金滩强排烟改造.docx
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金滩强排烟改造
金光外滩办公楼
41F消防排烟系统
改造方案书
上海江森自控有限公司
二OO四年三月二日
一．项目概况3
二．排烟方案设计4
三．系统施工11
四．系统调试验收11
附录排烟系统改造示意图
．项目概况
金光外滩项目是由上海金光置业有限公司投资，江森自控有限公司负责弱电总包的大型工程项目，该项目包括一幢50层智能办公楼、一幢26层高级公寓和一幢26层五星级豪华酒店。
办公楼原设计消防排烟系统是每层内走道设2只机械排烟口，而
办公区域利用可开启外窗自然排烟；2台排烟风机安装在P4设备层，利用2只建筑竖井作为排烟风道，担负5-50F的消防排烟。
该工程于2002年8月竣工后陆续投入使用，但由于41F原设计办公区域是敞开大
空间，并设置少量可开启窗，而目前该楼层的租户为13家公司的小分隔，造成至少2家公司在内区没有可开启外窗；其余公司房间的可开启外窗小于室内面积2%。
因此，原有的自然排烟已经不能满足消防规范的要求，需对办公区域增加机械排烟系统。
本技术改造方案根据办公楼消防排烟整改招标的技术说明要求，并走访了上海市消防局、黄浦防火监督处和原空调系统设计咨询单位，与他们沟通并采纳了多项优良建议，考虑利用原有空调送风系统并改造原有的机械排烟，来确保火灾时公共走道和办公区域的正常排烟量，满足消防要求。
．排烟方案设计
1.排烟系统的重新划分
（1）竖向分区：
针对原有排烟竖井负担层数过多、建筑风道漏风量过大等弊端，现将竖井分成高中低3段，分别负责不同竖向层数（分别为5-18、19-36、37-50层）的排烟；排烟风机相应设置在避难层18F、36F和屋顶设备层P4F，18F、36F需新增排烟风机，而对于高区可以复核原屋顶设备层P4F的2台风机
是否能够达到设计参数要求。
（2）横向划分-内走道：
本改造工程的每层内走道仍设置2只机械排烟口，按60CMH/m2计算排烟量，4仆内走道面积230m2,则走道排烟量为：
230*60=13,800CMH，每只排烟口排烟量为6,900CMH。
（3）横向划分-办公区域：
4仆层的办公区域面积约为1,535m2（建筑面积2,193m2左右），因该区域已设置喷淋消防系统，且整个吊顶是一个连通的大空间，故可作为大空间办公室按每小时6次换气次数来计算排烟量，但整个层面的办公区域排烟量不小于30,000CMH。
1,535*6*3.6=33,158CMH〉30,000CMH，因此，4仆的办公区域排烟量按33,158CMH设计，吊顶空间同样作为排烟空间考虑，故层高按梁底3.60m计算。
（4）横向排烟的联动：
当41F层任何地方发生火警时，该层的内走道和办公区域同时排烟，总排
烟量达到二者之和，即13,800+33,158=46,958CMH，每只竖井为23,479CMH。
排烟系统竖向高区各层的建筑参数
竖向分区
增加机械排
烟的楼层
内走道面积
办公区域建
筑面积
办公区域实
际面积
排烟机所在
位置
M2
M2
M2
咼区37-50F
37
142
2,253
1,577
P4楼2台
38
152
2,126
1,488
40
152
2,253
1,577
41
230
2,193
1,535
43
210
2,213
1,549
2.排烟量计算
（1）每层排烟量计算：
按照上述分区，可以计算每层排烟系统的排烟量，见表4
竖向分区
楼层
内走道面积
内走道排烟量
办公区域实际面积
办公区域排烟量
每层总排烟量
单竖井排烟量
竖井风速
风机
位置
M2
CMH
M2
CMH
CMH
CMH
m/s
咼区
37-50F
37
142
8,520
1,577
34,065
42,585
21,293
12.3
54F2
台
38
152
9,120
1,488
32,145
41,265
20,633
11.9
40
152
9,120
1,577
34,065
43,185
21,593
12.5
41
230
13,800
1,535
33,158
46,958
23,479
13.6
43
210
12,600
1,549
33,461
46,061
23,030
13.3
50
（2）每个系统的排烟量计算：
按照上述分区，5-50F共分成3个排烟系统，高区由2台排烟风机联合负担各层排烟量，竖井风量按照其系统中最大一层的排烟量（41F的排烟量）计算，
（3）排烟风机风量压头计算：
风机风量按照其系统中最大一层的排烟量计算；根据各段风道尺寸、长度、各段风量，计算相应风速阻力和系统总阻力。
计算过程见下表：
高区37-50排烟风管阻力计算表
管段编号
1
2
3
4
5
6
7
排烟风量
（m3/h）
1,700
3,400
5,100
6,800
8,500
17,000
24,000
管段长度
（m）
15
15
15
15
15
10
68
风管尺寸
长mm
800
800
800
1,100
1,100
1,000
1,000
宽mm
300
300
300
300
300
300
400
风管风速
（m/s）
2
3.9
5.9
5.7
7.2
15.7
16.7
比摩阻
（Pa/m）
0.11
0.43
0.92
0.79
1.21
5.53
11.41
沿程阻力
（Pa）
1.7
6.4
13.8
11.9
18.1
55.3
775.8
风速比
3
2
1.5
1
1.3
8
4.2
局阻系数
2
0.37
0.2
0.37
0.5
0.98
0
局部阻力
（Pa）
4.6
3.4
4.2
7.3
15.4
145.7
0
各管段阻力
（Pa）
6.4
9.9
18
19.2
33.5
200.9
775.8
系统总阻力
Pa
1,064Pa
备注
镀鋅风管
镀鋅风管
镀鋅风管
镀鋅风管
镀鋅风管
镀鋅风管
土建风道
（4）排烟风机的选型：
根据上文计算，每只排烟竖井的排烟量为23,479CMH，考虑建筑竖井漏风量较大，因而每台排烟风机再次基础上增加20%的富裕量，23,479*1.2=28,175CMH;对于风机压头，因上文计算中已经考虑了余量，不必再增加，为1,064Pa。
排烟风机的选型
表
竖向分区
新系统编号
排烟风机风量
台数
风机风压
CMH
Pa
咼区37-50F
F-CE-0-5/F-CE-0-6
28,175
2
1,064
3.平面改造具体措施
（1）根据该项目的实际情况，本方案拟将同一楼层的办公室区域的排烟系统与空调送风系统结合起来，这是基于消防规范对于“设有的大空间办公区域、汽车车库，其排烟量可按每小时6次换气次数且应不小于30,000CMH，或设置不小于室内面积2%的可开启外窗或百叶窗。
”为依据的，而且将内走道排烟和办公区域排烟联合考虑，在该层发生火警时，排烟风机对整个楼层的内走道和办公区域同时排烟。
排烟系统改造示意图
（2）根据原有的建筑及新的使用功能和布局，在办公区域另外增加排烟风管在施工上难度非常大，几乎不可能，故考虑利用原来的空调送风管作为排烟风管，原空调系统采用吊顶回风，没有回风管，整个吊顶空间作为一个回风腔，在每层主风管增设4只常闭型排烟阀防火阀，火灾时全部开启该层排烟阀进行排烟；另外，空调送风末端采用带风机的串联型定风量风箱，在遇火警时，该末端风机和空调AHU送风机同时关闭，排烟风机开启，送风管变为排烟管，烟气经天花均匀布置的回风口进入吊顶空间，再经末端风箱的回风口进入排烟支管，排入排烟竖井。
对于天花风口面积较小的房间，则增加风口，在发生火警时，使烟气通过天花风口浮升至吊顶空间，经排烟管道排出。
（3）对于内走道，仍然利用原有排烟口，来满足内走道60CMH/m2的排烟量要求，此排烟口有排烟阀直接与排烟竖井联接。
（4）送风系统与排烟系统的兼用。
每层的办公区域的排烟管在进入排烟竖井前的总管上都安装有一只电动排烟防火阀，这样，在该层遇火警时，至少6只电动排烟阀接到消防中心的电信号打开，对整个楼层排烟。
送风系统切换到排烟系统时，仅需关闭空调系统的全部风机即可，这样动作部件最少，系统和信号得以简化，事故排烟时的可靠性得以保证。
⑸排烟系统由消防控制中心监控；排烟风机吸入口设常开型、280'C寸自动关
闭的防火阀与排烟风机联动，各层的排烟阀均有280'C寸自动关闭的功能，
能有效防止火灾蔓延至其它防火分区。
王十
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排烟系统剖面示意图
4.增加排烟防火阀不会影响原有空调系统的推论
在原有的空调系统主风管上增加排烟阀，因为空调系统存在正压，即使排烟阀为常闭状态，也会存在一定的漏风量，但这些漏风量是否会对空调系统造成不良影响，我们通过以下的计算和分析得出结论。
1）漏风量的计算
根据上海田中空调防火设备有限公司生产的排烟防火阀的检验报告第4项检测
结果，排烟防火阀最大漏风量为373CMH/M2（即每平米截面积阀门的漏风量为
373CMH），其测试条件按国标GB15931/1995规定为温度20度、阀门两端压差为300pa。
对于定静压控制方式的VAV空调系统，其主风管中平均静压在140—180pa左右,排烟阀处的全压不超过250pa,因而我们可以用标准测试条件下的漏风量来计算排烟
阀的漏风量：
假设排烟阀尺寸为1000*300，则每只排烟阀漏风量为：
373*1*0.3=112CMH；假设每层有4只排烟阀，则总漏风量为：
112*4=448CMH。
2）VAVBOX二次循环风风量的计算
针对本项目的VAV空调方式，也有利于消除排烟阀引起的漏风量。
对于标准层，空调末端分内外区，内区使用不带风机的单风道VAVBOX，没有二次回风；但空调外区，使用带风机的串联型定风量的VAVBOX，外区VAVBOX不但有从AHU来的一次风，还有从天花里抽取的二次循环风，我们可以计算出每层二次循环风的风量。
以41F为例：
13只内区VAVBOX分配的一次风最大风量约为10,270CMH（每只平均790CMH左右）；
16只外区VAVBOX分配的一次风最大风量约为19,730CMH（每只平均
1,233CMH左右）；
而16只外区VAVBOX送到送风散流器的总风量约为38,080CMH（每只VAV
BOX平均2,380CMH左右），且为固定风量；
所以，16只外区VAVBOX从天花里抽取的二次循环风最小风量约为38,080-19,730=18,350CMH
3）对比结论
天花空间由于VAVBOX的二次循环风形成负压状态，4只排烟口的漏风量约为448CHM，约为VAVBOX二次循环风量的2.5%，可以迅速被外区的BOX吸收，送入房间，同样承担房间的负荷。
而且，吊顶中的温度也与房间空调温度相差无几，不致引起结露等问题。
综上分析，针对本项目，在吊顶中增加的排烟风口并不会给原有的空调系统带来明显的负面影响。
4）其它在施工中除了注意接管的防火隔热性能外，还应重视排烟管的密封性能，而且排烟阀的末端开口如能接近VAVBOX的二次回风口，则更加有利于排烟阀的一次漏风被BOX吸入，送进房间。
．系统施工
1排烟系统的设计应该得到业主、设计单位的认可后开始采购消防设备材料及施工。
2排烟系统的材料、设备产品应出具消防局以及出厂检验合格报告。
3首先改造竖向系统：
安装排烟风机，对排烟竖井重新隔断，对漏风量大的建筑竖井进行粉刷密封或更换为金属风道。
4横向分区的改造，每层作为一个改造分区，将空调主风管分别引入排烟竖井，风管穿越内走道时，如其它管线无法避让，可局部采用走道防火腔的办法代替风管。
5排烟系统风管的壁厚、法兰规格以及连接应满足要求。
6排烟风机的安装应符合规范要求。
四．系统调试验收
1排烟系统的调试应包括设备单机试运转、系统联动调试，安装规范执行。
2排烟系统的验收时，应提交下列技术文件：
（1）消防局设施检测单位出具的技术测试报告
（2）开通调试记录
（3）设计变更文字记录
（4）系统竣工图
（5）排烟风机、排烟口、排烟防火阀等产品的合格证和国家质量监督中心出具的检验报告。
3排烟系统的设备验收、设备功能验收、技术性能验收。
排烟系统验收内容表
表6
序号
验收项目
验收结果
备注
1
技术文件元整情况
2
排烟风机安装情况
3
排烟风机与管道连接情况
4
排烟口安装情况
5
排烟风机手动开启和关闭情况
6
排烟口电动开启和手动复位功能情况
7
报警联动时排烟风机、排烟口的动作情况
8
机械排烟系统排烟量的结果
排烟系统设备调试记录
表7
序号
系统编号
设备名称
设备位置
风量（m3/h）
功率（kW）
转速（r/min）
电流（A）
厂家
额定值
实测值
额定值
实测值
额定值
实测值
额定值
实测值
调试结果
调试人员:
建设单位：
施工单位：
代表：
年月日代表：
年月日
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