“ 随着现代建筑向高层化、大型化、复杂化发展，建筑机电管线的安全性与稳定性变得尤为重要。支吊架作为支撑和固定机电管线的重要组成部分，其耐火性能直接关系到火灾情况下管道系统的完整性和功能性。因此，对建筑管道支吊架的耐火性能进行研究，对于提高建筑的整体防火能力和减少火灾损失具有重要意义。”
中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司携手中机中联工程有限公司、重庆消防安全技术研究服务有限公司、重庆尔安机电设备工程有限公司以及重庆赛迪施工图审查咨询有限公司，于2020年5月共同开展了建筑管道支吊架耐火性能的研究工作。2024年1月19日，重庆市住房和城乡建设委员会委托重庆市住房和城乡建设技术发展中心组织结题验收会，专家组听取了项目组的汇报，审阅了项目组提交的资料，验收通过。
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研究背景
建筑内各类设备管道数量多、线路长、应用环境复杂，相应的支 吊架应用非常广泛，但人们通常注重支吊架的承重功能，抗震功能， 没有关注其耐火性能，特别是火灾状态下的支承性能以及火灾后的抗 震功能研究较少。国内已有在火灾中管道垮塌的案例，如重庆的赛博 数码广场火灾，以及在工程安装过程中垮塌掉落的案例。目前，《建 筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017 要求防烟、排烟系统的管 道需具备一定耐火极限，需在金属管道外包耐火板材、填充耐火材料等，新增重量超过一倍多，但原设计的支吊架没有相应调整，导致存 在潜在掉落垮塌风险。
目前国内外从理论上对建筑管道支吊架耐火性能研究，特别是针对支吊架的不同锚固方式在火灾状态下的耐火性能研究的成果较少。为加强建筑管道支吊架抗火能力，提高建筑管道在火灾中的稳定性， 确保消防设施正常运行，保证持续灭火效能，有必要对建筑管道支吊 架的耐火性能进行研究，为此，课题组开展了相关调研工作。
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规范标准
为了规范建筑管道支吊架的设计、安装与检测，确保其在火灾中的耐火性能，国家和行业制定了一系列相关规范标准。例如，《建筑抗震支吊架通用技术条件》（GB/T 37267-2018）、《抗震支吊架安装及验收规程》（CECS 420:2015）以及《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》（CJ/T 476-2015）等，均对建筑管道支吊架的耐火性能提出了明确要求。
这些规范标准不仅规定了支吊架的术语和定义、试验原理、试验装置与条件等，还明确了耐火试验的具体方法和判定准则。例如，按照GB/T 9978.1-2008《建筑构件耐火试验方法 第1部分:通用要求》标准要求进行耐火试验时，试验时间应不低于180分钟，试验后组件不应出现断裂、脱落等现象。这些规定为支吊架的耐火性能检测提供了科学依据和技术支持。
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研究内容
课题组查阅相关资料收集他人研究成果，结合工程实际开展现场 实地调研，充分调研建筑管道支吊架的应用场所与范围、种类、锚固 方式、承载结构、荷载等，经调研分析，形成了《调研报告》。
课题组在调研基础上，结合试验条件，明确技术路线，制定了实 体试验方案。为了试验的安全性和可靠性，对试验方案进行多次研究 讨论，并用三维模型进行了模拟分析。课题组多方联系生产厂家制作 了试验楼板和承重构件，采购相应试验器材和试件材料，做了大量的 试验前期准备工作。
2023年4-5月，课题组正式开始实体火灾试验。课题组开展了 2 次常温静态拔力试验和 1 次无荷载耐火试验和 1 次部分荷载耐火试 验，获得得到大量第一手的试验现象和试验数据。
2023年6月开始，课题组根据试验方案、试验现象和试验数据 的研究和分析，编制《试验报告》和《研究报告》。
2023年11月，在《消防科学与技术》2023 年第 11 期发表《建 筑管道支吊架耐火性能试验研究》论文一篇。
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研究成果
课题组根据建筑中管道支吊架的实际安装情况，通过实地调研， 分析归纳了建筑管道支吊架常见锚固方式，针对支吊架的不同锚固方 式在火灾状态下的耐火性能开展了实体火灾试验研究，获得了第一手 的研究数据和成果，提出了不同锚栓在火灾情况下耐火性能特点，对 建筑管道支吊架的安全应用，具有一定的现实应用意义和借鉴价值。通过本次试验，提出以下建议:
1. 目前工程上对建筑管道支吊架应用中的耐火性能研究较少，没有引起业界的重视，也没有相应的防范措施。建议要重视建筑管道支吊架锚固系统的耐火稳定性问题，对消防系统管道支吊架建议选择高温下仍能维持相当承载能力的锚栓，不建议选用化学锚栓。
2. 目前对影响支吊架系统在火灾中稳定性的薄弱环节研究不够，支吊架系统都是由金属构件组成，除了锚固点外，研究发现吊杆是比锚固点更薄弱的失稳节点。为保持其在火灾中的结构稳定性，防止高温下金属的软化可能导致的结构失稳，建议工程上对消防系统管道支吊架进行必要的防火保护。条件允许时，采用在梁上侧向安装（承载横向剪切力，而不是直接的竖向拉力），采用角钢做吊杆稳定性应该更好。
3. 由于试验过程中，叠合楼板比现浇楼板弯曲度更大，火灾情况下不同锚栓与不同形式楼板组合形成的锚固系统，其稳定性还需要进一步研究。
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推广意义
五家企业的研究成果不仅为相关规范的制定和修订提供了科学依据和技术支持，也为实际工程中的防火设计和施工提供了有力指导。在实际应用中，设计、施工及检测单位可以参照研究成果选择合适的支吊架类型和锚固方式，采取必要的防火保护措施，以提升建筑管道系统的整体耐火性能。
同时，五家企业还积极推广研究成果的应用，通过举办技术交流会等形式，将先进的技术和管理理念传递给行业同仁。这不仅促进了建筑管道支吊架耐火性能研究的深入发展，也为提升整个建筑行业的消防安全水平做出了积极贡献。
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结语
建筑管道支吊架的耐火性能研究是一项长期而艰巨的任务。五家企业的协同探索为这一领域的研究注入了新的活力。我们相信，在不久的将来，随着研究的不断深入和技术的不断进步，建筑管道支吊架的耐火性能将得到进一步提升，为城市的安全和发展提供更加坚实的保障。
