通風管道新型外層防火結構探討

【摘要】針對現(xiàn)有鍍鋅金屬板件通風管道加裝硅酸鹽防火板包覆時重力荷載增加、風管容易變形、防火性能易受影響等問題，探討采用通風管道新型外層防火結構，將硅酸鹽防火板固定于特制的固定結構上，固定結構與風管法蘭、風管吊桿相連接，既安裝固定防火板，又承擔風管和防火層的自重，能夠形成較好的防火保護，確保原有風管結構強度和安全性不受影響，在工程實踐中具有一定的應用價值。

【關鍵詞】通風管道； 防火板； 固定； 結構

【中圖分類號】TU761.1+9【文獻標志碼】B

［定稿日期］2022-09-15

［作者簡介］郝健（1975—），男，碩士，高級工程師，從事土木工程建設、施工及管理工作。

0 引言

硅酸鹽防火板取材于礦產(chǎn)資源，由石英粉、云母、珍珠巖和植物纖維及多種礦物纖維再輔以水泥及防火料構成，選用流漿法生產(chǎn)，經(jīng)高溫、高壓處理，構成以高穩(wěn)定性的托貝莫來石晶體結構為主的節(jié)能型輕質建筑防火板材。硅酸鹽防火板被廣泛應用于建筑防火分區(qū)隔墻、防火吊頂、擋煙垂壁、自撐式防火板煙道、鐵皮風管包覆、鋼結構防火包覆、耐火風管、電纜防火包覆、防火門等。一些特定環(huán)境中使用的鍍鋅金屬板件通風管道，往往需要根據(jù)耐火時限增加防火板材包敷，并進行相應的適配安裝，使其防火安全性能得到提高并滿足相應的強度要求。這就需要通風管道外層結構能夠較好地固定防火板體，有效包覆整個管體，并使增加的板體和固定結構的重量不完全施加在原有通風管道上，從而保證原有風管結構強度和安全性不受影響。

1 通風管道防火包敷的傳統(tǒng)做法

鍍鋅金屬板件風管包敷的傳統(tǒng)做法大多在風管外側組裝硅酸鹽防火板，以風管兩端面的角鋼法蘭和四邊角鋼龍骨為支撐，使風管和防火層保持設計的斷面尺寸。這類包敷方法的主要問題有：①需要額外設置固定在通風管道上的角鋼連接框架以固定防火板，導致防火組件整體重量大大增加，加重了通風管道原有懸吊架的荷載，產(chǎn)生一定的安全隱患；②通風管道的鍍鋅金屬板件厚度較薄、結構強度較低、重量較輕，采用的懸吊固定方式主要是以金屬拉桿與管道下部的角鋼橫擔相連，將固定結構和防火板直接固定在通風管道上，將導致通風管道產(chǎn)生形變而損壞；③由于懸吊架的存在，防火板在安裝時需要現(xiàn)場進行裁切，從而形成避讓槽，降低了防火板的結構強度和防火效能。

2 通風管道新型外層防火結構

在工程實踐中，根據(jù)通風管道使用功能需求和價值工程理念，采用了一種設置在通風管道外部的硅酸鹽水泥纖維板防火結構，能夠形成較好的防火保護層。該結構包括設置在通風管道上的固定結構和硅酸鹽水泥纖維板體，硅酸鹽板體通過螺栓連接在固定結構上，固定結構同時用于固定風管吊桿的端部，通過吊桿將通風管道和防火結構懸吊固定。新設置的固定結構既能較好地固定外部的防火板體，同時也能承受整個通風管道自重，使增加的板體和固定結構的重量并未施加在通風管道上。通過結構改進優(yōu)化，將懸吊架與固定硅酸鹽板體的固定結構結合，在設計時就將增加硅酸鹽水泥纖維防火板后的整個通風管道的總重量作為參考進行受力分析，從而保證結構的整體強度和安全性，有效避免安全隱患。通風管道新型外層防火結構組成如圖1所示。

固定結構為套設在通風管道外部的固定環(huán)，是一種環(huán)形合金定制件，通過螺栓固定在法蘭處。單個通風管道的管體上設有至少兩個固定環(huán)，分設在端部的法蘭內(nèi)側。固定環(huán)具有內(nèi)外兩層結構，包括與通風管道外部接觸的內(nèi)環(huán)和設置在內(nèi)環(huán)上的外固定板。內(nèi)環(huán)具有一定的寬度，貼合在風管法蘭部位通風管道表面，內(nèi)環(huán)四個板面的外側均向外垂直延伸并彎折形成一個外固定板，在外固定板表面設有多個固定孔，硅酸鹽板體通過螺栓固定在外固定板的外側，并因固定板的彎折使其與通風管道具有一定間距。固定結構尺寸根據(jù)原有通風管道的尺寸進行定制，為使其具有較好的適應性，可將內(nèi)環(huán)的尺寸稍作加大，在安裝時與通風管道之間具有一定間隙，以便在間隙內(nèi)設置海綿墊或其他緩沖材料，能夠達到較好的緩沖和限位效果。

固定結構由兩個可拆裝的子部分構成，相鄰子部分之間相互抵靠且通過螺栓固定。固定結構上、下部一側各有一個45°折彎的連接端，其端部向外45°彎折延伸一部分，并在該連接端上設有兩個通孔。固定結構豎直框架部分與水平框架部分相互抵靠時通過螺栓固定連接端實現(xiàn)固定。固定結構上部兩側向外延伸形成一個固定件，該固定件與固定環(huán)為一體成型，具有一定的寬度，兩個固定件外側表面上設置有對應的豎向吊孔，通過桿型的懸吊件與室內(nèi)天花板固定連接。固定結構構造如圖2所示。

3 防火結構連接方式

（1）硅酸鹽水泥纖維防火板的連接。硅酸鹽板體通過螺栓固定在固定結構外固定板的外側端面，內(nèi)環(huán)與外固定板之間具有容納固定硅酸鹽板體而插入的螺栓的間隙。在硅酸鹽板體內(nèi)加工預留有多個預制固定的孔套，螺栓穿過孔套固定在外固定板的外側端面。該孔套在制造時占位并與硅酸鹽板體固定連接，在不影響整個板體結構強度的同時，又能夠形成較好的固定點位，通過螺栓插入對應的外固定板的固定孔內(nèi)，從而將整個硅酸鹽板體固定在固定結構外固定板上。

（2）固定結構與風管法蘭的連接。將固定結構套設在通風管道法蘭上，并通過固定結構水平和豎直框架連接端上配套的連接螺栓孔將固定結構緊固于通風管道法蘭部位風管外側，使之實現(xiàn)固定防火板、包覆風管和連接風管吊桿幾種功

能的統(tǒng)一。

（3）固定結構與風管吊桿的連接。固定結構上部兩側具有伸出硅酸鹽板體的兩個固定件，固定件上各設有一個吊孔，通過吊孔連接風管吊桿將整個固定結構吊起，再由固定結構為通風管道和硅酸鹽防火板提供重力支撐。

（4）多節(jié)管體的連接。通風管道由多節(jié)管體通過法蘭連接，法蘭的存在使通風管道的最大外部尺寸大于通風管道主體部分的尺寸。固定結構在設計定制時適當加大尺寸，使每塊硅酸鹽防火板體與通風管道主體管壁之間的間距大于法蘭邊的寬度，確保硅酸鹽防火板體能夠將法蘭一并包覆，僅留有設計間距以設置防火錫紙膠帶等。

（5）接縫防火密封。在硅酸鹽防火板體、固定結構、風管法蘭之間的所有外部接縫處均勻密實涂抹防火密封膠，對原有風管實施可靠防火保護。

4 結論

（1）通風管道新型外層防火結構，通過套設在通風管道外部形成防火層，包括設置在通風管道上的固定結構和硅酸鹽板體，硅酸鹽板體固定在固定結構上，實現(xiàn)了對原有鍍鋅金屬板件風管以及風管法蘭的可靠防火包覆。

（2）通過在通風管道外部設置恰當?shù)墓潭ńY構替代傳統(tǒng)做法中用于拼接防火板和作為橫擔使用的角鋼條，有效減輕防火結構自重，能夠在固定防火板的同時兼具承重功能，避免直接將重量施加在通風管道上造成鍍鋅板體的形變。

（3）通風管道外層防火結構采用環(huán)形可快速拆裝的分體式固定件，可根據(jù)通風管道的尺寸需求進行固定適型和工廠定制，結構簡單，施工方便，防護可靠，對原有風管防火包覆具有較好的適應性。

參考文獻

［1］ 工程維護技術手冊通風空調(diào)分冊［M］.北京：解放軍出版社，2002.

［2］ 通風與空調(diào)工程施工規(guī)范：GB 50738-2011［S］.

［3］ 通風與空調(diào)工程施工質量驗收規(guī)范：GB 50243-2016［S］.