【摘要】針對現(xiàn)有鍍鋅金屬板件通風(fēng)管道加裝硅酸鹽防火板包覆時重力荷載增加、風(fēng)管容易變形、防火性能易受影響等問題,探討采用通風(fēng)管道新型外層防火結(jié)構(gòu),將硅酸鹽防火板固定于特制的固定結(jié)構(gòu)上,固定結(jié)構(gòu)與風(fēng)管法蘭、風(fēng)管吊桿相連接,既安裝固定防火板,又承擔(dān)風(fēng)管和防火層的自重,能夠形成較好的防火保護,確保原有風(fēng)管結(jié)構(gòu)強度和安全性不受影響,在工程實踐中具有一定的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】通風(fēng)管道; 防火板; 固定; 結(jié)構(gòu)
【中圖分類號】TU761.1+9【文獻標(biāo)志碼】B
[定稿日期]2022-09-15
[作者簡介]郝?。?975—),男,碩士,高級工程師,從事土木工程建設(shè)、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(gòu)成,選用流漿法生產(chǎn),經(jīng)高溫、高壓處理,構(gòu)成以高穩(wěn)定性的托貝莫來石晶體結(jié)構(gòu)為主的節(jié)能型輕質(zhì)建筑防火板材。硅酸鹽防火板被廣泛應(yīng)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(fēng)管包覆、鋼結(jié)構(gòu)防火包覆、耐火風(fēng)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(fēng)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(yīng)的適配安裝,使其防火安全性能得到提高并滿足相應(yīng)的強度要求。這就需要通風(fēng)管道外層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的重量不完全施加在原有通風(fēng)管道上,從而保證原有風(fēng)管結(jié)構(gòu)強度和安全性不受影響。
1 通風(fēng)管道防火包敷的傳統(tǒng)做法
鍍鋅金屬板件風(fēng)管包敷的傳統(tǒng)做法大多在風(fēng)管外側(cè)組裝硅酸鹽防火板,以風(fēng)管兩端面的角鋼法蘭和四邊角鋼龍骨為支撐,使風(fēng)管和防火層保持設(shè)計的斷面尺寸。這類包敷方法的主要問題有:①需要額外設(shè)置固定在通風(fēng)管道上的角鋼連接框架以固定防火板,導(dǎo)致防火組件整體重量大大增加,加重了通風(fēng)管道原有懸吊架的荷載,產(chǎn)生一定的安全隱患;②通風(fēng)管道的鍍鋅金屬板件厚度較薄、結(jié)構(gòu)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(dān)相連,將固定結(jié)構(gòu)和防火板直接固定在通風(fēng)管道上,將導(dǎo)致通風(fēng)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(jié)構(gòu)強度和防火效能。
2 通風(fēng)管道新型外層防火結(jié)構(gòu)
在工程實踐中,根據(jù)通風(fēng)管道使用功能需求和價值工程理念,采用了一種設(shè)置在通風(fēng)管道外部的硅酸鹽水泥纖維板防火結(jié)構(gòu),能夠形成較好的防火保護層。該結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在通風(fēng)管道上的固定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上,固定結(jié)構(gòu)同時用于固定風(fēng)管吊桿的端部,通過吊桿將通風(fēng)管道和防火結(jié)構(gòu)懸吊固定。新設(shè)置的固定結(jié)構(gòu)既能較好地固定外部的防火板體,同時也能承受整個通風(fēng)管道自重,使增加的板體和固定結(jié)構(gòu)的重量并未施加在通風(fēng)管道上。通過結(jié)構(gòu)改進優(yōu)化,將懸吊架與固定硅酸鹽板體的固定結(jié)構(gòu)結(jié)合,在設(shè)計時就將增加硅酸鹽水泥纖維防火板后的整個通風(fēng)管道的總重量作為參考進行受力分析,從而保證結(jié)構(gòu)的整體強度和安全性,有效避免安全隱患。通風(fēng)管道新型外層防火結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
固定結(jié)構(gòu)為套設(shè)在通風(fēng)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(fēng)管道的管體上設(shè)有至少兩個固定環(huán),分設(shè)在端部的法蘭內(nèi)側(cè)。固定環(huán)具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu),包括與通風(fēng)管道外部接觸的內(nèi)環(huán)和設(shè)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(fēng)管法蘭部位通風(fēng)管道表面,內(nèi)環(huán)四個板面的外側(cè)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(shè)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(cè),并因固定板的彎折使其與通風(fēng)管道具有一定間距。固定結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)原有通風(fēng)管道的尺寸進行定制,為使其具有較好的適應(yīng)性,可將內(nèi)環(huán)的尺寸稍作加大,在安裝時與通風(fēng)管道之間具有一定間隙,以便在間隙內(nèi)設(shè)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(jié)構(gòu)由兩個可拆裝的子部分構(gòu)成,相鄰子部分之間相互抵靠且通過螺栓固定。固定結(jié)構(gòu)上、下部一側(cè)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(shè)有兩個通孔。固定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上部兩側(cè)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(cè)表面上設(shè)置有對應(yīng)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(jié)構(gòu)構(gòu)造如圖2所示。
3 防火結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)外固定板的外側(cè)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(yù)留有多個預(yù)制固定的孔套,螺栓穿過孔套固定在外固定板的外側(cè)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)外固定板上。
(2)固定結(jié)構(gòu)與風(fēng)管法蘭的連接。將固定結(jié)構(gòu)套設(shè)在通風(fēng)管道法蘭上,并通過固定結(jié)構(gòu)水平和豎直框架連接端上配套的連接螺栓孔將固定結(jié)構(gòu)緊固于通風(fēng)管道法蘭部位風(fēng)管外側(cè),使之實現(xiàn)固定防火板、包覆風(fēng)管和連接風(fēng)管吊桿幾種功
能的統(tǒng)一。
(3)固定結(jié)構(gòu)與風(fēng)管吊桿的連接。固定結(jié)構(gòu)上部兩側(cè)具有伸出硅酸鹽板體的兩個固定件,固定件上各設(shè)有一個吊孔,通過吊孔連接風(fēng)管吊桿將整個固定結(jié)構(gòu)吊起,再由固定結(jié)構(gòu)為通風(fēng)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(fēng)管道由多節(jié)管體通過法蘭連接,法蘭的存在使通風(fēng)管道的最大外部尺寸大于通風(fēng)管道主體部分的尺寸。固定結(jié)構(gòu)在設(shè)計定制時適當(dāng)加大尺寸,使每塊硅酸鹽防火板體與通風(fēng)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?qū)⒎ㄌm一并包覆,僅留有設(shè)計間距以設(shè)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(jié)構(gòu)、風(fēng)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(fēng)管實施可靠防火保護。
4 結(jié)論
(1)通風(fēng)管道新型外層防火結(jié)構(gòu),通過套設(shè)在通風(fēng)管道外部形成防火層,包括設(shè)置在通風(fēng)管道上的固定結(jié)構(gòu)和硅酸鹽板體,硅酸鹽板體固定在固定結(jié)構(gòu)上,實現(xiàn)了對原有鍍鋅金屬板件風(fēng)管以及風(fēng)管法蘭的可靠防火包覆。
(2)通過在通風(fēng)管道外部設(shè)置恰當(dāng)?shù)墓潭ńY(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)做法中用于拼接防火板和作為橫擔(dān)使用的角鋼條,有效減輕防火結(jié)構(gòu)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(fēng)管道上造成鍍鋅板體的形變。
(3)通風(fēng)管道外層防火結(jié)構(gòu)采用環(huán)形可快速拆裝的分體式固定件,可根據(jù)通風(fēng)管道的尺寸需求進行固定適型和工廠定制,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,防護可靠,對原有風(fēng)管防火包覆具有較好的適應(yīng)性。
參考文獻
[1] 工程維護技術(shù)手冊通風(fēng)空調(diào)分冊[M].北京:解放軍出版社,2002.
[2] 通風(fēng)與空調(diào)工程施工規(guī)范:GB 50738-2011[S].
[3] 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范:GB 50243-2016[S].