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    防排煙系統設計的規定與要求
     

       更新日期: 2011/12/2   點擊人氣 4041 次

    防排煙系統設計的規定與要求
    一、防排煙系統在防災救災中起的重要作用
    當今世界很多重特大火災事故造成人員大量傷亡和財產的重大損失,主要是火災現場中的濃煙與烈焰。兩者之間更為危害的還是濃煙。濃煙給火災現場受困人員向外逃生增添了很多艱難險阻,烏黑的濃煙使人視線不清,找不到逃生之路,呼吸困難,吸入濃煙還會中毒,甚至窒息死亡,逃不出火場。另外,濃煙還給進入火場進行救援的人員增加障礙,使人看不見前進道路,行動延緩,搜救目標看不見,錯過了很多救人的時間和機會。有時甚至救人未成,反而被煙火所困,危及救援人員的自身安全。造成火災現場人員逃生難,救援人員救災難的兩難現象。例如:2003年2月18日韓國大邱市地鐵火災,火災發生后,車站電力照明設備立即自動斷電,沒有事故照明燈光,更有毒氣濃煙彌漫,濃煙排不出去,地鐵站內漆黑一片,車上被困人員無法逃生,救援人員因有毒氣濃煙威脅,一時難以接近現場救人,造成140人死亡,99人失蹤,130人受傷。又如,2004年8月1日巴拉圭首都亞松森市的“Ycuo Bolanos”多層超市火災,火災發生后熊熊大火和滾滾濃煙幾分鐘內席卷了整個超市,因為沒有機械排煙系統排煙,救援人員難以開展有效的救人和救火工作,被煙火圍困人員無法逃生,造成464人死亡,520人受傷。這兩起特大傷亡的火災事故足以說明火災濃煙的危害性,更說明了機械排煙系統的重要性。如果這兩起火災的建筑和車上裝設了機械排煙系統,且系統啟動運作正常的話,及時啟動自動排煙風機,把有毒氣體和濃煙排走,就不會造成如此重大的傷亡事故。很多高層建筑、地下工程、交通隧道、公共娛樂場所火災事故造成人員重大傷亡的慘重教訓,使人們清楚地認識到設計安裝好防排煙系統和確保系統的性能長期良好的重要性和必要性;馂氖聦嵏嬖V我們防排煙系統在火災發生時能有效地控制煙氣的蔓延;且排煙迅速及時,對救人、救災工作起著關鍵的作用。它關系到救災救人成功與否的重要消防設施,必須要設計安裝好,維護保養好,保證使用期內長期的性能良好狀態。
    今天,我給大家講防排煙系統,首先介紹一下什么是防排煙系統。
    按建規要求在建筑中必須設置的所有防煙設施組成的系統叫防煙系統。按建規要求在建筑中必須設置的所有排煙設施組成的系統叫排煙系統。

    防煙系統的作用是——
    建筑內一旦發生煙火災情能有效地把煙氣控制在劃定的防煙區域范圍內,不讓它擴大蔓延到其它區域,減少建筑內大面積的受害,能減少救人救災的難度。
    排煙系統的作用是——
    建筑內一旦發生煙火災情,能迅速啟動,及時地把煙氣排出建筑外,使疏散人員、救災人員不被煙火所困,減少人員的傷亡和財產損失。為救人救火創造有利的條件。
    防煙設施分為二種形式:機械加壓送風的防煙設施;
    可開啟外窗的自然排煙設施。
    排煙設施分為二種形式:機械排煙設施;
    可開啟外窗的自然排煙設施。
    二、防排煙系統的規范要求和標準
    1、國家《高層民用建筑設計防火規范》明確一、二類高層建筑下列部位應設排煙設施:
    (1) 長度超過20米的內走道;
    (2) 面積超過100㎡,且經常有人停留或“易燃物較多的房間”;
    (3) 高層建筑的中庭和經常有人停留或可燃物較多的地下室。
    2、下列部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施:
    (1) 不具備自排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室;
    (2) 采用自然排煙措施的防煙樓梯間;其不具備自然排煙條件的前室;
    (3) 封閉避難層(間)。
    3、自然排煙的開窗面積應符合下列規定:
    (1) 防煙樓梯間前室、消防電梯前室、可開啟外窗面積不應少于2.00㎡;合用前室不應少于3.00㎡;
    (2) 靠外墻的防煙樓梯間每五層內可開啟外窗總面積之和不應少于2.00㎡;
    (3) 長度不超過60m的內走道可開啟窗面積不應小于走道面積2%;
    (4) 凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側窗的面積不應小于該中庭地面積的5%。
    4、下列部位可不設防煙設施:
    防煙樓梯間前室或合用前室,利用敞開的陽臺、凹廊或前室內有不同朝向的可開啟外窗自然排煙時可不設防煙設施。
    5、排煙窗設置在什么位置?
    排煙窗宜設置在上方,并應有方便開啟的裝置。
    6、機械加壓送風和機械排煙的風速應符合下列要求:
    (1) 采用金屬風道時,不應大于20m/s;
    (2) 采用內表面光滑的混凝土等非金屬材料風管時不應大于15 m/s;
    (3) 送風口的風速不宜大于7 m/s;排煙口的風速不宜大于10 m/s。
    7、高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯間的機械加壓送風量應由計算確定,或按下列表規定確定:

    系統負擔層數
    加壓送風量m3/h
    〈20層
    25000~30000
    20層~32層
    35000~40000

    防煙樓梯間及其合用前室的加壓送風量
    系統負擔層數
    送風部位
    加壓送風量m3/h
    〈20層
    防煙樓梯間
    16000~20000
    〈20層
    合用前室
    12000~16000
    20層~32層
    防煙樓梯間
    20000~25000
    20層~32層
    合用前室
    18000~22000
    防煙樓梯間采用自然排煙,前室或合用前室不具備自然排煙條件的送風量
    系統負擔層數
    加壓送風量m3/h
    〈20層
    22000~27000
    20層~32層
    28000~32000
    上述按開啟2m×1.6m的雙扇門確定,當采用單扇門時,其風量可乘以0.75系數計算,當有兩個或兩個以上出入口時,其風量應乘以1.50~1.75系數計算。開啟門時,通過門的風速不宜小于0.70 m/s。
    8、不同的建筑設置形式,按下列要求來計算設置:
    (1) 層數超過32層的高層建筑,其送風系統及送風量應分段設計。
    (2) 剪刀樓梯間可合用一個風道,其風量應按二個樓梯間風量計算,送風口應分別設置。
    (3) 封閉避難層(間)的機械加壓送風量應按避難層(間)凈面積每平方米不少于30m3/h計算。
    (4) 機械加壓送風的防煙樓梯間和合用前室,宜分別獨立設置送風系統,當必須共用一個系統時,應在通向合用前室的之風管上設置壓差自動調節裝置。
    9、機械加壓送風機的全壓,除計算最不利環管道壓頭損失外,尚應有余壓,其余壓應符合下列要求:
    (1) 防煙樓梯間為50Pa;
    (2) 前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層(間)為25 Pa。
    10、送風口的設置要求:
    (1) 樓梯間宜每隔二至三層設一個加壓送風口;
    (2) 前室的加壓送風口應每層設一個。
    11、風機的選擇要求:
    可采用軸流風機或中低壓離心風機,風機應根據供電條件、風量分配均衡、新風入口不受火、煙威脅等因素確定設置位置。
    12、一、二類高層建筑的下列部位,應設置機械排煙設施:
    (1) 無直接自然通風,且長度超過20米的內走道或雖有直接通風,但長度超過60m的內走道。
    (2) 面積超過100㎡,且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或固定窗的房間。
    (3) 不具備自然排煙條件或凈空高度超過12m的中庭。
    (4) 除利用窗井等開窗進行自然排煙的房間外,各房間總面積超過200㎡或一個房間面積超過50㎡,且經常有人停留或可燃物較多的地下室。
    13、排煙風機的風量應符合下列規定:
    (1) 擔負一個防煙分區排煙或凈空高度大于6.0m的不劃防煙分區的房間時,應按每平方米面積不少于60 m3/h計算(單臺風機最小排煙量應不少于7200m3/h。
    (2) 擔負兩個或兩個以上防煙分區排煙時,應按最大防煙分區面積每平方米不少于120 m3/h計算。
    (3) 中庭體積少于17000㎡時,其排煙量按其體積的6次/h換氣計算;中庭體積大于17000㎡時,其排煙量按其體積的4次/h換氣計算;但最小排煙量不應小于102000 m3/h。
    (4) 帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室,當裙房以上部位利用可開啟外窗進行自然排煙,裙房部分不具備自然排煙條件時,其前室或合用前室應設置局部機械排煙設施,其排煙量按前室每平方米不少于60 m3/h計算。
    14、機械排煙口設置位置
    (1) 應設在柵頂上或靠近頂棚的墻體上。
    (2) 設在頂棚上的排煙口,距可燃構件或可燃物的距離不應少于1.00 m,排煙口平時關閉;并應設有手動和自動開啟裝置。
    (3) 防煙分區內的排煙口距最遠點水平距離不應超過30 m。在排煙支管上應設有當煙氣溫度超過280℃時能自行關閉的排煙防火閥。
    (4) 走道的機械排煙系統宜豎向設置;房間的機械排煙系統宜按分區設置。
    (5) 排煙風機可采用離心風機或采用排煙軸流風機,并應在其機房入口處設有當煙氣溫度280℃時能自行關閉的排煙防火閥。排煙風機應保持在280℃時能連續工作30min。
    (6) 機械排煙系統中,當任一排煙口或排煙閥開啟時,排煙風機應能自動啟動。
    (7) 排煙管道必須采用不燃材料制作,安裝在吊頂內的排煙管道,其隔熱層采用不燃燒材料制作,并應與可燃燒物保持不少于150㎜的距離。
    (8) 機械排煙系統與通風、空氣調節系統宜分開設置,若合用時,必須采用可靠的防火安全措施,并應符合排煙系統要求。
    (9) 設置機械排煙的地下室,應同時設置送風系統,且送風量不應小于排煙量的50%。
    (10) 排煙風機的全壓應按排煙系統最不利環管道進行計算,其排煙量應增加漏風系數。(設計數字建議增加5%,管道越長,損失越大)
    15、送風排風系統電氣設備的防爆要求
    (1) 空氣中含有易燃易爆物質房間,其送風排風系統應采用相應的防爆型通風設備。
    (2) 送風機設在單獨隔開的通風機房內且在送風干管上設有止回閥時,可采用普通型通風設備,其空氣不應循環使用。
    16、通風、空氣調節系統的風管設置防火閥的要求
    下列部位必須設防火閥:
    (1) 管道穿越防火分區的隔墻處。
    (2) 穿越通風、空氣調節機房及重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處。
    (3) 垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上。
    (4) 穿越變形縫處的兩側。
    (5) 防火閥的動作溫度宜為70℃。
    (6) 廚房、浴室、廁所等的垂直風管道,應采取防止回流的措施,在支管上設置防火閥。
    (7) 管道和設備的保溫材料、消聲材料和粘結劑應為不燃材料或難燃材料。
    除高規要求外《地下鐵道設計規范》對防、排煙也有明確的要求:
    1.     地下鐵道、車站及區間、隧道內必須具備事故機械通風系統。
    2.     隧道內事故通風應具有下列功能:
    (1) 當列車阻塞在區間隧道時,應能向事故地點迎著乘客客流疏散方向送新風;背著乘客疏散方向排風。
    (2) 當區間隧道發生火災時,迎著乘客疏散方向送新風,應能背著乘客疏散方向排煙。
    (3) 當車站站臺發生火災時,應能及時排煙,并防止煙氣向出入口和站臺蔓延。
    3、每個防煙分區的建筑面積不宜超過750㎡,且防煙分區不得跨越防火分區。
    4、防煙分區可采用擋煙垂壁或頂棚下突出不少于500㎜的梁體實現。
    5、車站站臺和站廳排煙量,應按每分鐘每平米建筑面積1 m3計算,排煙設備應按同時排除二個防煙分區的煙量配置。
    6、區間隧道排煙量按單洞區間隧道斷面的排煙流速不少于2m/s計算,但排煙流速不得大于11m/s。
    7、列車阻塞在區間隧道時的送風量,按區間隧道斷面風速不少于2m/s計算,但風速不得大于11 m/s。
    8、排煙風機及煙氣流經的輔助設備如風閥及消聲器等,應保證在150℃時能連續有效工作1h。
    9、排煙口的風速不宜大于10m/s。
    10、當排煙干管采用金屬管道時,管道內的風速不應大于20m/s,采用金屬管道時不應大于15m/s。
    11、通風道和風井的風速不宜大于8m/s,站臺下排風風道的風速不宜大于15m/s,風亭格棚的風速不宜大于4m/s;站臺站廳的風速宜采用1~5m/s。
    12、地面進風風亭應設在空氣潔凈的地方,任何建筑物距通風亭的口部的直線距離不應少于5m。
    13、當進、排風亭合建時,排風口應比進風口高出5m。
    14、地下鐵道隧道通風系統宜設就地控制,距離控制,遠程控制的三級控制。
    上述規范要求都是排煙系統的設計依據,也是消防排煙的驗收依據,因為,到目前為止國家還沒有制定實施防排煙系統的驗收規范,只能參照設計規范標準要求和實際情況進行驗收。
    三、防排煙系統的設置原理和要求
    機械防排煙系統都是由送排風管道、管井、防火閥、門開關設備、送、排風機等設備組成。

    下面講一下防排煙系統幾個重要部件的設置原理和要求,因為它關系到防排煙系統的性能、功能作用,關系到整個系統的質量問題:
    防煙分區:防煙分區是指以屋頂擋煙隔板,擋煙垂壁或從頂棚向下突出500㎜的梁為界;從地板到屋頂或吊頂之間的空間。
    擋煙捶壁:擋煙隔墻是最好的防煙分隔物。但這種設計常給使用和建筑功能帶來不便,實際應用不多。常用的是擋煙垂壁。擋煙垂壁是指用不燃材料制成,從頂棚下垂不少于500㎜的固定或活動的擋煙設施;顒訐鯚煷贡谑侵富馂臅r因感溫、感煙或其他控制設備的作用,自動下垂的擋煙垂壁。設計時可采用吊頂下表面的突出物或鋼筋混凝土梁做擋煙垂壁,也有采用吊頂內排煙口的蓋板與火災探測器連鎖的形式;顒訐鯚煷贡谠诨馂陌l生時在控制器的驅動下動作,自動打開排煙口的蓋板,形成懸垂的擋煙板,直接把煙排除。
    防火閥:防火閥是安裝在通風、空調系統的送回風管上,平時處于開啟狀態,火災時當管道內氣體溫度達到70度時關閉,在一定時間內能滿足耐火穩定性和耐火完整性要求,起隔煙阻火作用的閥門。(開啟——關閉)
    排煙防火閥:排煙防火閥是安裝在排煙系統管道上,在一定時間內能滿足耐火穩定性和耐火完整性要求,起隔煙阻火作用的閥門。其組成和形狀與防火閥相似,不同的是,排煙防火閥平時關閉,發生火災時,通過火警信號自動開啟或人工開啟進行排煙。當排煙管道內的溫度達到或超過280℃時,排煙防火閥自動關閉阻止煙火擴散。(關閉——開啟——關閉)
    排煙口:建筑物的門窗可作為自然排煙口,但排煙口的門窗扇應用不燃材料制作。排煙口可在由擋煙垂壁或各防煙分區的頂棚上或墻壁上開設。專用排煙口一般應根據室內的空氣調節需要,處于保持關閉的狀態。排煙口上除應安裝與火災自動報警系統聯動的或遠距離操縱自動開啟裝置外,還應設手動開啟裝置,便于應急情況手動及時打開排煙口。
    管道式機械排煙系統:管道式機械排煙系統是由排煙管道、排煙風機和開關設備組成。排煙風機的功率應根據計算確定。排煙時,啟動排煙風機應與開啟某一區排煙口同時進行。為保證排煙風機在起火后仍能正常運轉,需考慮設事故電源和耐高溫排煙風機。建筑物內排煙設備的啟停運行狀態,應在消防控制室內集中控制和顯示。
    四、防排煙系統設置的功能作用
    設計安裝防排煙系統必須保證機械設備性能良好,閥門開啟關閉靈活好用,管道送風、排煙暢通無阻,正壓送風至最不利點,能保證風力和風壓需要,任何需要用風防護部位都能把煙擋住進不去;任何需要排煙的保護部位都能及時把煙排除出去,防止煙的危害。功能作用概括起來就這么幾句話,做起來就不容易,竣工驗收通過就更不容易。投入使用后常年保證其功能作用就更不容易。
    五、目前已裝防排煙系統在使用中存在的問題
    1、   防排煙機械缺乏維護保養,性能不良或設備失靈;
    2、     泄壓孔洞多,送風、排煙能力不強;
    3、     防火閥、排煙防火閥固死,不能開關動作;
    4、   天面風機、閥門日曬雨淋銹蝕嚴重;
    5、     風管、風井設置位置不當,影響疏散安全;
    6、     風管轉彎多,壓損大,壓力風量不足;
    7、     安全閥門啟、閉、故障沒有信號反映到控制中心,對閥門狀況不掌握;
    8、     安裝在天花吊頂內的各種管道閥門長期沒有得到檢查維護;
    9、     排煙口與送風口相距太近,排出煙有倒灌現象;
    10、選用的產品型號落后,容易損壞。
    六、防排煙系統設計施工應注意的問題
    1、   防排系統的設計必須按照規范的有關要求進行設計,要吸取過往存在的設計問題和教訓,要設計出先進、實用、安全、可靠的防排煙系統。
    2、   防排煙系統工程施工要嚴格按圖施工,不能隨意改變風管線路的走向和選用落后的防火閥、排煙防火閥、控制器等機電產品,更不能選用劣質不合格的產品設備。應選用含油軸承的帶有信號反應的防火閥、排煙防火閥。
    3、   嚴密套護好整個系統的電源控制線路,不能有一點電線外露的現象存在。
    4、   隱閉工程要嚴格把關,認真測試,經常需要檢查的閥門設備的隱閉部位要預留檢查觀察口,以便日后檢查維護。
    5、   風管、風井沿線穿越的孔洞要密封好,風井內壁要光滑,風管應盡量減少轉彎次數和角度。
    6、   正壓送風防煙區部位的常閉防火門必須要常閉和密封,門縫空隙不能超出規范的要求。
    7、   天面排煙出口和鮮風吸氣口兩者相隔距離不應少于8米,如達不到8米距離的,應在兩者之間設置阻擋煙氣互動的設施,防止排出的煙氣倒灌回建筑內。鮮風口必須高出排煙口5m的高度。錯開設置高度。
    8、   設置在天面的送、排風機、閥門不能日曬雨淋,應當設置避檔防護設施。

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