IDC机房、通信机房内隔墙板材的选用

IDC机房、通信机房内隔墙板材的选用

1李建民2闫风全

1山东省邮电规划设计院有限公司山东省济南市250101

【摘要】根据我国气体灭火系统、通信建筑工程设计规范，文章对灭火系统防护区围护结构常用的龙骨板材类内隔墙进行了核算，确定了5种板材在允许压强下的最小厚度，并提出2种常用的石膏类板材不宜在IDC机房、通信机房中使用。

【关键词】气体灭火系统；围护结构；允许压强；内隔墙板材选用

火灾是互联网数据中心（简称IDC机房）、通信机房最为致命的灾害之一,一旦发生，将导致局部通信网络的瘫痪，造成重大的财产损失和严重的社会影响。

在气体灭火系统正常运行的条件下，防护区围护结构是否完整是灭火成败的主要因素,因防护区围护结构不完整而导致灭火失败的案例并不少见。而防护区围护结构的完整性必须同时满足两个条件：1、围护结构的耐火极限。2、围护结构的允许压强。《气体灭火系统设计规范》规定，防护区围护结构的耐火极限不宜低于0.5h，允许压强不宜低于1200pa。

防护区围护结构一般由外墙、内隔墙、门、窗、楼板、屋顶等构成,其在气体灭火时的完整性就取决于外墙、内隔墙、门、窗的耐火极限及允许压强。一般而言，楼板、屋顶、外墙及门的容易满足上述要求。新建机房一般不设窗，改建机房的窗户通常用与内隔墙相同的材料构造的龙骨墙体板材进行封堵，因此，内隔墙的选用即为维护结构选择的重点。本文主要对内隔墙的选用进行研究讨论。

一、常用板材的选择

（一）石膏刨花板

石膏板材是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料，具有质轻、防火、隔热、隔音、保温、施工快速、灵活划分空间等优点。目前已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙。石膏板种类较多，纸面石膏板、植物纤维石膏板等石膏板材不具有稳定可靠的抗折强度，在竖向龙骨作为支撑构件时，作为受弯构件在承受灭火产生的压力荷载时易断裂，如果纸面石膏板、植物纤维石膏板板材等因断裂而破坏，就会使得灭火剂大量流失，从而造成灭火失败。因此在选用石膏板材时应选用具有抗折强度的石膏刨花板。

（二）纤维水泥板

纤维水泥板是以普通硅酸盐水泥或水泥中添加硅质、钙质材料代替部分水泥为胶凝材料(硅质、钙质材料的总用量不超过胶凝材料总量的80%)，经制浆、成型、蒸汽或高压蒸汽养护制成的板材。根据其增强材料不同，可以分为无石棉纤维水泥平板和温石棉纤维水泥平板。

纤维水泥板的特点是：防火绝缘、防水防潮、隔热隔音、质轻高强、耐酸碱、腐蚀。

（三）纤维增强硅酸钙板

纤维增强硅酸钙板是一种以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以水泥中添加硅质、钙质材料为胶凝材料(硅质、钙质材料的总用量超过胶凝材料总量的80%),经制浆成型、在高温高压饱和蒸汽中加建固化反应形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。可分为无石棉硅酸钙板和温石棉硅酸钙板两种。

纤维增强硅酸钙板密度低、比强度高、湿涨率小、防火、防潮、防蛀、防霉、可加工性好。

本文拟对以上3类共5种板材分别按照竖向龙骨的水平间距为300mm、400mm、600mm计算出在承受荷载1200pa时板材的最小厚度。板材的强度及选择要点参见《全国民用建筑工程设计技术措施／建筑产品选用技术(建筑·装修)》（2009版），以下简称产品选用技术。

二、计算模型

板的计算按照两端简支计算，板跨取竖向龙骨水平间距。

三、抗折强度计算公式

（一）板的抗折强度σ=≤f

Mmax--板中最大弯矩设计值，荷载分项系数1.4

W--截面模量

f--板材抗折强度

（二）墙板均布面荷载设计值q=1.4x1.2=1.68KN/m²，取单位板宽1m,板跨L,板厚t

Mmax=qL²，W=t²σ=M/W=

得出t≥（mm）（1.1）

四、板厚计算结果

（一）石膏刨花板（木质纤维板）

注：静曲强度是确定试件在最大载荷作用时的弯矩和抗弯截面模量之比。其计算公式与抗折强度相同。

根据《产品选用技术》，对于中档建筑，当龙骨两侧各贴一层纤维石膏板时，板厚应≥10mm,高档建筑板厚应≥12mm。

（二）无石棉纤维水泥平板

根据《产品选用技术》，板厚范围3~30mm。则板厚计算结果小于3mm时，按≥3mm采用。当龙骨两侧各贴一层板时:低密度板应≥8.0mm；中密度板≥7.5mm；对易受撞击部位板厚宜采用9.0mm或12.0mm；中密度压纹板应≥7.5mm；高密度板应≥6.0mm；对易受撞击部位板厚宜≥8.0mm。

（三）温石棉纤维水泥平板

根据《产品选用技术》，板厚范围3~30mm。则板厚计算结果小于3mm时，按≥3mm采用。板厚的选择:当龙骨两侧各贴一层板时;低密度和中密度板应≥8.0mm,易受冲击部位应≥10.0mm;高密度板应≥6.0mm，易受冲击部位应≥8.0mm。

（四）纤维增强硅酸钙板

注：抗折强度Ⅰ级，只适用于温石棉硅酸钙板。

《产品选用技术》里，硅酸钙板材常用公称厚度最小值为4，板厚计算结果小于4mm时，按≥4mm采用。通信机房、IDC机房当龙骨两侧各贴一层纤维增强硅酸钙板时宜≥10mm。

五、结束语

在机房设计过程中，建筑专业人员在内隔墙板材选用时，容易仅考虑耐火极限要求，而忽略了压强的核算。在选择（轻）钢龙骨板墙类隔墙时，应综合考虑墙体的耐火极限、维护结构安全、功能、环保、经济等因素。本文只对作为内隔墙的常用建筑板材和龙骨配合使用时在允许压强（1200pa）的作用下进行了核算，设计人员在选用时还应对龙骨进行核算。

参考文献：

[1]《通信建筑工程设计规范》YD5003-2004.

[2]《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005.

[3]《全国民用建筑工程设计技术措施／建筑产品选用技术(建筑·装修)》（2009版）.

[4]缪维华气体灭火系统中围护结构允许压强数值的确定方法消防技术与产品信息2006年第2期