石敬賢

(中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,四川 成都 610072)

1 前 言

近年來(lái),中國(guó)水電建設(shè)發(fā)展迅速。2009年 3月,國(guó)家發(fā)改委在《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》提出,“十一五”期間我國(guó)將繼續(xù)大力發(fā)展水電,逐步提高可再生能源在能源供應(yīng)中的比重。預(yù)計(jì) 2010年水電總裝機(jī)容量達(dá)到 1.9億 kW,到 2020年建成 3億kW水電裝機(jī)容量。水電項(xiàng)目的飛速發(fā)展,將極大地帶動(dòng)相關(guān)新型防火建材行業(yè)的連帶發(fā)展。

新型防火材料硅酸鈣防火板的發(fā)展在我國(guó)起步于 20世紀(jì) 90年代,并在本世紀(jì)初開(kāi)始在我國(guó)的工業(yè)與民用項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用,近年在電力行業(yè)也已經(jīng)廣泛使用。

2 硅酸鈣新型防火板材料的特點(diǎn)

硅酸鈣防火板為 A級(jí)不燃材料,具有優(yōu)異的防火隔熱性能,其質(zhì)輕、高強(qiáng)、防水、防潮、隔聲、保溫等特點(diǎn),以及安裝靈活、施工速度快、耐火性能突出和物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn),尤其在地下潮濕環(huán)境性能表現(xiàn)更為突出。在大中型水電項(xiàng)目中采用硅酸鈣板防火隔板和防火吊頂構(gòu)筑通風(fēng)和防排煙管道(構(gòu)造管道)具有傳統(tǒng)混凝土或砌體結(jié)構(gòu)無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)目前已建成的大型水電項(xiàng)目中,如廣西龍灘電站和長(zhǎng)江三峽電站等,都采用了性能和品質(zhì)非常出色的保全硅酸鈣防火板構(gòu)造風(fēng)道。

所謂硅酸鈣防火板構(gòu)造風(fēng)道,系指利用硅酸鈣板防火隔板或防火吊頂,同時(shí)借用已有的土建或巖壁結(jié)構(gòu)構(gòu)筑而成的通風(fēng)或防排煙管道。

3 硅酸鈣防火板構(gòu)造風(fēng)道的基本構(gòu)造

硅酸鈣板通風(fēng)防火夾墻或吊頂均由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的防火板和普通的國(guó)標(biāo)龍骨內(nèi)填巖棉構(gòu)成,其基本構(gòu)造見(jiàn)圖1、2。

圖1 通風(fēng)防火隔墻用防火板基本構(gòu)造示意

圖2 通風(fēng)吊頂基本構(gòu)造示意

4 硅酸鈣新型防火板材料構(gòu)造風(fēng)道的應(yīng)用部位

作為防火通風(fēng)管道系統(tǒng)的一部分,硅酸鈣板構(gòu)造風(fēng)道的應(yīng)用部位具有多樣性的特點(diǎn),可根據(jù)項(xiàng)目的具體實(shí)際情況靈活設(shè)置。其中縱向防火隔墻和通風(fēng)夾墻均采用耐火性能 1～4h不等的硅酸鈣板防火板,水平隔斷可以采用耐火極限 1～1.5h不等的硅酸鈣板防火吊頂。

水電項(xiàng)目中的典型應(yīng)用部位如下:

(1)大中型水電站地下主廠房拱頂風(fēng)道送風(fēng)道與排風(fēng)道之間的縱向隔斷隔墻。大中型地下電站主廠房的通風(fēng)空調(diào)方式通常采用從拱頂送風(fēng)兩側(cè)夾墻排風(fēng)(排煙),為此,需將拱頂分隔成三個(gè)獨(dú)立密閉的通道,中間部分設(shè)置為空調(diào)送風(fēng)通道,左、右分別設(shè)置排風(fēng)(排煙)通道。采用硅酸鈣防火板取代磚墻分隔拱頂是理想而又經(jīng)濟(jì)的方式,既能解決拱頂輕型結(jié)構(gòu)的承重問(wèn)題,對(duì)于空調(diào)冷風(fēng)也能解決好中間通道與兩側(cè)排風(fēng)道之間的熱傳導(dǎo)問(wèn)題(隔墻不需另設(shè)保溫材料)。

(2)大中型水電站地下主變室拱頂風(fēng)道的縱向防火隔斷隔墻。

(3)大中型水電站地下主變洞電纜廊道與通風(fēng)道之間的縱向防火隔斷隔墻。

(4)大中型水電站地下主變室搬運(yùn)道排煙風(fēng)道的設(shè)置。

(5)水電站主廠房上下游通風(fēng)防火夾墻設(shè)置。

大中型地下電站主廠房的通風(fēng)通常采用兩側(cè)夾墻排風(fēng)(排煙),采用硅酸鈣防火板取代磚墻作為通風(fēng)夾墻是一種合適的方式,既能解決通風(fēng)過(guò)流斷面往往不足的問(wèn)題,也能美觀廠房。

(6)水電站主變室上下游通風(fēng)防火夾墻設(shè)置。同樣,大中型地下電站主變洞的通風(fēng)通常采用兩側(cè)夾墻排風(fēng)(排煙),采用硅酸鈣防火板取代磚墻作為通風(fēng)夾墻也是非常合適的,既能解決通風(fēng)過(guò)流斷面往往不足的問(wèn)題,也能滿足防火要求。

(7)通風(fēng)管道豎井保護(hù)等。

5 硅酸鈣新型防火板構(gòu)造風(fēng)道的優(yōu)點(diǎn)

5.1 硅酸鈣防火板性能穩(wěn)定

從原材料和生產(chǎn)工藝角度而言,硅酸鈣防火板具有性能穩(wěn)定可靠、不受外部惡劣條件影響的優(yōu)點(diǎn)。保全硅酸鈣防火板的原材料主要包括特種水泥、多種防火添加劑和天然植物纖維,采用先進(jìn)的流漿法生產(chǎn),生產(chǎn)過(guò)程包括原材料配比、攪拌、成型、初步切割、初步養(yǎng)護(hù)、高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)、表面打磨、精確切割、包裝入庫(kù)等,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程均由電腦自動(dòng)控制,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。保全防火板在強(qiáng)度形成過(guò)程中,采用了獨(dú)特的高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)(溫度 170℃,壓力 1MPa,時(shí)間 12～16h),形成的晶體結(jié)構(gòu)均勻,從而使板材具有突出的物理和化學(xué)穩(wěn)定性,產(chǎn)品的強(qiáng)度和外觀尺寸等方面受環(huán)境溫濕度的變化影響極小。具體技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 保全板 Promatect-N技術(shù)數(shù)據(jù)

5.2 系統(tǒng)安裝方便快捷

相對(duì)于傳統(tǒng)構(gòu)造風(fēng)道采用的砌體或混凝土結(jié)構(gòu),硅酸鈣板構(gòu)造風(fēng)道的現(xiàn)場(chǎng)安裝具有明顯優(yōu)勢(shì):

(1)硅酸鈣板通風(fēng)夾墻或吊頂不但是干作業(yè),而且硅酸鈣板通風(fēng)夾墻或吊頂均由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的防火板和普通的國(guó)標(biāo)龍骨內(nèi)填巖棉構(gòu)成,所有施工周期比傳統(tǒng)做法節(jié)省 50%以上。

(2)用于超高通風(fēng)防火夾墻(超過(guò) 6m)和大跨度水平通風(fēng)防火吊頂優(yōu)勢(shì)明顯,硅酸鈣板構(gòu)造風(fēng)道只需在系統(tǒng)構(gòu)造內(nèi)部加設(shè)普通的輕鋼支撐體系即可,省去了傳統(tǒng)的設(shè)置混凝土構(gòu)造柱和圈梁的工序。

5.3 系統(tǒng)重量輕、厚度薄、保溫效果好

硅酸鈣板通風(fēng)防火夾墻或吊頂重量輕、厚度薄,不但節(jié)省空間,而且具有出色的絕熱效果。在 4h耐火極限時(shí),系統(tǒng)厚度不超 124mm,重量不超過(guò) 37kg;在耐火極限 3h情況下,系統(tǒng)厚度不超過(guò) 93mm,重量不超過(guò) 28kg。另外,硅酸鈣板防火板的導(dǎo)熱系數(shù)一般在 0.23W/(m·k),巖棉的導(dǎo)熱系數(shù)更低,所以整個(gè)系統(tǒng)的絕熱效果非常明顯,能有效地防止主廠房拱頂中央送風(fēng)道的空調(diào)冷風(fēng)與兩側(cè)排風(fēng)道的熱排風(fēng)交叉熱傳導(dǎo),從而起到節(jié)能環(huán)保的效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

新型防火材料硅酸鈣防火板在水電站應(yīng)用,由于其物理、化學(xué)功能和性能優(yōu)越,使水電站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠和安全,節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益更加明顯,因此具有廣闊的發(fā)展前景。