民用建筑防排烟通风系统设计若干问题的探讨.doc

引言在民用建筑防排烟通风系统设计中，由于设计人员对标准的理解不同或者因标准条文解释得不够明确，导致不同的设计人员对相同性质的建筑条件采取截然不同的设计方法。笔者根据自己在设计中的体会，结合在防排烟通风系统设计中遇到的问题，与同行交流，以期得到提高与进步。地下机电用房是否做排烟地下机电用房是否做排烟，目前暖通设计人员对此看法及做法不一。笔者以为，机电用房不需要设计排烟系统。这种功能房间根本没有可燃物质，经常无人停留，一经确定用途就不会挪作它用，且已设置防火门与其他房间进行割断。变配电室目前，给排水专业在民用建筑消防设计中对变配电室主要是设置二氧化碳CO2灭火器进行灭火，其机理是火灾时二氧化碳气体堆积在燃烧物外表稀释并隔绝空气而灭火，如果设置排烟系统，其补风系统的补风与二氧化碳灭火的机理相冲突；同时变配电室在火灾发生的情况下，电气专业的控制是先关闭通风系统此时便不能向排烟风机及补风机提供动力，待二氧化碳灭火系统动作后，要求通风系统能再次启动而排除剩余消防灭火气体及火灾产生的烟气和毒气。故不应设置排烟设施。发电机房柴油发电机正常工作会产生烟气，通过排烟管及排烟口排至室外，但不必设置消防排烟。柴油发电机本身属备用电源，当主供电路发生故障时才启开工作，以提供紧急的消防或照明电源。这里，消防排烟的主要目的是救人而不是救设备。同时，地下柴油发电机房内储油间已移至其他防火分区，又设置了水喷雾或气体灭火系统，通过窒息灭火，故也不需要排烟。对于气体灭火系统而言，还应该设置相应的泄压阀有进有出以保证灭火气体能顺利进入着火的房间。水泵房、冷冻机房、热交换站等地下层有些设备用房根本没有可燃物质，无人经常停留，可不设置排烟设施，此类房间如：水箱池间，水泵房、污水提升间、水处理间、冷冻机房、热交换站等。但需注意，制冷机房应有良好的通风措施，必须做独立的通风系统，不得与其他通风系统联合。应根据不同制冷剂的允许浓度计算通风量。直燃机房、日用油箱间、煤气表间应分别独立设置防爆排风机、燃气浓度报警器、防爆风机与各自的燃气浓度报警器连锁。当燃气浓度到达爆炸下限1/4时报警并连接防爆风机排风。并应有进风途径。锅炉房燃煤锅炉因其环境污染的问题，在很多地区已限制使用。目前地下锅炉房主要是燃油锅炉房和燃气锅炉房。高层民用建筑设计防火标准规定：燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统，故也不必做机械排烟系统。但应满足建筑设计防火标准规定：燃油、燃气锅炉房应有良好的自然通风或机械通风设施。燃气锅炉房应选用防爆型的事故排风机。当设置机械通风设施时，该机械通风设施应设置导除静电的接地装置，通风量应符合以下规定：燃油锅炉房的正常通风量按换气次数不少于3 次/h 确定；燃气锅炉房的正常通风量按换气次数不少于6 次/h 确定；燃气锅炉房的事故排风量按换气次数不少于12 次/h 确定。汽车库机械通风排烟系统设计目前汽车库的设计存在以下几个问题：是否做机械补风系统补风系统的作用是在火灾情况下为人员的疏散提供必要的氧气，同时降低火灾温度。做不做机械补风系统的关键是看建筑专业在汽车坡道的出入口是否设置防火卷帘，并且用以与库内防火分区分开。如果设置了防火卷帘，那么就要做机械补风系统。这在文献4第6。0。1有明确规定：汽车库修车库的人员平安出口和汽车疏散出口应分开设置。设在工业与民用建筑内的汽车库，其车辆疏散出口与其他局部的人员平安出口分开设置。这说明无论火灾与否，应做到人车分流、各行其道。火灾自动报警系统设计标准规定：疏散通道上的防火卷帘，应按以下程序自动控制下降：1感烟探测器动作后，卷帘下降至距地楼面1。8m；2感温探测器动作后，卷帘下降到底。此标准还规定：用作防火分隔的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底。车库的出入口如果设置防火卷帘，那么它一定是防火分割的防火卷帘而不是疏散通道上的防火卷帘。面积不超过2000m2的地下汽车库是否设置机械排烟系统汽车库、修车库、停车场设计防火标准规定：面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。这说明面积不超过2000m2的地下汽车库不必设置机械排烟系统。如果设置，由于其面积太小，将会增加投资并给电气专业的配电及控制带来麻烦。结合2。1所述，面积不超过2000m2的地下汽车库可以不做机械补风系统，利用开敞的车辆出入口进行自然补风。排烟支管上是否加设排烟防火阀汽车库、修车库、停车场设计防火标准规定：在排烟支管上应设有当烟气温度超过280时能自行关闭的排烟防火阀。设计中考虑到气流组织的合理性及排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m的要求，通常会从主干管分出假设干支管。有设计人员根据汽车库、修车库、停车场设计防火标准在各分支处均设置排烟防火阀。笔者以为，该条文应这样理解：当一个排烟系统同时担负几个防烟分区排烟任务时，从总干管上接出的通往各防烟分区的支管上需设置排烟防火阀；而不是指同一防烟分区内的各分支管上均设置排烟防火阀。为了对风口的风量进行调节，设置调节阀即可。故要根据实际情况定。人防地下室通风排烟系统设计人防地下室是否做排烟根据人防地下室的功能，平时多为“库房建筑。人民防空工程设计防火标准规定：丙、丁、戊类物品库宜采用密闭防烟措施。“密闭防烟是指火灾发生时采取关闭设于通道上或房间的门和管道上的阀门等措施，到达火区内外隔断，让火情由于缺氧而自行熄灭的一种方法。对于库房这类工程，进入的人员较少，又不长时间停留，发生火灾时人员能比拟容易疏散出去。采取密闭防烟这种方法，可不另设防排烟通风系统，既经济简便，又行之有效。防空地下室滤毒通风时的新风量确实定人民防空地下室设计标准规定：防空地下室滤毒通风时的新风量应按式5。2。71/ 5。2。72计算，取其中的最大值。LRL2xn 5。2。71LHVFXkHLf 5。2。72式中 LR按掩蔽人员计算所得的新风量m3/h；L2掩蔽人员新风量设计计算值见表5。2。2m3/h；n室内的掩蔽人数P；LH室内保持超压值所需的新风量m3/h；VF战时主要出入口最小防毒通道的有效容积m3；KH战时主要出入口最小防毒通道的设计换气次数见表5。2。6h1；Lf室内保持超压时的漏风量m3/h，可按清洁区有效容积的4%每小时计算。在实际计算设计中，有设计人员仅仅按5。2。71式进行计算，其结果往往小于按5。2。72式计算结果，从而使最终计算的滤毒通风量偏小，导致设备选型偏小等问题。机械加压送风防烟系统设计设置机械加压送风的目的，是为了在建筑物发生火灾时提供不受烟气干扰的疏散路线和避难场所。故加压部位在关闭着门时，必须与着火楼层保持一定的压力差该部位空气压力值为相对正压；同时，在翻开加压部位的门时，门洞断面处能有足够大的气流速度，以有效阻止烟气的入侵，保证人员平安疏散与避难。因此，机械加压送风防烟系统的加压送风机的风量、余压及管井净面积应满足标准要求。风量选择不当防烟楼梯间及前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量，应由计算确定，当计算值和标准规定的值不一致时，应按两者中较大值确定。有设计人员直接按标准给定的值确定，往往导致选用的风机风量偏小，不能满足要求。目前加压送风量确实定其计算方法有压差法、风速法、平均风量法、查表法等方法多达20多种，主要原因是影响正压送风量的因素较复杂，而且推导或编制各种计算公式的出发点不同。选用不同的计算方法，其结果差异较大。高层民用建筑设计防火标准、建筑设计防火标准推荐压差法和流速法进行计算。根据笔者在设计种的体会，压差法计算的结果往往偏小，建议仅采用风速法进行计算，其结果再与查表法结果进行比拟，取其大者。对于地下室防烟楼梯间，有设计人员认为高层民用建筑设计防火标准表格值与建筑设计防火标准表格值过大特别是以上两标准均要求对于前室不加压送风的防烟楼梯间加压送风量不小于25000m3/h。笔者以为，前室不加压送风的防烟楼梯间加压送风量不小于25000m3/h对主体和地下室均适用，因为地上和地下为两个不同的防火分区。余压选择不当主要表现为只有地下室防烟楼梯间加压送风时，由于其加压送风量不能低于25000m3/h，而相似风量的风机的余压都比拟大，明显大于标准中要求的防烟楼梯间机械加压送风系统的余压值4050Pa。由于没有性能曲线非常平坦的加压送风机，此时根本没有恰当的风机可供选择。有设计人员直接在楼梯间设置一台风量能满足要求的风机，而所选风机余压往往过大，甚至超过500Pa，是标准要求的余压的10倍之多！高层建筑防火分区的人员疏散流程是：第一平安地带走廊第二平安地带楼梯间前室第三平安地带疏散楼梯室外。楼梯间或前室疏散门开启方向与加压作用力方向相反，当楼梯间或前室压力过高时，疏散门开启困难，甚至不能开启有资料介绍，当正压值大约在100Pa时，开启疏散门就很困难。由此看来，余压过大时门根本打不开，人员也疏散不出去。高层民建筑和地下建筑通风和防排烟建议设置泄压装置，笔者以为这种方法能较好的解决余压过大的问题，现把此法介绍给大家：泄压风量的计算公式LL11。5L2 4。2。1式中 L泄压风量， m3/h；L1满足开启一定数量疏散门洞断面风速要求的总送风量， m3/h；L2满足当所有门关闭，正压值为60Pa时，所有门缝向非加压送风部位的渗透空气量， m3/h；1。5不严密处的附加系数值。泄压装置的设置1压差控制的旁路系统。利用压差控制装置，调节旁路系统上的调节阀，把为满足加压空间间歇性开门的门洞断面处空气流速的要求而增加向加压空间的加压空气量向室外或风机吸入口排泄。其中，压力传感器应设置在容易造成超压的地方，也可设在总送风管道内。当设在总送风管道内时，压差传感器的整定压力应为60?HPa， ?H为传感器到风口处的管道阻力。2余压阀当加压空间的空气压力超过60 Pa时，余压阀上由于可调节重物的作用，折叶板呈关闭状态；当加压空间所有的门关闭，正压值超过600 Pa时，空气压力将折叶板推动开启把空气泄压至非加压空间；当加压空间压力降至60 Pa时折叶板又恢复到关闭状态。折叶板面积即排风面积按下式计算：AL/KxP1/2x1000式中 A折叶板面积，m2；L泄压风量， m3/h；P开启折叶板的压力，Pa，一般取60 Pa；K泄漏系数，取0。827。仅对楼梯间加压送风时，在楼梯间与前室和前室与走道之间的隔墙上设置余压阀。这样空气通过余压阀从楼梯间进入前室，在前室超过25Pa时，空气再从余压阀漏到走道，使楼梯间和前室能维持各自的压力。余压阀的规格可参见厂家样本。3设有感应式压差计控制的轴流风机泄压装置。在楼梯间顶部装有感应式压差计来控制轴流风机的启闭，当超压时，轴流风机自动启动，排风减至一定压力时，轴流风机自行关闭。笔者建议在这种情况下设置余压阀最正确。具体做法是在楼梯间通往前室的墙上及前室通往走廊的墙上分别设置余压阀，其开启压力分别为4050Pa和3025Pa在设计中要注意两组数据的合理搭配，保持一高一低，或都取中间值，而不要都取高值或都取低值。例如，楼梯间假设取40Pa，前室或合用前室那么取30Pa；楼梯间假设取50Pa，前室或合用前室那么取25Pa。其思路是当给楼梯间加压送风时，楼梯间余压超过4050Pa时其通往前室的墙上的余压阀翻开，而前室的余压超过3025Pa时，前室通往走廊的墙上的余压阀翻开，把余压泻到前室、走廊。这样风量和余压均满足标准要求。加压送风井净面积尺寸太小由于核心筒内布置管井较多，加之电梯型号不一，建筑专业给出的加压送风井净面积过小，使风道的比摩阻很大；实际工程中，因施工原因，造成土建风道密封不严或常闭风口密闭性差，或因订货原因，加压风机的风量、风压缺乏，经常导致消防部门现场实测防烟楼梯间、前室的风量值达不到设计要求值。笔者以为每个疏散楼梯及消防室的加压送风竖井净面积不小于0。8m2左右，同时控制风速在12m/s是适宜的，供参考。结语民用建筑防排烟通风系统设计，问题虽小但意义重大。它不仅可以简化、优化暖通专业设计及与其它专业的配合，同时能反映出设计人员对标准及各种通风、防排烟机理的认识深度，更能为建设单位减少投资、设计出平安舒适的建筑环境，在全社会提倡节能的今天，非常值得重视。由于笔者从事设计工作时间有限，接触工程类型不够全面，对各标准的理解难免有断章取义之嫌，故对上述问题的阐述有不妥之处，望各位专家批评指正。