烟道

烟道（fluepipe）是废气和烟雾排放的管状装置，住宅烟道是指用于排除厨房烟气或卫生间废气的竖向管道制品，也称排风道、通风道、住宅排气道。当进气口烟气排入烟道内时，会和下层往上排的烟气相遇，两股气流相遇会形成涡流和空气幕，该涡流和空气阻滞幕会对下层烟气上行产生阻碍，一旦防火止回阀被油污粘住开启失灵时，烟气因上行有阻碍，便会向室内串烟。[1]

定义

flue pipe，烟囱内将火焰和烟送到外部空间去的孔道。烟道，用于排除厨房炊事活动产生的烟气或卫生间浊气的管道制品。也称排风道、通风道、住宅排气道。住宅烟道是住宅厨房、卫生间共用排气管道系统的主要组成部分。

原材料

以前烟道大多是以硫铝酸盐水泥内夹耐碱玻璃纤维网布或普通硅酸盐水泥内夹钢丝网及其它增强材料预制成而成。

自从国家标准《住宅建筑规范》、《建筑设计防火规范》等强制性条文规定住宅建筑中排烟道耐火极限应不低于1.00h后，由于水泥预制烟道很难达到耐火极限不低于1.0h的要求，为了防止住宅排烟道内油垢积累日久成为火灾隐患，排烟道大多是采用高强玻镁耐火烟道板材以机械化组合拼装生产而成的高强耐火排烟道并在烟道内部设置变压拔气构件，而且必须按照国家标准《通风管道耐火实验方法GB/T17428-2009》进行型式检验，耐火极限需要达1.0h以上；高强耐火排烟道具有自重轻、强度高、不变形、耐火性能好、抗柔性冲击性能强、便于安装、隔声性能好、不易破坏等特点。广泛应用于住宅建筑和公用建筑厨房排烟和卫生间排气。

运用原理

当进气口烟气排入烟道内时，会和下层往上排的烟气相遇，二股气流相遇会形成涡流和空气幕，该涡流和空气阻滞幕会对下层烟气上行产生阻碍，一旦防火止回阀被油污粘住开启失灵时，烟气因上行有阻碍，便会向室内串烟

为了克服以上串烟串味的技术难题，采取的解决方案是运用空气动力学的动静压转换原理（伯努利定理），由江苏省紫葳建筑技术研究所研发的组合变压式耐火排烟道，在烟道内设置拔气和加速气流的专利变压止回构件使得烟气在特定位置完成动静压的转换，使不开排烟机的厨房或卫生间排气口处呈负压状态，并利用伯努利定理的原理，形成抽力，从而消除涡流和空气阻滞幕，解决排烟道串气串味现象。该产品有效地解决气体涡流、气幕的阻滞和烟气倒灌与串烟串味问题，可满足住宅工程建设需求，具有防串烟、防倒灌、耐火防火等功能，达到国内同类产品技术领先水平。该成果被列为2012年全国建设行业科技成果推广项目。

现行标准

1、《住宅设计规范》（GB50096-2011）第6．8．2条要求排气道产品本身是能够防止各层回流的定型排气道产品。《住宅设计规范GB50096-2011》第6．8．2条条文说明也明确排气道产品本身须有防回流构造。

2、国家建设部颁布的建筑工业行业标准《住宅厨房、卫生间排气道》（JG/T194-2006），适用于各种原材料制成的排烟气道（除硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥之外的原料必须取得相关新材料应用证书）。

3、国家发改委颁布的建材行业标准《玻璃纤维增强水泥排气管道》（JC/T854—2008），适用于以硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥内夹耐碱玻璃纤维网布制成的住宅排烟气道。硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥是可以确定性能稳定的排气道原料

4、国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）（2018年版）第8.5.1条规定：建筑的下列场所或部位应设置防烟设施：（1）防烟楼梯间及其前室；（2）消防电梯间前室或合用前室；（3）避难走道的前室、避难层（间）。建筑高度不大于50m的公共建筑、厂房、仓库和建筑高度不大于100m的住宅建筑，当其防烟楼梯间的前室或合用前室符合下列条件之一时，楼梯间可不设置防烟系统：（1）前室或合用前室采用敞开的阳台、凹廊；（2）前室或合用前室具有不同朝向的可开启外窗，且可开启外窗的面积满足自然排烟口的面积要求。第8.5.2条规定：厂房或仓库的下列场所或部位应设置排烟设施：（1）人员或可燃物较多的丙类生产场所，丙类厂房内建筑面积大于300m²且经常有人停留或可燃物较多的地上房间；（2）建筑面积大于5000m²的丁类生产车间；（3）占地面积大于1000m²的丙类仓库；（4）高度大于32m的高层厂房（仓库）内长度大于20m的疏散走道，其他厂房（仓库）内长度大于40m的疏散走道。第8.5.3条规定：民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施：（1）设置在一、二、三层且房间建筑面积大于100m²的歌舞娱乐放映游艺场所，设置在四层及以上楼层、地下或半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；（2）中庭；（3）公共建筑内建筑面积大于100m²且经常有人停留的地上房间；（4）公共建筑内建筑面积大于300m²且可燃物较多的地上房间；（5）建筑内长度大于20m的疏散走道。第8.5.4条规定：地下或半地下建筑（室）、地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积大于200m²或一个房间建筑面积大于50m²，且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施。第12.3.3条规定：机械排烟系统与隧道的通风系统宜分开设置。合用时，合用的通风系统应具备在火灾时快速转换的功能，并应符合机械排烟系统的要求。第12.3.4规定：隧道内设置的机械排烟系统应符合下列规定：（1）采用全横向和半横向通风方式时，可通过排风管道排烟；（2）采用纵向排烟方式时，应能迅速组织气流、有效排烟，其排烟风速应根据隧道内的最不利火灾规模确定，且纵向气流的速度不应小于2m/s，并应大于临界风速；（3）排烟风机和烟气流经的风阀、消声器、软接等辅助设备，应能承受设计的隧道火灾烟气排放温度，并应能在250℃下连续正常运行不小于1.0h。排烟管道的耐火极限不应低于1.00h。

5、国家标准《住宅建筑规范》（GB50368—2005）第9.4.3条强制性条文规定住宅建筑中竖井的设置应符合下列要求：电缆井、管道井、排烟道、排气道等竖井应分别独立设置，其井壁应采用耐火极限不低于1.00h的不燃性构件。

6、国家标准《住宅排气管道系统工程技术标准（JGJ/T455-2018）对住宅厨房、卫生间等排气管道系统工程设计、施工及验收均作了明确的规定。

施工工艺

工艺流程

（1）在主体结构施工时，按照设计图纸的位置，预留出通风烟道的孔洞，孔洞的尺寸较构件外围尺寸要多留50～80mm。预留孔洞内的钢筋应同时也预留下来。

（2）安装前，根据通风烟道尺寸，从顶层孔洞处吊垂线，以保证烟道安装时的垂直度。

（3）首层安装时，先用1:2水泥砂浆找平地面。首节管座好浆后，在管内浇灌约40cm高的C20混凝土；待砼终凝后，才接着安装上部的通风烟道。

（4）先将连接件下口座浆于下层烟道隔板上口处，其四边也应座浆密封。通风烟道要作分层承托处理。施工做法：上下管道对正座浆后，上下层通风烟道的接口一般位于楼板处，故在管道根部预埋钢板处加焊Ф12钢筋与孔洞预留钢筋焊接，支撑在楼板基层上。

（5）通风烟道上下节结合面涂满聚合物水泥浆（108胶：水泥=6:1）；通风烟道与楼板间的接缝，应预先凿毛处理，清洗干净后支模，用C20细石微膨胀砼填实。

（6）接缝处的混凝土面应比楼面低3cm左右。在填塞完混凝土后，在砼表面蓄水养护。

（7）清理干净通风烟道脚部位置后，作两遍2mm厚851聚氨酯防水涂料20cm高；或在通风烟道脚四周捣制一道钢筋砼拦水基面1：2.5水泥砂浆批荡、压光，拦水基面批荡要在楼地面水泥砂饰面层前完成。而钢筋则需要在捣细石砼封口时预留。

（8）在进行批荡或饰面前，应在通风烟道外围满挂网。

（9）通风烟道在两层楼板间的接缝，应将上下两节通风烟道结合面涂满聚合物水泥浆，然后在接口处外露部分包镀锌钢丝网，并用Φ6钢筋将上下管道的预埋钢板焊接。

（10）通风烟道安装至屋顶后应按设计要求安装不同系列产品所要求的防倒灌风帽。

注意事项

（1）在安装前必须对通风烟道进行检查，并核对型号是否一致，层号是否满足；检查各层楼板的预留孔洞是否上下垂直对正，否则要处理到符合要求再进行安装。

（2）通风烟道的安装应在楼地面铺装、墙面天花粉刷之前进行。安装时应由下往上逐层安装，并注意不要将杂物掉进通风烟道内。

烟道吹扫机的设计及应用

1）设计背景

塔河油田井口及场站的加热炉，因其内部结构造成烟道吹扫清理困难，长期使用造成加热炉系统下降，烟筒滴水、火嘴回火等问题；依靠人工清理难以对烟道U型管清理干净。

塔河油田加热炉均为火筒式水套间接加热，其燃烧烟道采用U型的结构方式，因此加热炉长期运行后在烟道、炉道形成积碳，厂规的清理方式一是将加热炉的烟道末端和烟筒连接处的防爆门或挡板打开，操作人员手持略大于加热炉烟道的长杆，前端用铁丝固定上大布或棉纱，操作人员将长杆深入到每个烟道内部，来回进行推拉，来达到清理积碳的目的。二是当人工清理达不到效果后，采取引用由柴油机带动大型空压机，连接气管线；先由人工采取相同方式进行清理，然后再将火嘴及燃烧器部分进行拆除，将空压机气出口管线由炉膛进行反吹扫，将前期在U型管部位堆积的积碳进行吹扫。

因烟道难以清理，现场操作也采用燃爆的形式对烟道、炉道、烟筒进行一次性处理，就是将天然气排放一定数量后对其突然点燃，产生小范围的爆燃，利用爆炸震动使得管壁积碳脱落，达到清理的目的。

2）改造工艺流程图

该吹扫机是利用电动空压机的动力，在其出口位置安装一个长度在6米，直径25mm的高压4层钢丝缠绕的橡胶管，在其最前端安装一个直径可随时调节的铁质刮刀，电机安装符合油田安全规范的空气开关，由长度100米，3*6+1的橡套电缆作为电力传输装置，底座由四个实心橡胶轮滚动移动支座，外面由2mm的钢板作为防护。其主要由电机及空气压缩机、电缆及开关装置、吹扫管组合线、烟道刮刀、支座及保护罩。

3）工艺原理

（1）设计一台可以由皮卡车随时移动的空气压缩机。

（2）加工一套与各型号加热炉烟道相匹配的圆筒型刮刀。

（3）加工一套与空压机及刮刀相匹配管线连接装置。

（4）给空压机加装一套保护装置及电力系统所需的电缆线及开关装置。

（5）工作时，将烟道吹扫机电机电缆接入现场的二次柜或抽油机启动柜。

（6）连接烟道机的吹扫管线，先连接高压胶管，依据加热炉型号在连接带一定长度丝扣的铁管，最后连接与该加热炉烟道口径相同带刮刀头50cm的高压胶管。

（7）先将加热炉燃烧器拆除，打开加热炉的防爆门，再将吹扫管深入到烟道内的烟管里，启动开关，依据烟道出灰的多少，再进行来回的刮削，可深入至烟管的另一侧进行清理，直至无积碳排出，再进行下一个烟管继续清理。该吹扫机只需两人配合操作，可在短时间清理完毕，且干净彻底，完全不需重复清理，可根据加热炉的运行状况，制定合理的清灰周期。