关于防排烟系统设计中一些问题的讨论.doc

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关于防排烟系统设计中一些问题的讨论

苏州工业园区设计研究院

摘要：

文章简要地介绍了在工程设计过程中遇到的几种系统的防排烟设计，不仅为类似的工程设计提供了设计方法，同时对于相关规范中的部分规定提出了一些看法。

关键词：

防排烟；洁净厂房；高层建筑；合用前室；正压。

1前言

自改革开放以来我国的经济建设迅猛发展，各类建筑诸如各类厂房、公用建筑、高层建筑、民用建筑等如雨后春笋般地涌现出来。

多数建筑物为了配合使用功能及外立面的需要，内部的功能区域日趋复杂和多样性，因此注定在设计过程中很少有相同的模式可以套用，同时也给消防安全提出了更多更重要且尚待解决的新课题。

综观我国近一两年的建筑火灾案例，无一不证明了火灾决不允许忽略、不允许轻视，否则人类必将遭到报复和惩罚。

而对于我们科研、设计工作者来说预防火灾和减少火灾所带来的人员伤亡和经济损失，则是我们责无旁贷的使命和不断的挑战。

目前，我国的设计工作者在工程设计中均以《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》等为主要依据，结合建筑物的情况进行分析、确定方案。

因此以规范做准绳就是每一个设计人员的原则，但在一些情况下设计人员过分依赖规范中的总结数据或规范中并没有准确、详实的描述，就容易使工程设计按部就班，套用相近项目的方案。

本人在近期设计过程中碰到比较多的类似问题，现提出本人的一些看法和思路，供暖通设计界同仁一起探讨。

2第一实例

近两年随着用地政策的变革以及土地资源特殊性，房产开发商最大限度地追求容积率，从而以剪力墙结构为主体的高层住宅楼层出不穷。

按照《高层民用建筑设计防火规范》第8.2.1、8.2.2、8.3.1、8.3.2等条款的规定，在优先选用的自然排烟方式条件无法满足的情况下，防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室应设置独立的机械加压送风的防烟措施。

本人已遇到多次如下图一所示的情况，地上部分为高层住宅，消防电梯合用前室利用靠外墙的可开窗进行自然排烟，但地下室的合用前室为暗前室（地面建筑景观或墙板结构无法满足开排烟窗井进行自然排烟）。

因界定地下室火灾发生时消防电梯可以作为扑救通道（对于地下室发生火灾时界定消防电梯不下正负零、消防队员以车道等处作为扑救通道的项目除外），所以该暗前室则必须设置独立机械防烟系统。

2.1部分设计者会直接按照《高层民用建筑设计防火规范》表8.3.2-3“系统负担层数＜20，风量范围15000~20000m3/h”进行风量选择:

2.1.1火灾时通常都是打开三层的常闭正压送风口，每层送风量只是总风量的1/3，则确定一个送风量参考值5000m3/h，再乘以1.2的安全系数为6000m3/h。

2.1.2表8.3.2-3中参数为开启2.0m×1.6m的双扇门确定，而图一中按开启2.2m×1.0m的单扇门和2.2m×1.2m的双扇门各一个，两台开启门为2.2m×1.1m的电梯。

以5000m3/h的送风量作为参考基数，按照有两个以上出入口乘以1.75的系数计算，为8750m3/h。

2.1.3按照开启门时通过门的风速不宜小于0.7m/s计算，为12200m3/h；再乘以1.2的保险系数为14640m3/h，取15000m3/h为正压送风量。

图一某高层住宅地下一层平面图

2.2以上三种估算法虽然快捷，但缺乏实质的理论依据。

按照《高层民用建筑设计防火规范》、《实用供热空调设计手册》以及《2003暖通空调、动力工程设计技术措施》的要求，结果如下：

2.2.1用压差法计算：

=m3/h

-----门窗两侧的压差值。

根据加压方式和部位取25~30Pa；

-----指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6；

0.827 -----计算常数；

1.25 -----不严密处附加系数；

-----门、窗缝隙的计算漏风总面积，m2。

如图一中开启门的数量和种类,按压差法计算出送风量为3116m3/h。

2.2.2用风速法计算：

=·3600m3/h

-----每个门的开启面积，m2；

-----开启门洞处的平均风速，取0.6~1.0m/s；

-----背压系数，根据加压间密封程度取0.6~1.0；

-----漏风附加率，取0.1~0.2；

-----同时开启门的数量，当建筑物为20层以下时取2，当建筑物为20层及其以上时取3；

如图一中开启门的数量和种类,按风速法计算出送风量为16262m3/h。

按规范要求，以压差法和风速法分别计算出的风量取大值作为系统计算加压送风量。

但是通过上述计算我们可以看出保持门洞处一定风速所需风量远大于保持正压所需风量，会造成该合用前室超压，则宜考虑设置泄压阀，其阀板开启面积按前室静压不超过60Pa计算。

2.2.3泄压阀开启面积的计算：

=m2

根据前两种方法计算出的结果可以得出需设置泄压阀的阀板面积应为0.57m2。

2.3从以上的计算过程可以看出，该种情况下的消防电梯合用前室正压送风量的确定不仅需要通过计算而且还要考虑超压的解决办法。

如果将合用前室通往自行车库的防火门采用可双向开启的防火门，从而取代泄压阀的设置也是可行的。

3第二实例

对于洁净厂房来说，为了保证工艺洁净度要求绝大多数洁净区域是不设外窗的相对密闭房间。

按照《洁净厂房设计规范》第6.5.7条规定:

“洁净厂房疏散走廊，应设置机械防排烟设施”。

对于疏散走廊设置机械防排烟设施是无可非议的，但规范中却未提及对于洁净区域的要求，在较多的洁净工程项目中并未设置防排烟系统。

但是我院在最近两个洁净项目的消防报批过程中，却被消防审核部门要求对于洁净区域考虑其为“暗房间”应设置防排烟设施。

虽然与该规范管理组联系后得到“只需考虑疏散走廊的防排烟设施”的确认，但并未得到消防部门的有关回复。

鉴于此，在某洁净项目设计初期就将洁净区域的防排烟设计预先考虑进去，目前该项目已顺利通过消防报批并进入施工阶段。

下面就该项目的洁净空调系统与防排烟系统相结合的设计作一个简要介绍，以供同仁在设计时参考：

3.1项目概况：

该工程为某电子材料洁净车间的二期增建项目，主要为两个万级洁净车间，全年恒温恒湿（23℃±2℃，55%±10%）工况运行，分别有固定工艺排风量。

3.2空调系统构成

众所周知工艺负荷小而循环风量大是洁净室的典型特点。

该两个洁净室有固定风量工艺排风，因此新风量由补充室内排风和维持室内正压度的风量两部分构成；循环风量由满足室内净化级别的循环次数所决定；总负荷由新风负荷、工艺负荷、围护结构负荷三部分构成。

综上所述，该空调系统采用定二次回风量的全空气系统。

如图二空调通风/排烟系统流程图所示

一次回风空气处理机组AHU-1主要担负热湿负荷处理，二次回风空气处理机组AHU-2主要进行空气净化循环（冬季进行二次空气加热），管路上分别设置加热器EC-1、2用以微调温湿度精度；气流组织形式为上送下回。

3.3防排烟系统构成

该项目两个洁净室作为两个防烟分区，因相距较远无法共用一套防排烟设施。

图二某净化项目空调通风/排烟系统流程图

一号洁净室面积54m2，采用独立的消防排烟风机EF-1，排烟风量7200m3/h；补风机SF-1，补风量为4000m3/h（为排烟风量的56%）。

对于二号洁净室（面积347m2）因其吊顶内部空间非常紧张，增加一套防排烟系统管路的可能性几乎为零，而将二号洁净室的送回风管路与防排烟管路共用；设置一台排烟风机EF-2，排烟风量21000m3/h，AHU-1蒹作二号洁净室的补风机，风量为12120m3/h（为排烟风量的58%）。

因考虑消防排烟时气流组织应为上排下送，总管路共用，连接末端送回风口的支管单独设置。

3.4空调通风系统与消防排烟系统的切换

整套系统中除了设置满足空调系统和防排烟系统的调节阀、防火阀、高温排烟防火阀、板式排烟口外，为了能够达到空调通风系统与消防排烟系统的切换，还设置有三种功能的电动阀门，MMD1、MMD2为电动密闭阀，MMD3为电动阀；MMD1和MMD2根据消防控制信号进行互锁控制。

电动密闭阀MMD1在空调工况时为常闭；发生火灾时根据消防控制信号打开；

电动密闭阀MMD2在空调工况时为常开；发生火灾时根据消防控制信号关闭；

电动密闭阀MMD3在空调系统施工调试期将其整定在设计新风量；在火灾发生时根据消防控制信号全开，达到二号洁净室的补风量；

因工艺需要，一号洁净室和二号洁净室局部有连通，两间洁净室防排烟系统根据消防控制信号同时启动。

4结语

以上所谈为不同类防排烟系统中遇到的问题，希望得到暖通设计同仁的批评指正并参与探讨，互相促进并在设计过程中不断得到新的体会。

参考文献：

［1］《实用供热空调设计手册》陆耀庆等主编

［2］《2003暖通空调、动力工程设计技术措施》

［3］《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

［4］《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（修订版）

［5］《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

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