数据中心气体灭火系统房间轻质隔墙施工

数据中心气体灭火系统房间轻质隔墙施工

秦雷雷 邢海波 李林海 邵龙龙 罗豪杰

中国建筑第八工程局有限公司，内蒙古乌兰察布 012000

摘要：随着计算机科学技术的发展和更新换代，金融、政府、能源、教育、互联网和运营商等各个行业都在规划、建设和改造各自的数据中心。数据机房配电区大多设计气体灭火系统，对房间隔墙的耐气压性有一定要求。本论文阐述了一种气体灭火系统房间的轻质隔墙施工方法。

关键词：钢结构数据中心；气体灭火系统；轻质隔墙；工期

前言

乌兰察布某数据中心项目采用的气体灭火系统为有管网气体灭火系统，平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体（包括蒸汽、气雾）状态喷射作为灭火介质，能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。通过采用轻质龙骨隔墙施工及BIM技术的应用，完成整体机电BIM模型的审核定稿后，导出了每面墙体的洞口预留图纸，提前布置加固方管，既保证了隔墙的强度要求，避免机电管线后期拆改引起的隔墙孔洞拆改，避免了工期延误和额外的施工费用。

一、工程概况

某数据中心位于内蒙古乌兰察布市，地上一层。主体结构为钢结构，采用轻钢龙骨隔墙，建筑面积为8870㎡。

二、轻质隔墙做法

采用轻质隔墙作为气体灭火系统房间的隔墙，采用Q100系统轻钢龙骨+100mm宽镀锌方管作为龙骨，龙骨内部满塞100厚岩棉，龙骨两侧采用12mm厚纤维增强硅酸钙板+ 9.5mm石膏板，板缝处贴50mm宽涂塑中碱玻璃纤维网格布，面层满刮两道环保耐水腻子砂平，最后涂刷A级白色无机涂料，墙体完成宽度为150mm。

三、施工方法

1）施工工艺流程

机电BIM模型建模→模型检查调整→导出墙体预留洞口布置图→墙体加强方管布置深化→放线→底部膨胀螺栓及埋板固定→钢架龙骨施工→混凝土挡水台施工→轻钢龙骨施工→单侧封板→岩棉施工→机电管线预留预埋→另一侧封板→耐水腻子施工→无机涂料施工。

2）操作要点

（1）机电BIM模型建模

根据设计二维图纸及收集的各种设备材料的相关参数利用BIM建模软件（Autodesk Revit）在钢结构模型中再精确建立机电专业的三维可视模型，该模型应包含轻质隔墙模型、机电专业管道排布模型和机电内设备模型。

（2）模型检查调整

用BIM软件Navisworks碰撞检查功能，对模型进行检查调整。检测机电管线之间的碰撞问题，发现问题，并制定解决方案，再对模型进行修改。

（3）导出墙体预留洞口布置图

模型核实无误后，在管线穿隔墙处绘制套管模型，在BIM软件中导出每一面墙体的机电管线预留洞口图。

（4）墙体加强方管布置深化

为满足气体灭火房间1200Pa耐压强度要求，根据钢方管规格尺寸、钢结构布置情况、墙体位置，采用力学计算软件，精确计算出每种类型的隔墙方管布置规格及间距，并绘制在BIM模型中。

根据洞口排布图，对风管、桥架、密集水管区域根据设计要求设置加强方管，导出最终的墙体加强方管布置图。

（5）放线

根据设计，在隔墙与上、下及两边钢结构的相接处，按龙骨的宽度弹线，同时标出门洞位置、竖向龙骨位置。

（6）钢架龙骨施工

加强龙骨位置用4根M12膨胀螺栓固定镀锌埋板。镀锌方管下部与镀锌埋板四面焊接，上部与钢结构下翼缘板四面焊接。

墙体高度超过5m时，中间增加一道100*100*3mm镀锌方管龙骨，镀锌方管龙骨与翼缘板垂直时，上部与翼缘板焊接，下部与L50*5镀锌角钢焊接，镀锌角钢与翼缘板三面焊接。

竖向方管龙骨与钢梁连接时，镀锌方钢管在与钢梁连接处开槽，与钢梁上下翼缘板进行焊接。当隔墙竖向钢方管龙骨通高在中间部位与结构无连接时，在夹层梁上双面焊接100*100*3mm钢方管，钢方管与竖向钢方管龙骨四面焊接。

隔墙顶部无钢梁时，增加100*100*5mm镀锌方管龙骨与附近钢梁上翼缘板进行焊接增加隔墙稳定性，同时，为轻钢龙骨上部天龙骨提供固定。

（7）轻钢龙骨施工

钢筋植入混凝土楼板，用混凝土浇筑挡水台。

沿顶、沿墙龙骨用自攻螺钉固定，沿地龙骨通过膨胀锚栓与挡水台连接。坚龙骨规格为100*50*0.7mm,间距为400mm，竖龙骨安装时由隔墙的一端开始，有门窗时从门窗洞口开始分别向两侧展开，竖龙骨的长度尺寸，比沿顶沿地龙骨内测的距离略短1.5mm左右，以保证竖龙骨能够在沿顶沿地龙骨的槽口内滑动。竖龙骨与沿地沿顶龙骨的连接，采用抽芯铝铆钉，并用支撑卡锁紧竖龙骨和横龙骨的相交部位。

通贯龙骨从各条竖龙骨的贯通孔中水平穿过，在竖龙骨的开口面用支撑卡将贯通龙骨和竖龙骨锁紧。

（8）岩棉施工

铺设管线、设备，按隔墙设计要求铺设水电管线设备。

墙体内防火隔声岩棉填充材料施工，岩棉填放必须填满。包括轻钢龙骨内侧，要求不超出龙骨表面，墙顶岩棉填放要求一致。

（9）硅酸钙板安装

硅酸钙板应从墙的一侧开始顺序安装，先安装一侧硅酸石膏板，待隔墙内管线、岩棉安装完毕后，再安装另一侧硅酸钙板，硅酸钙板边缘应位于轻钢龙骨的中央，与龙骨的重叠宽度不小于15mm。

（10）纸面石膏板安装

纸面石膏板应竖向铺设，接缝与硅酸钙板层错开。面板用铅笔勾绘出200*400mm方格，竖向间距为200mm。用自攻螺钉穿过交点与硅酸钙板固定连接，螺钉距板边15mm。对所有螺钉孔进行防锈处理。在板与板的拼缝处，用嵌缝石膏与墙面找平，并贴上50mm宽涂塑中碱玻璃纤维网格布，并压实刮平。再刮一道腻子，将涂塑中碱玻璃纤维网格布埋入腻子中，并将板缝填满刮平。

总结

本工程气体灭火系统房间采用的轻钢龙骨隔墙工艺有以下优点：

1）通过对同一类型及高度的墙体进行受力计算，精确控制镀锌方管的间距，保证隔墙耐压强度满足要求。

2）墙体厚、隔声效果好，稳定性强、耐火极限高、抗瞬间爆破压力强。

3）通过BIM技术的应用，提前布置加固方管，保证机电预留洞口一次性预留准确性，避免机电管线后期拆改引起的隔墙孔洞拆改，大大地缩短了施工周期，加快了施工进度，降低了工程成本。

参考文献

[1]《建筑装饰装修工程质量验收标准》（GB50210-2018），北京，中国建筑工业出版社，2018`；

[2]《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005），北京，人民出版社，2006.