專利名稱：金屬板通風(fēng)/排煙管道段及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為金屬板通風(fēng)/排煙管道一部分的金屬板通風(fēng)/排煙 管道段，其中，金屬板外側(cè)用隔熱材料覆蓋，并且其中，該管道段包 括伸長的加強(qiáng)桿部件，該加強(qiáng)桿部件設(shè)置在管道的外側(cè)上，連接于金 屬板。
背景技術(shù)：
消防條例要求在通風(fēng)/排煙管道段穿過防火墻的區(qū)域中建立緊密 封，使得在其中一個(gè)區(qū)域有火災(zāi)的情況下，火焰和/或有毒氣體基本上
不會從一個(gè)建筑物區(qū)域到達(dá)鄰近的建筑物區(qū)域。DIN4102的第4部分 要求使用豎直的內(nèi)部加強(qiáng)管，以及根據(jù)具體情況而定要求使用由L形 型材構(gòu)成的環(huán)繞加強(qiáng)框架，該L形型材的一個(gè)支腿平放在金屬板外表 面上。在管道內(nèi)安裝前述的豎直管耗時(shí)，并且也限制了正常工作時(shí)空 氣經(jīng)過通風(fēng)/排煙管道的自由流動(dòng)。而且，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通常使用的前述的 L形加強(qiáng)框架實(shí)際上在某些情況下會引起在管道段和墻之間密封的進(jìn) 一步損失。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明，可避免使用任何前述的豎直管，或替代地，減少任 何被使用的豎直管的數(shù)量或減小任何被使用的豎直管的尺寸，而不影 響防火要求。這可以通過在權(quán)利要求1的特征部分限定的本發(fā)明以及 通過根據(jù)權(quán)利要求16的方法來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于通風(fēng)管道，作為實(shí)例，本發(fā) 明特別適用于防火墻，以便保持管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其中，管道穿透 防火墻；在排煙管道中，本發(fā)明一般適用于沿著管道長度保持結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，桿部件被連接以便形成圍繞通風(fēng)/排煙 管道的金屬板延伸的框架，并且隔熱材料設(shè)置在框架和通風(fēng)/排煙管道 的金屬板之間，優(yōu)選地用作確保在框架和金屬板之間有合適間隔的分 隔件，使得在桿部件和管道之間的熱傳遞被限制，并且使得由溫度引 起的桿部件的變形被限制，從而能夠約束或限制金屬板的變形。優(yōu)選
使用U形或T形的桿。
為了將桿連接于通風(fēng)/排煙管道段，優(yōu)選使用螺釘，螺釘沿著桿部 件的長度以優(yōu)選在200mm和700mm之間的相互間隔布置。因此，對 于每米桿部件長度，最少可以僅使用2-4個(gè)螺釘。


現(xiàn)在，通過參考附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。
圖l示出豎直剖視圖，其中，墻具有貫穿的通風(fēng)/排煙管道段，該 貫穿通風(fēng)/排煙管道段根據(jù)DIN4102第4部分形成，
圖2-4示出類似于圖l的局部剖視圖，并且示出了本發(fā)明的各種 實(shí)施例，以及
圖5是如圖2中所示截取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖l示出豎直的剖面圖，其中，墻1分隔開建筑物的兩個(gè)區(qū)域， 并且墻1具有用于供隔熱金屬通風(fēng)管道段10穿過的貫穿開口 5,隔熱 金屬通風(fēng)管道段IO是建筑物通風(fēng)管道的一部分。僅僅作為實(shí)例，墻的 左部區(qū)域可容納工廠的生產(chǎn)設(shè)施，而右部區(qū)域可用于工廠的管理設(shè)施。
金屬通風(fēng)管道段10具有正方形或矩形橫截面并且由薄金屬板15 制成，薄金屬板15限定管道本身，即限定管道的豎直側(cè)和水平側(cè)。圖 1示出管道段10的兩個(gè)水平側(cè)16。隔熱部件20，例如礦物纖維片或 礦物纖維板，通常圍繞通風(fēng)管道被安裝。通風(fēng)管道通常被懸吊裝置(未 示出)懸掛，所述懸吊裝置連接于建筑物天花板上，并且通風(fēng)管道在 貫穿開口 5處還被墻1支撐。
6消防條例要求在區(qū)域5形成緊密的密封，在區(qū)域5中，管道段IO 穿過墻1，使得在其中一個(gè)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的情況下火焰和/或有毒氣體 基本上不能從一個(gè)區(qū)域到達(dá)鄰近的區(qū)域。通常，通過將礦棉隔熱填料 25、 25，在墻1的兩側(cè)上圍繞管道段IO設(shè)置以及在開口 5本身內(nèi)圍繞 管道段IO設(shè)置而形成該密封。
在火災(zāi)的情況下，高溫氣體可能在通風(fēng)管道內(nèi)流動(dòng)，并且在一段 時(shí)間后管道金屬板15的溫度會升高到引起金屬板15變形，因而，在 管道段10和墻1之間的密封將失效。這種變形通常表現(xiàn)為上部和下 部的水平板15向內(nèi)彎曲或下垂，使得管道段10的內(nèi)部豎直間隙沿著 管道段10的中心線減小。因此，前述的填料25、 25，沿著墻1的貫穿 開口 5的水平邊緣會失效。
為了保護(hù)密封，曾提出過在管道段IO內(nèi)設(shè)置豎直支撐管，該豎直 支撐管橫跨上部和下部水平金屬板15，從而有效地減小密封區(qū)域中管
道段的變形；在火災(zāi)的情況下，所述支撐管受到變形引起的軸向載荷。 DIN4102第4部分/圖84要求設(shè)置這種豎直管，并且根據(jù)具體情況而 定，要求設(shè)置由具有L形型材30的桿構(gòu)成的環(huán)繞加強(qiáng)框架，該L形 型材30的一個(gè)支腿平放在管道段的外表面上。圖1示出根據(jù)DIN4102 的第4部分/圖84形成的管道架設(shè)。
在管道內(nèi)安裝前述的豎直管耗時(shí)，并且也限制了在正常運(yùn)行中空 氣經(jīng)過通風(fēng)管道的自由流動(dòng)。而且，申請人發(fā)現(xiàn)前述通常使用的加強(qiáng) L形框架實(shí)際上在某些情況下會引起在管道段10和墻1之間的密封的 進(jìn)一步損失。
通過下面進(jìn)一步討論的本發(fā)明，可避免使用任何前述的豎直管， 或替代地減少任何被使用的所述管的數(shù)量或減小任何使用的所述管的 尺寸。
圖2示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖2示出類似于圖1的局部豎直 剖視圖。在圖2中，環(huán)繞的剛性金屬框架在墻1的每側(cè)圍繞正方形管 道段10的周邊設(shè)置。框架由具有U形截面的豎直和水平直金屬桿30 形成，U形的底部距離金屬板15最遠(yuǎn)；盡管也可以使用T形截面或L
7形截面，其具有更大面積的部分，例如T形的頂部距離金屬板15最 遠(yuǎn)。桿30在端部被連接(未示出)，從而在接合處形成環(huán)繞剛性框架 的拐角?？商娲?，當(dāng)管道段10具有圓形或類似形狀的截面時(shí)，環(huán)繞 框架可以由具有類似截面的直帶形成，并且直帶的兩端相連接。注意， 可以只使用單個(gè)框架。在排煙管道中，桿30可以沿著管道的長度以例 如300-600mm的彼此間隔布置。
圖2示出的環(huán)繞框架具有距離管道段10的金屬板15的外表面一 定間隔設(shè)置的桿30，使得在桿和管道段10的金屬板15之間的任何直 接熱傳遞被大大阻止。優(yōu)選地，當(dāng)安裝框架時(shí)，工人確保在合適的安 裝之后在圍繞管道段10的周邊的任何點(diǎn)處在桿30和管道段10的金屬 板15之間沒有接觸。通常，這是以下事實(shí)的必然結(jié)果給定厚度的隔 熱層20覆蓋在管道段10的外側(cè)上，框架安裝在隔熱層20的外表面上。 在安裝具有如圖2所示U形截面的桿30時(shí)，工人優(yōu)選在隔熱層20中 切兩個(gè)平行的環(huán)繞凹槽22，凹槽22的深度對應(yīng)于例如隔熱層20厚度 的一半或者對應(yīng)于型材翼緣的高度，使得型材30的底部支承在隔熱層 20的外表面上。接著工人將桿30插入凹槽22，并且在端部將桿30 連接起來，從而形成剛性框架。在將桿30連接于管道段10之后，如 下面所述，接著工人根據(jù)需要安裝任意密封填料25、 25，。
圖3和4示出類似于圖2的局部剖視圖，因而通過實(shí)例示出將框 架連接于管道段10的兩個(gè)可替換的、優(yōu)選的方式。圖2-4的實(shí)施例涉 及使用連接螺釘40進(jìn)行連接。
如上所述，應(yīng)該避免在管道段10的金屬板15與框架桿30之間的 任何直接的熱傳遞，或至少很大程度地減小熱傳遞。通過這種方式， 溫度引起的桿30的變形被減小或被延緩。因此，形成框架的桿30通 常將距離形成管道段10側(cè)面16的金屬板15 —定間隔；在框架桿30 和管道段10之間的連接優(yōu)選通過各個(gè)連接裝置40在各分立的區(qū)域或 點(diǎn)進(jìn)行，連接裝置40例如是螺釘，優(yōu)選自攻螺釘，優(yōu)選地是可以在管 道段10已經(jīng)設(shè)置在延伸穿過墻1的最終位置之后、在管道段10已經(jīng) 連接于通風(fēng)管道的其余部分之前或之后，由工人來施加該連接裝置40。金屬桿30可設(shè)置有用于接納螺釘40的預(yù)鉆孔，預(yù)鉆孔之間的距 離對應(yīng)于桿30的每單位長度所需的螺釘數(shù)量，使得工人不使用過多數(shù) 量的螺釘40。在施加螺釘40時(shí)，工人可以利用隔熱材料20中的預(yù)鉆 孔。但是，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，工人只需簡單地將螺釘40螺旋 穿過隔熱材料20并且進(jìn)入金屬板15，直到螺釘頭接合桿30，以便建 立可靠的連接，同時(shí)保持金屬桿30和通風(fēng)管道段10的金屬板15之間 的所需的間隔。
可替代地，可以使用螺栓，其預(yù)先安裝于管道段10的金屬板15 上，并且設(shè)置為延伸穿過桿30上的孔并且通過螺母固定于桿30上。 螺釘或螺栓40可以由相對于桿30而言具有更小導(dǎo)熱性的材料制成。
測試表明，在1000mmx250mm或1000mmx500mm的管道的情 況下，每米桿長度使用等距的兩個(gè)普通4-5mm鋼螺釘40就足以可靠 地將桿30連接于管道段10，同時(shí)形成管道段10的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)或加強(qiáng)。 鋼螺釘40，即連接裝置，在金屬板15和金屬桿30之間傳遞力，從而 減小前述的在火災(zāi)情況下的金屬板15的下垂。對管道段10的金屬板 15和框架的桿30之間熱傳遞的限制，以及因此對由于如果不這樣的 話會在通風(fēng)管道內(nèi)流動(dòng)的高溫氣體而引起的桿30溫度升高的限制，就 減小了溫度引起的桿30本身的變形，使得桿30框架提供的補(bǔ)強(qiáng)或加 強(qiáng)在延長的時(shí)間段保持有效，從而有效地避免使用DIN4102的第4部 分所要求的任何不便的管。
為了在使用時(shí)以及在火災(zāi)的情況下保持框架桿30和管道段10的 金屬板15之間的期望的間隔，可以使用圖3所示類型的雙頭螺紋螺釘 40，或者如圖4所示，置靠在管道段10的金屬板15上并由任何所需 材料制成的管形分隔件50可以設(shè)置在常規(guī)類型的螺釘40的區(qū)域中。 可替代地，具有一定的最小密度(例如大約150kg/m3)的礦棉材料可 被選擇用作隔熱層20。通過根據(jù)將螺釘40插入管道段10的金屬板15 時(shí)由工人施加的扭矩來選擇密度，在框架桿30和管道段10的金屬板 15之間的間隔被確定，即，通過隔熱材料20確定，這是因?yàn)橛捎诼?釘40被擰緊而引起的礦物纖維隔熱層20在桿30下面的壓縮隨著密度增力口而通常減小。
可替換地，框架桿30可以通過小尺寸的支腿(未示出)而被連接 于管道段IO，該支腿與桿30—體并且從桿伸出，并且就像圖4的管 形分隔件50那樣置靠在管道段10的金屬板15上并且連接于管道段 10的金屬板15上，例如通過釬焊或焊接，而不使用螺釘40;這種連 接使得軸向力(在上部水平側(cè)16的金屬板15處連接的情況下通常是 張力)能夠從管道段10傳遞到桿30。通過支腿進(jìn)行的在框架桿30和 管道段的金屬板15之間的直接熱傳遞應(yīng)該保持在最小。
在替代實(shí)施例中，如本文所圖示并且說明的金屬桿30可以只設(shè)置 在通風(fēng)管道段10頂部和底部側(cè)16的金屬板15上，即無需使用金屬桿 框架。在通風(fēng)管道段10的截面為正方形或矩形的情況下，伸長金屬桿 30優(yōu)選延伸跨過通風(fēng)管道段10的水平寬度的至少卯％ 。
圖5是如圖2所示截取的視圖并且示出管道10,金屬螺釘40設(shè) 置為使得金屬桿30在以間隔S間隔開的分立位置連接于金屬板15。
實(shí)例
圖2所示的矩形通風(fēng)管道段10使用0.7mm的鍍鋅鋼板15制成， 管道段10具有1000mmx250mm的尺寸，并且U形金屬桿30形成周 邊框架，該周邊框架垂直于管道段10的軸向延伸方向A設(shè)置，管道 段10具有25mm的翼緣高度和1.22 cn^的慣性力矩。厚度為60mm 的礦棉纖維隔熱板20圍繞管道段10安裝在金屬板15上，并且以33cm 的間隔布置的金屬螺釘40被用于將金屬桿30的框架連接于通風(fēng)管道 段IO。在隔熱板20中切出大約25mm深度的平行的周邊凹槽22，使 得最里面的那部分金屬桿30與金屬板15的外表面保持35mm的間隔。 在火災(zāi)測試中，通過利用連接裝置40 (即螺釘)在金屬桿30和金屬 板15之間傳遞力，用金屬桿30抵抗金屬板15的下垂，管道段10證 明了在120分鐘的時(shí)間里能有效保持如上所述在墻1的開口 5的區(qū)域 中的密封。
10
權(quán)利要求
1. 一種作為金屬板通風(fēng)/排煙管道一部分的金屬板(15)通風(fēng)/排煙管道段(10)，所述金屬板(15)外側(cè)被隔熱材料(20)覆蓋，并且所述管道段(10)包括設(shè)置在管道外側(cè)上并且連接于所述金屬板(15)的伸長的加強(qiáng)桿部件(30)，其特征在于，所述桿部件(30)距離所述金屬板(15)一定間隔設(shè)置，所述桿部件(30)沿著桿部件(30)的長度在分立的位置處連接于所述金屬板(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道段，其中，所述 桿部件(30)橫向于或基本橫向于所述管道段(10)的軸向延伸方向(A)延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道段，其中， 所述桿部件(30)是金屬桿部件。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述管道段(IO)包括沿著所述管道的軸向延伸方向(A) 間隔開的至少兩個(gè)所述桿部件(30)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件(30)在端部被剛性地連接起來，以便形成圍 繞所述管道段(10)的周邊延伸的框架。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件(30)被接納在形成在所述隔熱材料(20)中 的伸長的凹槽(22)中。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件(30)被所述隔熱材料(20)支撐。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述隔熱材料(20)具有35mm-200mm，優(yōu)選45mm-100mm 的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道段，其中，所述 隔熱材料(20)是礦棉產(chǎn)品，該礦棉產(chǎn)品具有50kg/m3-350kg/m3,優(yōu)選100kg/m3-200kg/m3的密度。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件與金屬板之間的連接采用各個(gè)連接裝置(40)， 所述連接裝置(40)優(yōu)選延伸穿過所述隔熱材料(20)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道段，其中，所述 連接裝置(40)是沿著所述桿部件(30)的長度在分立的位置處與所 述桿部件(30)接合的金屬螺釘。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述分立的位置間隔開200mm-700mm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道段，其中，所 述分立的位置間隔開250mm-500mm。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件(30)具有U形截面，所述U形的底部距管道 最遠(yuǎn)。
15. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述桿部件(30)具有T形截面，所述T形的頭部距離所 述管道最遠(yuǎn)。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的金屬板通風(fēng)/排煙管道 段，其中，所述隔熱材料(20)在所述金屬板(15)和所述加強(qiáng)桿部 件(30)之間延伸。
17. —種制造作為金屬板通風(fēng)/排煙管道一部分的金屬板(15)通 風(fēng)/排煙管道段(10 )的方法，所述金屬板(15 )外側(cè)被隔熱材料(20 ) 覆蓋，所述通風(fēng)/排煙管道段(10)包括設(shè)置在管道外側(cè)上并且連接于 所述金屬板(15)的伸長的加強(qiáng)桿部件(30)，所述桿部件(30)橫向 于或基本橫向于所述管道段(10)的軸向延伸方向而延伸，所述方法 包括下列步驟將所述桿部件(30)設(shè)置為距離所述金屬板(15) — 定間隔，并且使用連接裝置(40)在分立的位置處將所述桿部件(30) 連接于所述金屬板(15)，同時(shí)保持所述桿部件(30)距離所述金屬板(15) —定的間隔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，該方法包括設(shè)置沿著所述管道 段(10)的軸向延伸方向(A)間隔開的至少兩個(gè)所述桿部件(30)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，將所述桿部件(30 ) 在端部剛性地連接起來，以便形成圍繞所述管道金屬板(15)的周邊 延伸的框架。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17-19中的任一個(gè)所述的方法，該方法包括 在所述隔熱材料(20 )中形成伸長的凹槽(22 )，并且將所述桿部件(30 ) 中的每一個(gè)設(shè)置在一個(gè)與之對應(yīng)的所述凹槽(22)中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17-20中的任一個(gè)所述的方法，其中，所述連 接裝置(40)是將所述桿部件(30)和所述管道金屬板(15)接合的 金屬螺釘。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17-21中的任一個(gè)所述的方法，其中，所述金 屬螺釘(40)以相互間隔200mm-700mm，優(yōu)選以250mm-500mm的 相互間隔^皮施力口。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17-22中的任一個(gè)所述的方法，其中，所述桿 部件(30)具有U形截面，所述U形的底部距離所述管道金屬板(15) 最遠(yuǎn)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17-22中的任一個(gè)所述的方法，其中，所述桿 部件(30 )具有T形截面，所述T形的頭部距離所述管道金屬板(15 ) 最遠(yuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于合并入金屬板通風(fēng)/排煙管道中的金屬板(15)通風(fēng)/排煙管道段(10)，所述金屬板(15)外側(cè)被隔熱材料(20)覆蓋，并且所述管道段(10)包括設(shè)置在管道外側(cè)上并且連接于所述金屬板(15)的伸長的加強(qiáng)桿部件(30)，本發(fā)明的特征在于，所述桿部件(30)距離所述金屬板(15)一定間隔被設(shè)置，所述桿部件(30)沿著桿部件(30)的長度在分立的位置處連接于所述金屬板(15)。
文檔編號F16L57/04GK101501405SQ200780029172
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者K·M·佩德森, K·克里斯滕森, L·E·漢森 申請人:羅克伍爾國際公司