摘 要：介绍了我国建筑硬聚氯乙烯排水管道阻火圈的研究、开发、生产及行业标准编制的历程和现状，对阻火圈使用范围、安装方式、技术发展方向及检测标准的修订提出了建议。
1 引言
硬聚氯乙烯(缩写PVC－U)排水管具有质轻、美观、不生锈、耐腐蚀、水阻小、不结垢、施工方便、使用寿命长和造价低等特点，为此，从2000年开始各地已明确要求建筑排水管道禁止使用铸铁管道而使用PVC－U排水管，但PVC－U排水管容易成为火灾传播的通道，使火灾从一层沿管道蔓延至另一层，或从一个房间蔓延到另一个房间，为此，早在1989年建设部就将“PVC－U管道在高层建筑中防火措施的研究”列为建设部七五重点科技项目,下达给上海市建筑科学研究所等单位。通过二年多的研究试验，该课题组的研究结论是[1]：① de150mm或以上主管必须设置在管道井内，如确因诸多原因无法实施时，必须用无机防火套管全包覆；②de110mm主管可采用管道井保护方式，也可采用化学阻火圈或将其近楼板的外露部份（至少200mm长）用无机防火套管包覆；③de75mm及以下的PVC－U管（包括主管和横支管）可以不采取防火措施；④de150mm及以上的横支管进墙处可用化学阻火圈或无机防火套管全包覆；⑤de110 mm横支管进墙处可采用化学阻火圈或无机防火套管（至少包覆200 mm ）。采取以上防火措施后，在高层建筑上使用PVC－U排水管是可行的。因此，建设部在制定CJJ/T29-1998《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》标准时，明确规定建筑排水管道应在下列部位设置阻火圈或防火套管[2]。
(1) 明敷立管管径大于或等于110mm时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈或长度不小于500mm的防火套管；
(2) 明敷管径大于或等于110mm的横支管与暗设立管相连时，墙体穿部位应设置阻火圈或长度不小于300mm的防火套管，且防火套管的明露部分不宜小于200mm。
(3) 横干管穿越防火分区隔墙时，管道穿越墙体的两侧应设置阻火圈或长度不小于500mm的防火套管；
(4) 管道穿越上人屋面时，在楼板贯穿部位应设置阻火圈。
2 研究与开发
防火套管由上海市建筑科学研究所七五重点项目课题组研制，但由于技术原因，防火性能差，产品结构太长，安装困难，基本上未投入市场。因此，在20世纪80~90年代，我国高层建筑使用的阻火圈，全从国外进口，如深圳帝王大厦，使用的是亚太Promat公司的产品，当时仅de110mm阻火圈的售价每只高达200元左右，高于成本数倍，由于售价太高，阻碍了阻火圈的应用。
为开发拥有自主知识产权阻火圈产品，公安部四川消防科研所开展了“建筑硬PVC-U排水管阻火圈的研究”，该项目列入了1998年四川省科委应用与发展重点研究课题[3]，课题组对阻火圈的结构、阻燃膨胀芯材等方面做了深入细致的研究，该项目在1998年通过了四川省科委组织的鉴定，鉴定意见认为：课题组从理论上解决了技术参数设计问题，所提出的设计方法，可指导阻火圈系列产品的结构设计；研制的膨胀芯材具有优良的耐水、耐水泥浆和耐火性能，起始膨胀温度低，膨胀倍数高，易于加工成型；研制出的产品造型美观、结构紧凑、安装方便，填补了我国阻火圈产品空白，其主要性能指标达到了国外同类产品的先进水平,特别是封堵时间指标,远比国外公司如美国的3M公司、Nelson公司、英国的Reddiplex公司、比利时的PF-Technologis公司及Promat公司的产品小。阻火圈的推广应用，产生了较大的社会经济效益，项目也因此获得了2000年度公安部科技进步三等奖。
公安部四川消防科研所阻火圈产品的研制成功，推动了我国阻火圈产品的开发、生产与应用。目前，我国约有20家阻火圈生产企业，年产量达250万只，替代了进口，节约了外汇，满足了市场需求，消除了火灾隐患。
3 产品标准
为使建筑排水硬聚氯乙烯管道阻火圈有一个统一的技术标准，1998年公安部给公安部四川消防科研所下达了《建筑硬聚氯乙烯排水管道阻火圈》行业标准编制任务，编制组收集了美国ASTM E814－88“贯穿防火封堵标准试验方法” 和澳大利亚AS 4072.1－1992“耐火分隔构件洞口防护标准试验方法”以及国外有关公司的阻火圈产品说明书，结合国内阻火圈产品开发生产实际情况，在对国内外阻火圈产品做了大量对比试验和验证性试验的基础上，根据CJJ/T29-1998《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》标准及GB50045《高层民用建筑设计防火规范》有关规定，制定了阻火圈行业标准，目前该标准已被公安部批准并发布，标准号为GA304-2001[4] ,该标准提出了一个“封堵时间”指标，对推动阻火圈的技术进步具有积极的引导意义。由于阻火圈属安全产品,因而该标准是强制性标准，行业标准的发布与实施，有效地促进了阻火圈产品质量的提高。
4 讨论及展望
公安部四川消防科研迅速封堵洞口。为缩短阻火圈的耐火封堵时间，建议将壳体受火面做成锯齿型，或凿有均匀分布的受火孔。
由于PVC-U管只有正误差，因此阻火圈的内径要比相应PVC-U管的外径大1~3mm。
明装阻火圈芯材更换容易，但如果PVC-U横支管离楼板距离太小，则会安装困难，因此阻火圈的高度应尽可能小。
为安装固定方便，阻火圈的固定螺丝孔应为椭圆形。
4.4.2耐火极限问题
《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》规定：阻火圈的耐火极限要与安装部位构件的耐火极限相同。《高层民用建筑设计防火规范》对楼板及墙体的耐火极限做了明确规定：即承重墙和住宅单元之间的墙耐火极限为2h；非承重外墙、疏散走廊两侧的隔墙耐火极限为1h；楼板的耐火极限为1~1.5h；防火墙耐火极限为3h。因此, 阻火圈的耐火极限以2h为宜,最高3h,一味追求耐火极限高,势必增大阻火圈的直径和高度,将会造成安装困难及材料的浪费。
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