机械排烟系统的优化设计问题探讨

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　　摘要：文章分析了传统排烟设计方法在排烟量计算中存在的问题，重点讨论了在机械排烟系统优化设计中有关烟口布置、排烟风机、排烟防火阀和机械排烟系统的漏风等方面的问题的解决。
　　关键词：机械排烟；优化设计；排烟口；防火阀
　　
　　1. 引言
　　建筑火灾中的烟气是造成人员伤亡的主要因素，据统计结果表明，在火灾中85%以上的死亡者是由于烟气的影响造成的，由于遮光性、毒性和高温的影响，火灾烟气严重威胁人员的生命安全。如2000年l2月25日，河南省洛阳市东都商厦发生特大火灾，起火点发生在地下二层，整个大火没有烧过地上一层，然而有毒高温浓烟却将地上四层娱乐城内的309人活活呛死 。合理设置防排烟设施，能够最大限度地减少人员伤亡和财产损失。为控制火灾烟气的蔓延和保证人员的安全疏散，就必须设置完善的防排烟系统。
　　2. 排烟口的布置
　　2．1 排烟口布置于疏散口旁
　　这种情况常出现于需要排烟的内走道里。设计中往往将竖向井道置于建筑核心筒周围，且走道吊顶内空间有限，或已布置其它专业管线，难于布置排烟风管，所以排烟口就很自然地被置于竖向烟道井边，这种布置将导致两种结果：
　　(1)当前室或合用前室有正压送风时，正压风将通过疏散门缝渗入，或疏散门已被推开，大量正压风涌入走道。因排烟El离疏散口很近，正压风的作用很快就被排烟系统抵消了，而排烟El所排气体含烟率低，不能真正起到排走烟气和热量的作用。
　　(2)当前室或合用前室是采用自然排烟时，由于排烟口的作用，疏散口附近的走道形成低压区，而着火区的正压就很自然地将烟气赶向疏散口，形成了烟气流动方向与人员的疏散方向一致，使得疏散人员穿过烟气的距离和在烟气中的滞留时间都加长了，减缓了疏散速度，增加了危险度同时也会给消防扑救增加难度。
　　因此，排烟口的设置位置应尽可能的远离疏散口，但不能大于规范规定的30m。
　　2.2 排烟口低位布置
　　工程中常见较大排烟量的排烟口，因结构限制而将其位置降低，有些甚至底边低于疏散指示灯的高度。规范中虽然没有规定排烟口的最低高度，但人为地将烟气引到视线以下，这明显不利于人员疏散。为在火灾时减少烟气对眼睛的刺激和烟气遮挡视线，建议排烟口底边不宜低于1.8m。
　　3. 排烟系统控制的设置
　　根据《火灾自动报警系统设计规范》第5.3.1条中的规定：“消防联动控制系统由消防联动控制器、模块、消防电动装置等消防设备组成，完成消防联动控制功能；并能接收和显示消防应急广播系统、消防应急照明和疏散指示系统、防烟排烟系统、防火门寄卷帘门系统、消火栓系统、各类灭火器系统、消防通信系统、电梯等消防系统或设备的动态信息。”《规范》就电气火灾事故高发频发且损失严重的现状，增加了“电气火灾监控系统的设置”内容。该规定是为了强化火灾报警控制的联动机制。当火灾自动报警系统出现故障时，在消防控制室仍能够通过多线控制器直接控制这些重要的消防设备。排烟风机的启动方式除现场手动启动外，还应在消防控制室设手动直接控制装置，并且是多线硬件电路控制方式。
　　3.1排烟风机的控制问题
　　排烟风机的控制一般设有自动／停止／手动转换开关，在设计安装时应该注意它与其它控制开关的关系，万能开关可控制风机的现场手动开关，可检验风机的就地控制功能，但是排烟阀的联动开关、消防控制室的手动直接控制开关以及自动控制功能应该不受万能开关的影响，无论它处于何种状态，都能控制风机。消防控制室有排烟风机的启、停信号显示功能，但没有风机电源信号显示功能，有时候风机被人为关掉电源后没有及时打开，可能造成严重后果。建议消防控制室应能显示排烟风机电源信号。
　　3.2 排烟防火阀的控制问题
　　排烟防火阀是控制排烟系统实现排烟和防止火灾通过系统蔓延的重要组件，一般设在排烟支管上和排烟风机人口前，当烟气温度超过280oC时自动关闭，排烟风机前的防火阀还应连锁关闭排烟风机。但是如果该阀设置不当，会影响整个系统的功能和稳定性。排烟风机人口处的排烟防火阀一般应该设为常开式，但有的工程将其设置为常闭式、电动开启，一旦该阀不能电动打开，整个排烟系统就无法开启了，这种设计无疑增加了系统的不可靠因素，因此不应采用。
　　4.机械排烟系统的漏风问题
　　有些工程的机械排烟系统试运转时末端排烟口失效，其主要原因有：
　　(1)排烟阀漏风量超标。笔者曾在某工地对在当地排烟阀销量最大的两个厂家的产品进行抽测，结果每个阀门的漏风量均远远超出规范的规定。
　　(2)排烟井道漏风。主要是排烟井同其他井道的隔断墙，不仅没抹灰，有些连脚手架孔都没堵上。为此，建议在工程设计中，应考虑井道抹灰的操作空间和方便质量检查的措施。
　　(3)设计中系统所带排烟口(或排烟阀)过多。有些设计，不管楼层多少，每个系统在各层设有几个排烟口，而在设备转换层或屋顶仅设一台排烟风机。据有关资料显示，各国规定的排烟阀允许漏风量一般都在2‰左右。
　　5.设计建议
　　机械排烟是大空间建筑的有效排烟方式可大大减缓烟气的沉降速度降低烟气的浓度，为人员的安全疏散提供更多的时。在设计中应注意：(1) 送风口的风速不宜大于7m/s，排烟口的风速不宜大于10m/s；(2) 注意机械排烟控制的独立性以确保排烟的可靠性；(3)排烟风机控制柜的万能开关不应影响消防控制室对风机的手动直接控制以及自动控制功能；(4)为提高排烟系统的性能，应该在每一个控制防烟分区的支管上设置排烟防火阀；排烟风机前的排烟防火阀的动作温度应高于其它部位的排烟防火阀的动作温度。排烟口或排烟阀应按防烟分区设置。排烟口或排烟阀应与排烟风机连锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。
　　参考文献：
　　[1] 中华人民共和国公安部．火灾自动报警系统设计规范 GB50116―2008 [M]．北京：中国计划出版社．2008.
　　[2] 中华人民共和国公安部．建筑设计防火规范GB50016-2OO6[M]．北京：中国计划出版社，2OO6.

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