共節約費用計：15+4.267+4.692+1.5=25.459萬元。

7 結語

經過以上分析以及結合鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術在某云數據項目目前施工情況來看，鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術是現代施工的趨勢，很適合在數據中心的數據機房和潔凈生產廠房使用。

大數據時代，得數據流量和芯片者得電子產品者得天下，大區域數據中心和潔凈廠房即將迎來爆發性增長，無人駕駛、萬物互聯、虛擬社會、元宇宙將需要更加強勁的數據中心和芯片的支持，而數據中心的核心部位就是數據機房建設和潔凈廠房的生產，鋁板防塵防火保溫風管工廠預制技術也必然是引領“十四五”中新基建的重要技術組成部分。