金属板通风/排烟管道段及其制造方法.pdf

本发明涉及用于合并入金属板通风/排烟管道中的金属板(15)通风/排烟管道段(10)，所述金属板(15)外侧被隔热材料(20)覆盖，并且所述管道段(10)包括设置在管道外侧上并且连接于所述金属板(15)的伸长的加强杆部件(30)，本发明的特征在于，所述杆部件(30)距离所述金属板(15)一定间隔被设置，所述杆部件(30)沿着杆部件(30)的长度在分立的位置处连接于所述金属板(15)。

1.  一种作为金属板通风/排烟管道一部分的金属板(15)通风/排烟管道段(10)，所述金属板(15)外侧被隔热材料(20)覆盖，并且所述管道段(10)包括设置在管道外侧上并且连接于所述金属板(15)的伸长的加强杆部件(30)，其特征在于，所述杆部件(30)距离所述金属板(15)一定间隔设置，所述杆部件(30)沿着杆部件(30)的长度在分立的位置处连接于所述金属板(15)。

2.  根据权利要求1所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)横向于或基本横向于所述管道段(10)的轴向延伸方向(A)延伸。

3.  根据权利要求1或2所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)是金属杆部件。

4.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述管道段(10)包括沿着所述管道的轴向延伸方向(A)间隔开的至少两个所述杆部件(30)。

5.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)在端部被刚性地连接起来，以便形成围绕所述管道段(10)的周边延伸的框架。

6.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)被接纳在形成在所述隔热材料(20)中的伸长的凹槽(22)中。

7.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)被所述隔热材料(20)支撑。

8.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述隔热材料(20)具有35mm-200mm，优选45mm-100mm的厚度。

9.  根据权利要求8所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述隔热材料(20)是矿棉产品，该矿棉产品具有50kg/m³-350kg/m³，优选100kg/m³-200kg/m³的密度。

10.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件与金属板之间的连接采用各个连接装置(40)，所述连接装置(40)优选延伸穿过所述隔热材料(20)。

11.  根据权利要求10所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述连接装置(40)是沿着所述杆部件(30)的长度在分立的位置处与所述杆部件(30)接合的金属螺钉。

12.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述分立的位置间隔开200mm-700mm。

13.  根据权利要求12所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述分立的位置间隔开250mm-500mm。

14.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)具有U形截面，所述U形的底部距管道最远。

15.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述杆部件(30)具有T形截面，所述T形的头部距离所述管道最远。

16.  根据上述权利要求中的任一个所述的金属板通风/排烟管道段，其中，所述隔热材料(20)在所述金属板(15)和所述加强杆部件(30)之间延伸。

17.  一种制造作为金属板通风/排烟管道一部分的金属板(15)通风/排烟管道段(10)的方法，所述金属板(15)外侧被隔热材料(20)覆盖，所述通风/排烟管道段(10)包括设置在管道外侧上并且连接于所述金属板(15)的伸长的加强杆部件(30)，所述杆部件(30)横向于或基本横向于所述管道段(10)的轴向延伸方向而延伸，所述方法包括下列步骤：将所述杆部件(30)设置为距离所述金属板(15)一定间隔，并且使用连接装置(40)在分立的位置处将所述杆部件(30)连接于所述金属板(15)，同时保持所述杆部件(30)距离所述金属板(15)一定的间隔。

18.  根据权利要求17所述的方法，该方法包括设置沿着所述管道段(10)的轴向延伸方向(A)间隔开的至少两个所述杆部件(30)。

19.  根据权利要求17或18所述的方法，其中，将所述杆部件(30)在端部刚性地连接起来，以便形成围绕所述管道金属板(15)的周边延伸的框架。

20.  根据权利要求17-19中的任一个所述的方法，该方法包括：在所述隔热材料(20)中形成伸长的凹槽(22)，并且将所述杆部件(30)中的每一个设置在一个与之对应的所述凹槽(22)中。

21.  根据权利要求17-20中的任一个所述的方法，其中，所述连接装置(40)是将所述杆部件(30)和所述管道金属板(15)接合的金属螺钉。

22.  根据权利要求17-21中的任一个所述的方法，其中，所述金属螺钉(40)以相互间隔200mm-700mm，优选以250mm-500mm的相互间隔被施加。

23.  根据权利要求17-22中的任一个所述的方法，其中，所述杆部件(30)具有U形截面，所述U形的底部距离所述管道金属板(15)最远。

24.  根据权利要求17-22中的任一个所述的方法，其中，所述杆部件(30)具有T形截面，所述T形的头部距离所述管道金属板(15)最远。

金属板通风/排烟管道段及其制造方法
技术领域
本发明涉及作为金属板通风/排烟管道一部分的金属板通风/排烟管道段，其中，金属板外侧用隔热材料覆盖，并且其中，该管道段包括伸长的加强杆部件，该加强杆部件设置在管道的外侧上，连接于金属板。
背景技术
消防条例要求在通风/排烟管道段穿过防火墙的区域中建立紧密封，使得在其中一个区域有火灾的情况下，火焰和/或有毒气体基本上不会从一个建筑物区域到达邻近的建筑物区域。DIN4102的第4部分要求使用竖直的内部加强管，以及根据具体情况而定要求使用由L形型材构成的环绕加强框架，该L形型材的一个支腿平放在金属板外表面上。在管道内安装前述的竖直管耗时，并且也限制了正常工作时空气经过通风/排烟管道的自由流动。而且，已经发现通常使用的前述的L形加强框架实际上在某些情况下会引起在管道段和墙之间密封的进一步损失。
发明内容
通过本发明，可避免使用任何前述的竖直管，或替代地，减少任何被使用的竖直管的数量或减小任何被使用的竖直管的尺寸，而不影响防火要求。这可以通过在权利要求1的特征部分限定的本发明以及通过根据权利要求16的方法来实现。关于通风管道，作为实例，本发明特别适用于防火墙，以便保持管道的结构稳定性，其中，管道穿透防火墙；在排烟管道中，本发明一般适用于沿着管道长度保持结构稳定性。
根据本发明的优选实施例，杆部件被连接以便形成围绕通风/排烟管道的金属板延伸的框架，并且隔热材料设置在框架和通风/排烟管道的金属板之间，优选地用作确保在框架和金属板之间有合适间隔的分隔件，使得在杆部件和管道之间的热传递被限制，并且使得由温度引起的杆部件的变形被限制，从而能够约束或限制金属板的变形。优选使用U形或T形的杆。
为了将杆连接于通风/排烟管道段，优选使用螺钉，螺钉沿着杆部件的长度以优选在200mm和700mm之间的相互间隔布置。因此，对于每米杆部件长度，最少可以仅使用2-4个螺钉。
附图说明
现在，通过参考附图将详细描述本发明的各种实施例。
图1示出竖直剖视图，其中，墙具有贯穿的通风/排烟管道段，该贯穿通风/排烟管道段根据DIN4102第4部分形成，
图2-4示出类似于图1的局部剖视图，并且示出了本发明的各种实施例，以及
图5是如图2中所示截取的剖视图。
具体实施方式
图1示出竖直的剖面图，其中，墙1分隔开建筑物的两个区域，并且墙1具有用于供隔热金属通风管道段10穿过的贯穿开口5，隔热金属通风管道段10是建筑物通风管道的一部分。仅仅作为实例，墙的左部区域可容纳工厂的生产设施，而右部区域可用于工厂的管理设施。
金属通风管道段10具有正方形或矩形横截面并且由薄金属板15制成，薄金属板15限定管道本身，即限定管道的竖直侧和水平侧。图1示出管道段10的两个水平侧16。隔热部件20，例如矿物纤维片或矿物纤维板，通常围绕通风管道被安装。通风管道通常被悬吊装置(未示出)悬挂，所述悬吊装置连接于建筑物天花板上，并且通风管道在贯穿开口5处还被墙1支撑。
消防条例要求在区域5形成紧密的密封，在区域5中，管道段10穿过墙1，使得在其中一个区域发生火灾的情况下火焰和/或有毒气体基本上不能从一个区域到达邻近的区域。通常，通过将矿棉隔热填料25、25’在墙1的两侧上围绕管道段10设置以及在开口5本身内围绕管道段10设置而形成该密封。
在火灾的情况下，高温气体可能在通风管道内流动，并且在一段时间后管道金属板15的温度会升高到引起金属板15变形，因而，在管道段10和墙1之间的密封将失效。这种变形通常表现为：上部和下部的水平板15向内弯曲或下垂，使得管道段10的内部竖直间隙沿着管道段10的中心线减小。因此，前述的填料25、25’沿着墙1的贯穿开口5的水平边缘会失效。
为了保护密封，曾提出过在管道段10内设置竖直支撑管，该竖直支撑管横跨上部和下部水平金属板15，从而有效地减小密封区域中管道段的变形；在火灾的情况下，所述支撑管受到变形引起的轴向载荷。DIN4102第4部分/图84要求设置这种竖直管，并且根据具体情况而定，要求设置由具有L形型材30的杆构成的环绕加强框架，该L形型材30的一个支腿平放在管道段的外表面上。图1示出根据DIN4102的第4部分/图84形成的管道架设。
在管道内安装前述的竖直管耗时，并且也限制了在正常运行中空气经过通风管道的自由流动。而且，申请人发现前述通常使用的加强L形框架实际上在某些情况下会引起在管道段10和墙1之间的密封的进一步损失。
通过下面进一步讨论的本发明，可避免使用任何前述的竖直管，或替代地减少任何被使用的所述管的数量或减小任何使用的所述管的尺寸。
图2示出本发明的一个实施例，图2示出类似于图1的局部竖直剖视图。在图2中，环绕的刚性金属框架在墙1的每侧围绕正方形管道段10的周边设置。框架由具有U形截面的竖直和水平直金属杆30形成，U形的底部距离金属板15最远；尽管也可以使用T形截面或L形截面，其具有更大面积的部分，例如T形的顶部距离金属板15最远。杆30在端部被连接(未示出)，从而在接合处形成环绕刚性框架的拐角。可替代地，当管道段10具有圆形或类似形状的截面时，环绕框架可以由具有类似截面的直带形成，并且直带的两端相连接。注意，可以只使用单个框架。在排烟管道中，杆30可以沿着管道的长度以例如300-600mm的彼此间隔布置。
图2示出的环绕框架具有距离管道段10的金属板15的外表面一定间隔设置的杆30，使得在杆和管道段10的金属板15之间的任何直接热传递被大大阻止。优选地，当安装框架时，工人确保在合适的安装之后在围绕管道段10的周边的任何点处在杆30和管道段10的金属板15之间没有接触。通常，这是以下事实的必然结果：给定厚度的隔热层20覆盖在管道段10的外侧上，框架安装在隔热层20的外表面上。在安装具有如图2所示U形截面的杆30时，工人优选在隔热层20中切两个平行的环绕凹槽22，凹槽22的深度对应于例如隔热层20厚度的一半或者对应于型材翼缘的高度，使得型材30的底部支承在隔热层20的外表面上。接着工人将杆30插入凹槽22，并且在端部将杆30连接起来，从而形成刚性框架。在将杆30连接于管道段10之后，如下面所述，接着工人根据需要安装任意密封填料25、25’。
图3和4示出类似于图2的局部剖视图，因而通过实例示出将框架连接于管道段10的两个可替换的、优选的方式。图2-4的实施例涉及使用连接螺钉40进行连接。
如上所述，应该避免在管道段10的金属板15与框架杆30之间的任何直接的热传递，或至少很大程度地减小热传递。通过这种方式，温度引起的杆30的变形被减小或被延缓。因此，形成框架的杆30通常将距离形成管道段10侧面16的金属板15一定间隔；在框架杆30和管道段10之间的连接优选通过各个连接装置40在各分立的区域或点进行，连接装置40例如是螺钉，优选自攻螺钉，优选地是可以在管道段10已经设置在延伸穿过墙1的最终位置之后、在管道段10已经连接于通风管道的其余部分之前或之后，由工人来施加该连接装置40。金属杆30可设置有用于接纳螺钉40的预钻孔，预钻孔之间的距离对应于杆30的每单位长度所需的螺钉数量，使得工人不使用过多数量的螺钉40。在施加螺钉40时，工人可以利用隔热材料20中的预钻孔。但是，在本发明的优选实施例中，工人只需简单地将螺钉40螺旋穿过隔热材料20并且进入金属板15，直到螺钉头接合杆30，以便建立可靠的连接，同时保持金属杆30和通风管道段10的金属板15之间的所需的间隔。
可替代地，可以使用螺栓，其预先安装于管道段10的金属板15上，并且设置为延伸穿过杆30上的孔并且通过螺母固定于杆30上。螺钉或螺栓40可以由相对于杆30而言具有更小导热性的材料制成。
测试表明，在1000mm×250mm或1000mm×500mm的管道的情况下，每米杆长度使用等距的两个普通4-5mm钢螺钉40就足以可靠地将杆30连接于管道段10，同时形成管道段10的结构补强或加强。钢螺钉40，即连接装置，在金属板15和金属杆30之间传递力，从而减小前述的在火灾情况下的金属板15的下垂。对管道段10的金属板15和框架的杆30之间热传递的限制，以及因此对由于如果不这样的话会在通风管道内流动的高温气体而引起的杆30温度升高的限制，就减小了温度引起的杆30本身的变形，使得杆30框架提供的补强或加强在延长的时间段保持有效，从而有效地避免使用DIN4102的第4部分所要求的任何不便的管。
为了在使用时以及在火灾的情况下保持框架杆30和管道段10的金属板15之间的期望的间隔，可以使用图3所示类型的双头螺纹螺钉40，或者如图4所示，置靠在管道段10的金属板15上并由任何所需材料制成的管形分隔件50可以设置在常规类型的螺钉40的区域中。可替代地，具有一定的最小密度(例如大约150kg/m³)的矿棉材料可被选择用作隔热层20。通过根据将螺钉40插入管道段10的金属板15时由工人施加的扭矩来选择密度，在框架杆30和管道段10的金属板15之间的间隔被确定，即，通过隔热材料20确定，这是因为由于螺钉40被拧紧而引起的矿物纤维隔热层20在杆30下面的压缩随着密度增加而通常减小。
可替换地，框架杆30可以通过小尺寸的支腿(未示出)而被连接于管道段10，该支腿与杆30一体并且从杆伸出，并且就像图4的管形分隔件50那样置靠在管道段10的金属板15上并且连接于管道段10的金属板15上，例如通过钎焊或焊接，而不使用螺钉40；这种连接使得轴向力(在上部水平侧16的金属板15处连接的情况下通常是张力)能够从管道段10传递到杆30。通过支腿进行的在框架杆30和管道段的金属板15之间的直接热传递应该保持在最小。
在替代实施例中，如本文所图示并且说明的金属杆30可以只设置在通风管道段10顶部和底部侧16的金属板15上，即无需使用金属杆框架。在通风管道段10的截面为正方形或矩形的情况下，伸长金属杆30优选延伸跨过通风管道段10的水平宽度的至少90％。
图5是如图2所示截取的视图并且示出管道10，金属螺钉40设置为使得金属杆30在以间隔S间隔开的分立位置连接于金属板15。
实例：
图2所示的矩形通风管道段10使用0.7mm的镀锌钢板15制成，管道段10具有1000mm×250mm的尺寸，并且U形金属杆30形成周边框架，该周边框架垂直于管道段10的轴向延伸方向A设置，管道段10具有25mm的翼缘高度和1.22cm⁴的惯性力矩。厚度为60mm的矿棉纤维隔热板20围绕管道段10安装在金属板15上，并且以33cm的间隔布置的金属螺钉40被用于将金属杆30的框架连接于通风管道段10。在隔热板20中切出大约25mm深度的平行的周边凹槽22，使得最里面的那部分金属杆30与金属板15的外表面保持35mm的间隔。在火灾测试中，通过利用连接装置40(即螺钉)在金属杆30和金属板15之间传递力，用金属杆30抵抗金属板15的下垂，管道段10证明了在120分钟的时间里能有效保持如上所述在墙1的开口5的区域中的密封。