防排烟金属风管耐火外包覆材料的耐温要求
ＧＢ ／ Ｔ １７４２８ — ２００９ 《 通 风 管 道 耐 火 试 验 方
法》
［ ４ ］
中试验炉升温条件要求满足 ＧＢ ／ Ｔ９９７８．１ —
图２ 建筑火灾标准升温与时间曲线中 玻璃棉制品性能变化
２００８ 《建筑构件耐火试验方法 第 １ 部分： 通用 要
求》［ ５ ］的规定： 测试的风管须在一定时间内 ， 保证完
整性与隔热性， 即 达到所谓 的“耐火极限”， 通过该
标准测试的管道结构， 方能在实际工程中应用 。
该试验试件分为 Ａ 管（外部受火） 及 Ｂ 管（外
部内 部同时受火）。 风管长度均为 ６ ｍ ， 其中炉内 ３
ｍ ， 炉外 ３ ｍ ， 穿越炉墙处设置支承和封堵结构
。
金属 风管 使用 的 钢 板， 其 耐 温 通 常 在 ５００ ～
６００ ℃ ， 超过后钢 板物理性能将发生变化， 金属 风
管会软化、变形甚至出 现垮塌。 炉内 的高温和烟气
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·暖通空调ＨＶ＆ＡＣ
２０２２ 年第 ５２卷增刊 １
通风、防排烟、净化技术
会通过变形的缝隙及垮塌导致的破损 缺口 迅速传
导至炉外的 管段， 导 致炉 外 风管 的 完整性遭到 破
坏。 金属风管必须进行耐高温处理方能维持风管
结构完整或延缓风管的 变形和 垮塌破损。 常见的
做法是通过铆接、捆扎和焊接等方式将耐高温绝热
材料包覆于风管外表面， 保证受火时风管结构的完
整性。 外包覆材料必须能耐受燃烧炉内 的高温， 并
且在高温下具备良好的隔热性能， 从而保证风管结
构的完整性和隔热性。
通过前文所述的火灾升温条件， 如风管要达到
０．５ ｈ 的耐火极限， 那么 外包覆材料必 须耐受 ８４２
℃以上的高温； 如 要达到 １ ｈ 的 耐火极限， 这个温
度应该更高。 显然， 玻璃棉制品的使用温度是无法
满足这个性能要求的。
ＧＢ５１２５１ — ２０１７ 和 ＧＢ ／ Ｔ１７４２８— ２００９《通风
管道耐火试验方法》标准规定， 风管耐火极限除了
完整性外， 还有隔热性要求： 通过在炉外管段表面
设置的热电偶测量多 点平均温升（不超过 １４０ ℃ ）
和单点高温升（不超过１８０ ℃ ） 来判定隔 热性能
所以外包覆材料除了 必须具备耐高温性能， 还须在
高温下有一定的绝热性能 ［ ４－５ ］ 。
图 ３ 所示为 各类纤维绝热制品 导热系数与温
度的关系
［ ６ ］
。 从图３ 中可以看出 ： 玻璃棉制品 的导
热系数从 ２４ ℃ 时的 ０．０２２ Ｗ ／（ ｍ · Ｋ） 增加到 ５１５
℃时的０．２０４ Ｗ ／（ ｍ · Ｋ ）； 但当温度超过５１５ ℃ 后
至６３２ ℃ ， 导热系数陡然增至１．５８７ Ｗ
／（ ｍ · Ｋ ）。
玻璃棉制品分解造成导热系数迅速增加， 制品的隔
热性能显著降低。
ＧＢ ／ Ｔ １７４２８ — ２００９ 《 通风管道
耐火试验方法》中 标准试件 Ｂ 管为内 外同时受火，
在风机的作用下， 炉内 高温烟气从炉内 管段两侧开
口 处引 入整个 Ｂ 管， 此时外包覆材料如 不能保证
高温下的隔热能力， 背火面包覆结构表面温度会迅
速突破１４０ ℃ 及１８０ ℃ 。 从玻璃纤维高温下的导
热系数变化可以看出 ， 玻璃棉制品作为风管外包覆
材料无法满足整个风管结构的隔热性要求。
综上， 玻璃棉制品中含有不耐高温的黏结剂和
高温下玻璃纤维软化收缩导致玻璃棉性能的改变，
是玻璃棉制品无法满足防排烟风管耐火极限， 即防
排烟风管结构的完整性和隔热性要求的根本原因 。
风管耐火外包覆绝热材料必须具备 ８５０ ℃ 以 上的
耐温性能。
４ 行业现状及对策
图