浅谈机械排烟系统设计

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0110-01

摘要：按照工程实践，从合用系统的电气控制、消防联动、系统漏风量明确几个方面进行深入分析。

关键词：机械 排烟系统 通风

建筑机械通风及排烟系统的控制需由通风专业向电气专业提控制要求，专业的消防公司对此进行编码，才能实现最佳的控制目的，而在设计实例当中，有些通风专业在向电专业提通风和排烟系统的控制要求时，交代的并不清楚或者不专业，从而使专业的消防公司不知如何写消防控制编码，而无法达到实现控制的目标，达不到通风专业的要求。

1、合用系统工程设计的一般规定

(1)机械排烟系统设计基本要求

独立设置的机械排烟系统应满足:横向宜按防火分区设置;竖向穿越防火分区时,垂直排烟管道宜设置在管道井内;室内净高小于等于6m的场所应划分防烟分区;每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2,防烟分区不应跨越防火分区;排烟口或排烟阀应按防烟分区设置,并与排烟风机连锁启动; 防烟分区内的排烟口距最远点水平距离不应超过30m;排烟支管和风机房入口处总管上应设280℃排烟防火阀;排烟风机的风量应考虑系统漏风量等。

（2）通风系统设计基本要求

对于独立设置的通风系统,设计中只要能满足限制火灾的横向蔓延,防止和控制火势的竖向蔓延即可;其管道布置,横向宜按防火分区设置,竖向不宜超过5层,当管道设有防止回流设施或防火阀时,其管道布置可不受此限制;垂直风管应设在管井内,风管应采用不燃材料制作等。

（3）合用系统设计基本要求

根据《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)第9. 1. 4条和《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第8.4. 10条规定:合用系统必须采取可靠的防火安全措施,并应符合机械排烟系统的有关要求。由于通风系统平时风口都是常开的,而排烟系统的排烟口平时是关闭的,只有在火灾时,着火处防烟分区内的排烟口才打开排烟;因此,合用系统的设计,必需满足对通风系统的风口都装设自动控制阀,其电气控制必须安全可靠,保证切换功能准确无误;对系统风量应满足排烟量需要;要保证烟气不能通过其他设备;风管及保温材料必须使用不燃材料等。

2、合用系统工程设计中常见问题分析与探讨

（1）合用系统电气控制设计常见问题及对策

合用系统其工作原理就是在火灾状态下,相关防烟分区的常闭排烟口打开联动排烟风机排烟,同时关闭所有常开通风口;系统能否按要求工作,关键在于系统中常开风口能否有效关闭。根据《火灾自动报警系统设计规范》的相关规定,火灾自动报警联动控制设备的联动控制电源应采用不大于50V直流电源,并首选24V电源(其目的是保证用电安全及控制设备的通用性)。工程中经常遇到由于设计人员对联动控制设备用电负荷考虑不周,只是简单地设计一路24V直流电源来联动大量被控设备,其结果经常造成联动控制失败。下面以一工程实例来分析其原因及对策。“无锡家居创意园B馆”合用系统通过一两个竖向管道井保护地上1-6层的区域(每层建筑面积6000m2,每层划分16个防烟分区,防烟分区不跨越防火分区);每层设有常闭电动排烟口16个,常开电动通风口40个。若某一防烟分区内火灾探测器报警并联动排烟口启动排烟机,则该合用系统1-6层共240个常开通风口需同时关闭;若采用一路24V控制电源联动控制系统中所有控制阀,将无法保证电气控制的安全可靠。根据用电负荷计算和工程实践验证,该系统电气控制设计应采取以下方式:对常开通风口联动控制应采用分层单独回路供电;对常闭排烟口则因其是单个开启,可采用一路串联供电;同时,根据工程实际供电需要,在消防控制室增设专用24V直流供电柜,来保证合用系统功能转换的电力需求。

（2）合用系统消防联动控制设计常见问题及对策

根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定,采用火灾报警控制器联动控制的排烟系统,其常规设计要求为任一探测器或手动报警按钮报警,则联动打开本防烟分区的常闭排烟口,通过排烟口或排烟阀开启联动排烟风机启动,这种联动控制方式对合用系统的实际应用极为不妥。理由如下:一是火灾报警探测器的不稳定性以及受环境因素影响,发生误报情况时有发生;二是手动报警按钮常因人为因素被启动,发出假火警信息。这两种常见状况都可能联动控制合用系统,关闭正常送风、空调系统,启动排烟系统,给人们正常工作生活带来不便。由于现实工程中所采用的电动闸阀,大多数是采用电动关闭手动开启(此阀用于通风系统)和电动开启手动关闭(此阀用于排烟系统),若发生火警误报联动,给系统恢复使用带来很大的麻烦,甚至会造成使用单位不得以关闭报警联动控制系统。鉴于排烟系统主要是用于火灾初期的烟气防控,为人员疏散和火灾扑救提供便利条件,而工程实践中已按不大于500m2建筑面积划分了防烟分区(室内高度小于6m的空间),且防烟分区具备一定的蓄烟能力;火灾中排烟系统对一定厚度烟气的排烟效果最佳,若烟气厚度太浅,势必会造成建筑内部大量新鲜空气被吸走,使烟气更加容易扩散。笔者结合多年工作实践,认为合用系统的联动控制设计应采用滞后于单个报警联动方式更为切合实际: (1)建议首选同一防烟分区内部2个烟感探头动作或一个烟感与一个温感探头共同动作后,方可联动排烟风机; (2)利用自动报警系统逻辑编程控制,采用一个烟感或温感探头再加上一个手动报警按钮确认方式来联动; (3)不宜采用两个手报按钮组合联动控制方式。因为手报按钮安装间距较大(规范规定手报按钮距保护范围最远点不应大于30m),在火灾中同时找到两个手报按钮不太容易,设计中应尽量不采用。

（3）合用系统中排烟风机的风量及系统漏风量的确定

大型场所的机械排烟与通风合用系统,每台风机都是通过智能编程担负2个以上防烟分区的排烟,因此排烟风机的风量应按所保护的最大防烟分区面积×120(m3·h-1·m-2)来确定。同时《建规》第9. 4. 8条还规定排烟量应考虑10%-20%的漏风量。对照《建规》的条文解释并综合考虑合用系统的现实状况,笔者认为合用系统的漏风量宜设定为30%-40%为妥。依据有:

(1)合用系统通常保护面积较大,系统管道较长,联动控制设备及开口部位较多,由通风转换为排烟时,多余风口与风道难以同时关闭,系统风力损失与漏风量较单一系统大;

(2)现阶段国产常闭排烟口与电动闸阀大多存在密封性能不高,电动控制动作难以保证有效关闭到位;

(3)实际工程测试中,通过单一排烟口联动风机,除打开的排烟口外,对其他处于关闭的风口测试,都不同程度存在漏风现象,有的甚至因产品质量问题,风口处于虚假关闭状态,造成系统有效排烟量不足。因此,对合用系统排烟风机的风量计算,应把系统漏风量确定为实际排风量30% -40%更为稳妥。

3、结束语

大量数据表明，机械排烟机通风合用系统因经济适用，被很多地方建设单位和设计人员所选用，其火灾过程中产生的大量高温有毒烟气是引起人员伤亡的直接原因，所以，对建筑中的防排烟系统的设计和运行状况进行实测和评价，显得尤为重要。希望本文提出的观点，对保证实用功能和消防安全发挥作用。

参考文献:

[1]中华人民共和国公安部.GB50045-95（2005年版） 高层民用建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2005.

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[S].北京：中国建筑工业出版社，1994.

[3]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[4]GB50116-98,火灾自动报警系统设计规范[S].