论高层建筑空调与通风系统的防排烟设计

1、论高层建筑空调与通风系统的防排烟设计沈昆1杨有刚2(11 深圳市建筑工程公司, 广东深圳075500; 21 鞍山证券公司, 辽宁鞍山)摘要: 管道设计不当, 会使高层建筑的空调通风管道系统成为火灾的传播通道, 本文论述了通风空调管道系统的防排烟系统合理设计的重要性。关键词: 高层建筑; 防火; 防排烟设计随着高层建筑的发展, 消防安全设计已日益引起高度重视, 这是关系到国家财产和人民生命安全的大问题。对一幢建筑物来说, 应根据建筑物的等级、层数, 从整体布局、建筑平面、结构形式与用料上全面考虑防火安全问题。譬如合理布置疏散通道, 消防电梯、消防楼梯及避难层等, 公用设施还要设置安全报警、消防

2、通讯广播、灭火及自动喷洒系统、应急照明及特备电源等。通风空调设计则应考虑通风、空调系统本身的安全及整个建筑物保证人员安全疏散与扑救的防、排烟系统。目前在实际工作中尚无统一做法, 某些措施规定尚有不明确、不易实施的地方。下面就设计及工程中的体会结合防火规范、技术措施谈一些看法。1关于通风、空调系统的消防安全设计现代化高层建筑的通风空调管道纵横交错, 分布于大楼的各个部分, 如果处理不好, 管网就可能变成串火、助燃的大动脉, 因此, 设计时必须充分考虑完整的防火完全措施。111通风、空调系统的设置11111根据防火要求, 系统应按防火分区分层布置, 一个系统不宜跨越两个防火分区。必须竖向设置的系统

3、一般不超过5 层。每层均设有自动喷洒灭火设备的新排风系统可不受层数限制。11112空调系统一般不应兼作火灾时的排烟系统,如必须兼用时应设有安全可靠的自动切换阀门及电动密闭门。对于一般排烟系统, 可设计成兼做火灾时的排烟系统, 其风量、管道及设备均应满足排烟系统的设计要求。112系统安全措施11211若一个系统需要跨越防火分区时, 在跨越防火墙时, 管道必须内设防火阀, 穿越伸缩缝或变形墙处。在贴近伸缩缝或变形墙两侧要设防火阀, 风管与墙壁间的缝隙必须用非燃材料填充或密封。风管的安装, 应牢固不变形, 如图1 所示。图111212竖向的新、排风管道应置于管道井内, 内壁应用耐火等级为1 小时的非

4、燃材料, 壁上的检修门应为乙级防火门。竖风道与每层的支管连接必须在贴近井壁外侧的地方设置防火阀。每隔2- 3 层的楼板处, 管道竖井应用相同耐火等级的非燃材料做防火分离, 如图2 所示。图211213对5 层以内的垂直空调管道应在穿越层楼板处设置防火阀, 如图3 所示。以上风管内的防火阀应能顺气流方向关闭, 其易熔件熔点温度为70。11214冷冻机房, 空调通风机房之墙体结材应为3 小时的耐火等级, 楼要反应为2 小时的耐火等级, 机房门应采用甲级防火门。113风管及保温一般风管铁皮厚度按通风、空调设计要求, 但穿越防火墙、伸缩缝及防火阀连接处的风管铁皮厚度为1mm 或1mm 以上。管道保温应

5、用自熄性非燃保温材料。跨越防火墙、伸缩缝及装设电加热器的管道保温(前后各800mm 长度范围内) 必须用非燃材料, 其厚度应35mm )。114空调电源空调电源应根据建筑物规模及使用范围设计成能够分区分段或分部门切断, 以防局部火灾发生时造成人心惶惶及不必要的混乱。所有空调电源应接入消防控制中心。2防排烟系统设计凡属高层建筑的防、排烟设计, 应根据建筑平面、消防楼梯、消防电梯及其前室的布局全面考虑系统的设置。对高层建筑来说, 前室是必不可少的, 因为前室既是疏散的缓冲地带, 又是防火的“桥头堡”,同时可防止和减少楼梯竖井的烟囱效应。楼梯间、电梯间及其前室为正压区(机械增压区) , 走道为负压区

6、(排烟区)。梯间正压> 前室正压> 走道压力。不管楼梯间及其前室是否靠外墙或有无外墙, 非敞开式楼梯不能做自然或机械排风烟道, 而设置机械正压送风系统, 以使疏散通道不能被烟气污染。211机械正压送风系统消防楼梯、消防电梯及其分开独立设置机械正压送风系统是比较安全合理的, 同时也便于管理和控制。21111各部位机械加压送风量可按下列各表格选定。21112正压送风口的设置楼梯间根据总风量每隔1 2 层设置一个敞开风口, 前室按照计算总风量时确定的同时开启3 个或2 个风口设置, 风口断面依风速为7m ös 确定。212机械排烟系统21211设置范围对于一类建筑和高度超过32

7、m 的二类建筑, 符合以下条件的均应设机械排风系统。无直接天然采光和自然通风, 内走道长度> 20m , 或有天然采光和自然通风但内走道长度> 60m。面积> 100m 2,且经常有人停留或有较多可燃物的房间、无法开窗的及地下的房间。21212系统设置和排烟量计算内走道可按水平防火分区设置垂直排烟系统, 风量按60m 3öm 2h 计算。当房间与走道之间的门为防火门时可只计算走道面积。为普通门时, 计算面积应适当增加一部分房间面积, 即根据排烟区域的大小增加该区房间面积的1ö 8 1ö 4。上面计算出的风量应大于与之相对应的正压送风量的30% 左

8、右以维持着火区的负压。因着火层及其上下邻层有正压送风, 所以排烟应集中于着火层。按着火层面积计算风量。但系统总风量, 即用做选择风机时的风量应乘以113 115 漏风系数。对于超高层的建筑可同时计算两个着火层, 如中间有避难层可分为两个系统设置。符合排烟要求的公用区域, 排烟系统不可跨越两个防火分区, 若一个防火分区太大, 可内设两个以上的排烟系统, 即排烟分区。排烟系统的风量根据房间的高度决定, 高度> 10m 按6 次öh 换气计算, 高度10m 按60m 3öm 2h 计算。对于兼做平时排风的系统, 其排风量应与以上计算的风量进行比较, 取其中较大者。21213

9、排烟口的设置内走道的风口设于每层的顶棚或近顶棚的墙面上, 尽量位于排烟区的中部。风口断面按总风量、排烟口风速10mös 左右及同时开启一只计算, 见图4。公用区的排烟口, 可根据系统实际情况, 尽量在排风区内均匀布置, 同一系统排烟口, 数量不宜太多, 排风口风速以10mös 为宜。213正压送风、排烟管道及系统控制21311管道应保持不变形、不脱落、不漏气。管材最好用薄钢板或镀锌钢板。正压送风的管道钢板厚度可按一般通风管道要求选用, 但要保证其强度和刚度, 安装时要密封。排烟管道还要考虑其耐燃等级,管道钢板厚度可按管道断面选择: 管径或矩形管长边< 450mm ,

10、D= 1m öm ; 管径或矩形管长边4501000mm , D= 1. 5m öm ; 管径或矩形管长边>1000mm , D= 2möm 。当对管道采取特别加固措施时, 也可一律用1m öm 厚度钢板。特殊情况, 如一定要用非金属非燃材料做管道时, 应保证坚固, 不宜损坏, 不宜脱落, 内壁光滑, 绝对不漏气。管道断面积可按v= 15- 20mös 选择计算。21312正压送风管道可置于非燃材料筑成的管井内, 不需保温。排烟管道如从一防火区穿越至另一防火区时, 应对穿越的管道部分进行厚度为25mm 非燃材料保温, 如排烟管道设于非燃材料的管井内时,可不保温。穿越防火墙的管道, 应采取特殊加固措施, 并用非燃材料密封填充其缝隙。对垂直管井同样应每隔2- 3 层在楼板处用相同耐火等级的非燃材料做防火分隔。21313系统控制及其他消防楼梯间的正压送风口为敞开风口, 无须控制, 前室的正压送风口应为电动控制门(平时处于半闭状态)。风口应能按照计算层数任意开启相邻3 层或相邻2 层, 同时能连锁启动正压送风机。排烟口为平时处于关闭状态的电动排烟门, 任意启动一层排烟门均能连锁开启排烟风机, 排烟风机前的管道内必须装设熔点为280的防火阀, 穿越机房楼板、防火墙及风机入口的管道内也应安装,且此阀必须能联锁关闭排烟风机。有关消防设