地鐵停車場(chǎng)排煙管道耐火極限施工技術(shù)探析

陳騰飛

（中鐵建大灣區(qū)建設(shè)有限公司，廣東 廣州 511458）

0 引言

隨著城市軌道建設(shè)的快速發(fā)展，因城市可利用土地資源的有限性，使得地鐵停車場(chǎng)上蓋，引入上蓋物業(yè)成為一種趨勢(shì)，這給蓋下建筑的消防設(shè)計(jì)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。隨之而來消防安裝技術(shù)要求越來越高，其中如何應(yīng)對(duì)排煙管道施工過程中遇到的施工費(fèi)用高、施工難度大、施工工期長、后期維護(hù)難、美觀度差等不利因素，是我們需要亟需解決的重難點(diǎn)。本文依托南寧軌道交通2 號(hào)線東延工程新村停車場(chǎng)項(xiàng)目，對(duì)排煙管道耐火極限三種施工技術(shù)選用方案進(jìn)行探析[1]。

1 工程概況

新建南寧軌道交通2 號(hào)線東延工程新村停車場(chǎng)運(yùn)用庫，包括停車列檢庫、周月檢庫、臨修庫、洗車庫及附屬用房，地上一層，地上局部二層，上蓋引入商業(yè)綜合開發(fā)，其蓋下面積為39295.5m2，庫區(qū)面積35089m2，建筑高度9.3m，庫內(nèi)空間凈高為8.8m，共劃分為5 個(gè)防火分區(qū)，71 個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置獨(dú)立機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙管道總面積19130m2。該庫內(nèi)機(jī)電管線復(fù)雜，縱橫交錯(cuò)，為此根據(jù)BIM 軟件進(jìn)行管線綜合排布，設(shè)置了縱向3 層、橫向2 層綜合支吊架系統(tǒng)，排煙管道設(shè)置于支架頂層。

2 排煙管道耐火極限施工技術(shù)的分析

南寧軌道交通2 號(hào)線東延工程新村停車場(chǎng)運(yùn)用庫排煙系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)依據(jù)為《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51251—2017）（規(guī)范實(shí)施日期2018 年8 月），其中施工圖中關(guān)于排煙管道耐火極限的表述：水平設(shè)置的室內(nèi)排煙管道其耐火極限不應(yīng)小于1.00h，風(fēng)管的耐火極限包括風(fēng)管的完整性和隔熱性，兩者需要同時(shí)滿足。風(fēng)管耐火完整性針對(duì)的是“火”，即風(fēng)管在火災(zāi)中耐火極限時(shí)間內(nèi)需保持風(fēng)管結(jié)構(gòu)完整性，不能被燒穿、燒爛、燒毀，塌陷，要保證風(fēng)管內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間暢通，便于煙氣排除，同時(shí)也要保證不因風(fēng)管塌陷砸傷消防救援人員；耐火隔熱性針對(duì)的是“煙”，即穿越在非著火區(qū)內(nèi)的風(fēng)管內(nèi)的高溫?zé)煔猓ǜ邷責(zé)煔馔ㄟ^的風(fēng)管外壁平均溫度溫升不超過140℃，任何一個(gè)點(diǎn)不能超過180℃），不能引燃周圍可燃物，再次增加著火區(qū)域[2]。

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51251—2017）只提出不同區(qū)域的耐火極限時(shí)間要求，規(guī)范及相關(guān)圖集均未給出標(biāo)準(zhǔn)做法（圖1），這給設(shè)計(jì)及施工帶來了新的挑戰(zhàn)[1]，筆者查閱行業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)資料和本地消防驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在排煙管道施工工藝方面，選擇三類可行性方案分析研究[3]。

圖1 建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)排煙管道安裝

2.1 防火板排煙管道耐火極限施工技術(shù)分析

排煙管道采用熱鍍鋅鋼板外包巖棉加防火板進(jìn)行包裹。結(jié)構(gòu)形式為熱鍍鋅鋼板風(fēng)管+50mm 巖棉+9mm防火板；安裝工藝為：風(fēng)管安裝驗(yàn)收后按照巖棉的安裝工藝將保溫材料用保溫釘及膠水固定于風(fēng)管表面，再在保溫層外利用角鋼龍骨、吊桿、自攻釘?shù)燃幼龇阑鸢?，管壁厚度?5mm（圖2），耐火極限1h[4]。經(jīng)研究分析，特性如下。

圖2 防火板排煙管道施工工藝

（1）工程造價(jià)：此方案工藝復(fù)雜，安裝費(fèi)用較高、材料費(fèi)較低，施工單價(jià)較高。

（2）施工工期：管道各工序部件均需現(xiàn)場(chǎng)二次加工，施工過程煩瑣、防火板安裝過程中需要較大作業(yè)空間，導(dǎo)致整體施工周期長，對(duì)后續(xù)機(jī)電專業(yè)施工影響大。

（3）維護(hù)成本：因加裝了防火板、龍骨等，管道自重過高，整體重量高達(dá)24.8kg/m2，對(duì)綜合支架承載力要求高，安全隱患較大。管道夾心巖棉采用保溫釘進(jìn)行點(diǎn)固定，對(duì)施工作業(yè)人員技術(shù)水平要求高，且?guī)r棉具有易脫落特性；外包裹防火板材質(zhì)較脆，南寧市又地處亞熱帶，氣候濕潤，運(yùn)用庫又是混凝土上蓋物業(yè)結(jié)構(gòu)，空氣流動(dòng)性較弱，濕度更大，防火板容易吸潮變形，導(dǎo)致管道后期維護(hù)工作量較大，維護(hù)成本高[5-6]。

（4）形象外觀：管道普遍尺寸較大，彎頭、變徑類風(fēng)管較多，包裹材料為剛性材料，安裝后美觀度較低、不適合明裝。

2.2 雙面彩鋼復(fù)合排煙管道耐火極限施工技術(shù)分析

排煙管道采用雙面彩鋼復(fù)合風(fēng)管。結(jié)構(gòu)形式為雙面彩鋼板+內(nèi)夾50mm 硅酸鋁纖維棉，安裝工藝為工廠內(nèi)完成復(fù)合風(fēng)管成品生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝，管壁厚度≥56mm（圖3），耐火極限1h[7]。經(jīng)研究分析，特性如下。

圖3 雙面彩鋼排煙管道施工工藝

（1）工程造價(jià)：此方案安裝費(fèi)用較高、材料費(fèi)高，施工單價(jià)高。

（2）施工工期：管道為工廠內(nèi)設(shè)備加工，誤差率小，作業(yè)空間要求低，施工前期施工工藝簡(jiǎn)便，施工工期較短；因施工圖紙安裝尺寸與實(shí)際安裝尺寸存有差異，風(fēng)管轉(zhuǎn)角鏈接處需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸定做、排煙管道耐火極限是根據(jù)《通風(fēng)管道耐火試驗(yàn)方法》（GB/T 17428—2009）判斷標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)管背火面平均溫度溫升不超過140℃，任何一個(gè)點(diǎn)不能超過180℃，復(fù)合風(fēng)管連接的法蘭也需要做保溫處理才能滿足耐火極限要求，故施工后期還需對(duì)風(fēng)管與風(fēng)管之間連接法蘭進(jìn)行二次施工，施工后期工期較長[8]。

（3）維護(hù)成本：管道為復(fù)合風(fēng)管，重量約16.7kg/m2，安裝后脫落風(fēng)險(xiǎn)較小，安全可靠性較強(qiáng)。施工安裝過程中難免造成的磕碰，修復(fù)難度大，外層彩鋼細(xì)微損傷均會(huì)影響管道的使用壽命，后期更換難度較大，維護(hù)成本較高[9]。

（4）形象外觀：因風(fēng)管外層為彩鋼板，外觀好、適合明裝。

2.3 CAS 鋁鎂質(zhì)排煙管道耐火極限施工技術(shù)分析

排煙管道采用熱鍍鋅鋼板粘貼CAS 鋁鎂質(zhì)氈材加鋁鎂質(zhì)膏體進(jìn)行包裹。結(jié)構(gòu)形式為熱鍍鋅鋼板風(fēng)管+50mmCAS 鋁鎂質(zhì)氈材+2mmCAS 鋁鎂質(zhì)膏體，安裝工藝為風(fēng)管安裝驗(yàn)收后，在風(fēng)管表面用耐高溫粘結(jié)劑粘貼50mmCAS 鋁鎂質(zhì)氈材，在鋁鎂質(zhì)氈材外層涂抹CAS鋁鎂質(zhì)膏體即可，管壁厚度≥58mm（圖4），耐火極限1h。經(jīng)研究分析，特性如下。

圖4 鋁鎂質(zhì)排煙管道施工工藝

（1）工程造價(jià)：此方案工藝簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用低、材料費(fèi)較高，施工單價(jià)適中。

（2）施工工期：CAS 鋁鎂質(zhì)氈材可塑性大，可任意裁剪、彎曲、施工簡(jiǎn)便迅速，特別適用于各種異型管道和法蘭，安裝空間要求低，施工工期短。

（3）維護(hù)成本：CAS 鋁鎂質(zhì)氈材，其表觀密度小、材質(zhì)輕、安裝后風(fēng)管重量約11.05kg/m2，材料固定方式是采用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)法，這就使得材料與風(fēng)管金屬面緊密貼合，保證材料是面受力，而不是點(diǎn)受力，使材料與風(fēng)管表面無空腔，氈材外表面采用材質(zhì)相同的膏體進(jìn)行涂抹，加以固定保護(hù)，使保溫材料與風(fēng)管形成一個(gè)整體構(gòu)件，安裝后脫落風(fēng)險(xiǎn)極低。鋁鎂質(zhì)保溫材料屬于新型輕質(zhì)高效的無機(jī)材料，防水性能好、抗腐蝕、吸音防震、使用壽命長，施工造成的局部破損，修復(fù)簡(jiǎn)便，材料不刺激皮膚，維護(hù)更換時(shí)對(duì)人員無傷害，后續(xù)維護(hù)成本小[10-11]。

（4）形象外觀：風(fēng)管外層的CAS 鋁鎂質(zhì)保溫材料可涂刷高分子憎水劑作為防水保護(hù)層，還可根據(jù)需要調(diào)顏色，成品外觀整體較好、適合明裝。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)工程造價(jià)、施工工期、維護(hù)成本、形象外觀進(jìn)行綜合分析，結(jié)合南寧軌道交通2 號(hào)線東延工程新村停車場(chǎng)工期緊、任務(wù)重、場(chǎng)地施工面集中、機(jī)電管線復(fù)雜、多專業(yè)立體交叉平行推進(jìn)、后期運(yùn)維難度大等特點(diǎn)，選用了CAS 鋁鎂質(zhì)排煙管道耐火極限施工技術(shù)方案。通過該施工技術(shù)運(yùn)用，有效的降低了施工成本，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益；較傳統(tǒng)施工縮短了45 d工期，且給后續(xù)專業(yè)施工預(yù)留的寶貴的時(shí)間和空間；系統(tǒng)移交運(yùn)維后反饋良好；提前一個(gè)月高標(biāo)準(zhǔn)順利通過軌道交通行業(yè)各專家組的竣工驗(yàn)收，為今后類似工程施工，提供了重要理論參考依據(jù)。