地铁停车场排烟管道耐火极限施工技术探析

陈腾飞

（中铁建大湾区建设有限公司，广东 广州 511458）

0 引言

随着城市轨道建设的快速发展，因城市可利用土地资源的有限性，使得地铁停车场上盖，引入上盖物业成为一种趋势，这给盖下建筑的消防设计提出了更高的标准。随之而来消防安装技术要求越来越高，其中如何应对排烟管道施工过程中遇到的施工费用高、施工难度大、施工工期长、后期维护难、美观度差等不利因素，是我们需要亟需解决的重难点。本文依托南宁轨道交通2 号线东延工程新村停车场项目，对排烟管道耐火极限三种施工技术选用方案进行探析[1]。

1 工程概况

新建南宁轨道交通2 号线东延工程新村停车场运用库，包括停车列检库、周月检库、临修库、洗车库及附属用房，地上一层，地上局部二层，上盖引入商业综合开发，其盖下面积为39295.5m2，库区面积35089m2，建筑高度9.3m，库内空间净高为8.8m，共划分为5 个防火分区，71 个防烟分区，每个防火分区设置独立机械排烟系统，排烟管道总面积19130m2。该库内机电管线复杂，纵横交错，为此根据BIM 软件进行管线综合排布，设置了纵向3 层、横向2 层综合支吊架系统，排烟管道设置于支架顶层。

2 排烟管道耐火极限施工技术的分析

南宁轨道交通2 号线东延工程新村停车场运用库排烟系统施工图设计依据为《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251—2017）（规范实施日期2018 年8 月），其中施工图中关于排烟管道耐火极限的表述：水平设置的室内排烟管道其耐火极限不应小于1.00h，风管的耐火极限包括风管的完整性和隔热性，两者需要同时满足。风管耐火完整性针对的是“火”，即风管在火灾中耐火极限时间内需保持风管结构完整性，不能被烧穿、烧烂、烧毁，塌陷，要保证风管内部结构空间畅通，便于烟气排除，同时也要保证不因风管塌陷砸伤消防救援人员；耐火隔热性针对的是“烟”，即穿越在非着火区内的风管内的高温烟气（高温烟气通过的风管外壁平均温度温升不超过140℃，任何一个点不能超过180℃），不能引燃周围可燃物，再次增加着火区域[2]。

《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251—2017）只提出不同区域的耐火极限时间要求，规范及相关图集均未给出标准做法（图1），这给设计及施工带来了新的挑战[1]，笔者查阅行业内相关技术资料和本地消防验收标准，在排烟管道施工工艺方面，选择三类可行性方案分析研究[3]。

图1 建筑防烟排烟系统技术标准排烟管道安装

2.1 防火板排烟管道耐火极限施工技术分析

排烟管道采用热镀锌钢板外包岩棉加防火板进行包裹。结构形式为热镀锌钢板风管+50mm 岩棉+9mm防火板；安装工艺为：风管安装验收后按照岩棉的安装工艺将保温材料用保温钉及胶水固定于风管表面，再在保温层外利用角钢龙骨、吊杆、自攻钉等加做防火板，管壁厚度≥65mm（图2），耐火极限1h[4]。经研究分析，特性如下。

图2 防火板排烟管道施工工艺

（1）工程造价：此方案工艺复杂，安装费用较高、材料费较低，施工单价较高。

（2）施工工期：管道各工序部件均需现场二次加工，施工过程烦琐、防火板安装过程中需要较大作业空间，导致整体施工周期长，对后续机电专业施工影响大。

（3）维护成本：因加装了防火板、龙骨等，管道自重过高，整体重量高达24.8kg/m2，对综合支架承载力要求高，安全隐患较大。管道夹心岩棉采用保温钉进行点固定，对施工作业人员技术水平要求高，且岩棉具有易脱落特性；外包裹防火板材质较脆，南宁市又地处亚热带，气候湿润，运用库又是混凝土上盖物业结构，空气流动性较弱，湿度更大，防火板容易吸潮变形，导致管道后期维护工作量较大，维护成本高[5-6]。

（4）形象外观：管道普遍尺寸较大，弯头、变径类风管较多，包裹材料为刚性材料，安装后美观度较低、不适合明装。

2.2 双面彩钢复合排烟管道耐火极限施工技术分析

排烟管道采用双面彩钢复合风管。结构形式为双面彩钢板+内夹50mm 硅酸铝纤维棉，安装工艺为工厂内完成复合风管成品生产，现场拼接安装，管壁厚度≥56mm（图3），耐火极限1h[7]。经研究分析，特性如下。

图3 双面彩钢排烟管道施工工艺

（1）工程造价：此方案安装费用较高、材料费高，施工单价高。

（2）施工工期：管道为工厂内设备加工，误差率小，作业空间要求低，施工前期施工工艺简便，施工工期较短；因施工图纸安装尺寸与实际安装尺寸存有差异，风管转角链接处需要根据现场尺寸定做、排烟管道耐火极限是根据《通风管道耐火试验方法》（GB/T 17428—2009）判断标准，风管背火面平均温度温升不超过140℃，任何一个点不能超过180℃，复合风管连接的法兰也需要做保温处理才能满足耐火极限要求，故施工后期还需对风管与风管之间连接法兰进行二次施工，施工后期工期较长[8]。

（3）维护成本：管道为复合风管，重量约16.7kg/m2，安装后脱落风险较小，安全可靠性较强。施工安装过程中难免造成的磕碰，修复难度大，外层彩钢细微损伤均会影响管道的使用寿命，后期更换难度较大，维护成本较高[9]。

（4）形象外观：因风管外层为彩钢板，外观好、适合明装。

2.3 CAS 铝镁质排烟管道耐火极限施工技术分析

排烟管道采用热镀锌钢板粘贴CAS 铝镁质毡材加铝镁质膏体进行包裹。结构形式为热镀锌钢板风管+50mmCAS 铝镁质毡材+2mmCAS 铝镁质膏体，安装工艺为风管安装验收后，在风管表面用耐高温粘结剂粘贴50mmCAS 铝镁质毡材，在铝镁质毡材外层涂抹CAS铝镁质膏体即可，管壁厚度≥58mm（图4），耐火极限1h。经研究分析，特性如下。

图4 铝镁质排烟管道施工工艺

（1）工程造价：此方案工艺简单，安装费用低、材料费较高，施工单价适中。

（2）施工工期：CAS 铝镁质毡材可塑性大，可任意裁剪、弯曲、施工简便迅速，特别适用于各种异型管道和法兰，安装空间要求低，施工工期短。

（3）维护成本：CAS 铝镁质毡材，其表观密度小、材质轻、安装后风管重量约11.05kg/m2，材料固定方式是采用高温粘结剂粘结法，这就使得材料与风管金属面紧密贴合，保证材料是面受力，而不是点受力，使材料与风管表面无空腔，毡材外表面采用材质相同的膏体进行涂抹，加以固定保护，使保温材料与风管形成一个整体构件，安装后脱落风险极低。铝镁质保温材料属于新型轻质高效的无机材料，防水性能好、抗腐蚀、吸音防震、使用寿命长，施工造成的局部破损，修复简便，材料不刺激皮肤，维护更换时对人员无伤害，后续维护成本小[10-11]。

（4）形象外观：风管外层的CAS 铝镁质保温材料可涂刷高分子憎水剂作为防水保护层，还可根据需要调颜色，成品外观整体较好、适合明装。

3 结语

综上所述，通过对工程造价、施工工期、维护成本、形象外观进行综合分析，结合南宁轨道交通2 号线东延工程新村停车场工期紧、任务重、场地施工面集中、机电管线复杂、多专业立体交叉平行推进、后期运维难度大等特点，选用了CAS 铝镁质排烟管道耐火极限施工技术方案。通过该施工技术运用，有效的降低了施工成本，创造了可观的经济效益；较传统施工缩短了45 d工期，且给后续专业施工预留的宝贵的时间和空间；系统移交运维后反馈良好；提前一个月高标准顺利通过轨道交通行业各专家组的竣工验收，为今后类似工程施工，提供了重要理论参考依据。