蘇志

（廣州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所廣東廣州510600）

通風(fēng)與防排煙設(shè)計(jì)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用探討

蘇志

（廣州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所廣東廣州510600）

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)建筑呈現(xiàn)大規(guī)模化和多功能化，建筑內(nèi)的設(shè)備和管道占用也越來(lái)越多，需要的吊頂空間和豎向空間越來(lái)越多，建筑物的防排煙和通風(fēng)功能可以充分利用暖通空調(diào)系統(tǒng)的管道和系統(tǒng)，減少占用空間，節(jié)省造價(jià)，提高利用率。本文便對(duì)通風(fēng)與防排煙設(shè)計(jì)在暖通空調(diào)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以供同行借鑒。

通風(fēng)；防排煙；暖通空調(diào)；應(yīng)用設(shè)計(jì)

引言

對(duì)于一棟建筑物來(lái)說(shuō)，需要根據(jù)其整體的布局、平面的布置、結(jié)構(gòu)的形式和它需要的用途以及防火等級(jí)進(jìn)行全面的考慮防火等安全問題。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通風(fēng)設(shè)計(jì)和防排煙設(shè)計(jì)涉及到正規(guī)建筑的人身安全。本文便結(jié)合相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)中的通風(fēng)設(shè)計(jì)和防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行了應(yīng)用探討，分析其細(xì)節(jié)問題的處理，工程造價(jià)、安全使用、使用空間空氣質(zhì)量以及內(nèi)部空間的美觀等問題，從而促進(jìn)通風(fēng)和防排煙設(shè)計(jì)的進(jìn)步和發(fā)展。

1　暖通空調(diào)系統(tǒng)概述

暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜并且環(huán)節(jié)眾多的系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)需要格外注意。而對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，通風(fēng)和防排煙設(shè)計(jì)是重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要想提高整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，就需要做好通風(fēng)和防排煙的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

通風(fēng)和防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是將火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙和氣及時(shí)排除，防止火災(zāi)的蔓延，尤其是防止向安全疏散通道蔓延。其方式主要包括自然排煙、機(jī)械加壓送風(fēng)和機(jī)械排煙等方式，其中最主要的就是機(jī)械排煙，它是利用排煙風(fēng)機(jī)將煙氣強(qiáng)行通過排煙口排出室內(nèi)，從而防止火災(zāi)的蔓延，降低安全區(qū)的煙氣濃度。通過機(jī)械排煙可以降低火災(zāi)發(fā)生時(shí)一半的熱量，從而對(duì)人員的疏散和火災(zāi)的撲救有顯著的作用。而對(duì)于機(jī)械加壓送風(fēng)是通過通風(fēng)產(chǎn)生的氣流和壓力差來(lái)控制煙氣的流向，使保護(hù)區(qū)處于正壓范圍，從而保證人員的安全疏散和避險(xiǎn)，這種方法主要應(yīng)用在高層民用建筑中。防排煙系統(tǒng)是防火災(zāi)專用系統(tǒng)，只在火災(zāi)發(fā)生時(shí)才運(yùn)轉(zhuǎn)，一年僅一次檢修，對(duì)于有些防排煙系統(tǒng)可能從未運(yùn)行過，容易造成真正使用時(shí)的效果欠佳。因此，在平時(shí)一般通過通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行通風(fēng)和排煙的作用，在必要的時(shí)候通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)合用，從而提高建筑物在火災(zāi)發(fā)生時(shí)候的防排煙的可靠性。

2　防排煙設(shè)計(jì)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用探討

2.1自然排煙中的外窗設(shè)計(jì)

進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，窗戶的設(shè)計(jì)一般只與戶型有關(guān)，但是設(shè)計(jì)人員往往忽略窗戶的戶型與防排煙設(shè)計(jì)的關(guān)系，從而造成一定的設(shè)計(jì)失誤。規(guī)范規(guī)定，靠外墻的防煙樓梯間每五層內(nèi)可開啟外墻總面積之和不小于2m2，防煙樓梯間的前室和消防電梯間前室可開啟外墻面積不應(yīng)小于2m2，合用前室不應(yīng)小于3m2。在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員往往用固定窗或者內(nèi)窗代替規(guī)范中的窗戶類型，不是可開啟的外窗，從而造成設(shè)計(jì)失誤。對(duì)于這種設(shè)計(jì)失誤，再加上對(duì)于窗戶防火等級(jí)估量不足，樓間距之間的安全距離不足，便會(huì)埋下安全隱患。對(duì)于這種情況，需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行技術(shù)糾正，增設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)備，避免隱患的發(fā)生。

2.2防排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置分析

由于加壓送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量控制，再加上規(guī)范中沒有明確的對(duì)于風(fēng)道漏風(fēng)系數(shù)的規(guī)定，因此，在實(shí)際工程中，漏風(fēng)系數(shù)的不確定會(huì)造成防煙效果的不達(dá)標(biāo)。由于規(guī)范對(duì)于漏風(fēng)系數(shù)的無(wú)規(guī)定，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于各個(gè)通風(fēng)間和使用室的送風(fēng)量控制不穩(wěn)定，一般建筑工程采用土建豎井，漏風(fēng)量都很大，再加上設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候認(rèn)為風(fēng)量越大就越好，便會(huì)造成前室或者樓梯間的門難以開啟，也便會(huì)影響防煙效果。因此，在進(jìn)行防排煙的時(shí)候要嚴(yán)格控制漏風(fēng)系數(shù)，根據(jù)規(guī)定值進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，不可隨意設(shè)置。

規(guī)范中對(duì)于排煙風(fēng)機(jī)的規(guī)定是，應(yīng)按排煙系統(tǒng)最不利環(huán)管道進(jìn)行計(jì)算排風(fēng)機(jī)的全壓計(jì)算，排煙量計(jì)算時(shí)要適當(dāng)增加漏風(fēng)系數(shù)。由于漏風(fēng)系數(shù)的不確定性，對(duì)于排煙風(fēng)機(jī)的計(jì)算結(jié)果也存在一定的偏差，不能夠有效地保證排煙量，因此，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于排煙量的計(jì)算在使用日本的規(guī)范數(shù)據(jù)，但是由于地域和氣候的差異，日本的規(guī)范數(shù)據(jù)不能完全符合我國(guó)的實(shí)際要求。對(duì)于目前情況而言，進(jìn)行排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量計(jì)算的時(shí)候要采用性能化的設(shè)計(jì)理念，對(duì)于時(shí)間和煙氣層高度進(jìn)行準(zhǔn)確的把控，這樣計(jì)算出來(lái)的值才比較準(zhǔn)確，才能作為參照進(jìn)行合理的選擇排煙風(fēng)機(jī)，使排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)科學(xué)使用。

2.3防排煙系統(tǒng)的防火閥的設(shè)置

防火閥和排煙閥在一定的使用時(shí)間內(nèi)都需要滿足耐火穩(wěn)定性和完整性，在整個(gè)防排煙系統(tǒng)中發(fā)揮阻火隔煙的作用，防火閥主要是在空調(diào)系統(tǒng)的豐管路口上，一直處于開啟狀態(tài)，用于通風(fēng)，動(dòng)作溫度在70℃左右。而排煙閥在排煙風(fēng)機(jī)的管道吸入口上，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，動(dòng)作溫度在180℃左右。兩者對(duì)于整個(gè)防排煙系統(tǒng)都有非常重要的作用。

在具體的設(shè)計(jì)安裝過程中，設(shè)計(jì)人員將排煙風(fēng)機(jī)設(shè)在屋頂或者走道的外墻上，或者設(shè)在要求排煙的房間內(nèi)，設(shè)計(jì)認(rèn)為這樣就可以將煙氣排到室外，不會(huì)存在煙火蔓延的問題，而忽略了在排煙風(fēng)機(jī)的入口管道上設(shè)置排煙防火閥，違反的規(guī)范的規(guī)定，造成一定的安全隱患。而對(duì)于加壓排煙管、送風(fēng)管和補(bǔ)風(fēng)管道穿越防火分隔處是否設(shè)置防火閥規(guī)范并沒有相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)人員各自的理解也不盡相同，從而設(shè)置的方式也五花八門，從而對(duì)于一些火災(zāi)危害嚴(yán)重的部位出現(xiàn)安全隱患。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，在有些管道的防火分割處都應(yīng)該設(shè)置防火閥，從而來(lái)保證防火分割物的分隔效果。

3　通風(fēng)設(shè)計(jì)與防排煙設(shè)計(jì)兼用探討

通風(fēng)與防排煙兼用主要就是指通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)用于防排煙，就是努力的將煙排出或者建立一定的壓力差組織煙氣流入安全區(qū)，即排煙和防煙，兩者都是用壓力差的方法來(lái)控制煙的流向。對(duì)于這種方式應(yīng)該擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，將其與防排煙系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，達(dá)到防排煙的效果。對(duì)于一棟建筑物，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將發(fā)生部分調(diào)整為負(fù)壓，將產(chǎn)生的熱量和煙氣迅速的排出，來(lái)保證人員的疏散和消防撲救。對(duì)于非火災(zāi)部分和疏散的通道要使用機(jī)械加壓迅速的送風(fēng)，來(lái)阻止煙氣的侵入，控制火情的蔓延。

3.1通風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)兼用

當(dāng)建筑物火災(zāi)發(fā)生時(shí)，迅速的采取有效的防排煙措施，對(duì)火災(zāi)區(qū)進(jìn)行排煙控制，將煙氣和熱量迅速排出，有利于人員的疏散和消防的撲救。對(duì)于空間較大的室內(nèi)，一般都設(shè)有一套通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，在通風(fēng)的風(fēng)道口上加設(shè)一定的切換閥門，便可以將通風(fēng)系統(tǒng)用于排煙。對(duì)于地下停車庫(kù)等其他空曠的區(qū)域，都采用單一風(fēng)道進(jìn)行通風(fēng)，即從室內(nèi)向室外排除污濁空氣，然后從室外補(bǔ)充新鮮空氣，如圖1所示。如果通風(fēng)與排煙要兼用，風(fēng)機(jī)和排風(fēng)道一定要按照要求設(shè)計(jì)，以排風(fēng)口兼做排煙口，或者另設(shè)專門的排煙口，但都必須按照排煙的規(guī)范進(jìn)行。

圖1　車庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)兼用

3.2通風(fēng)系統(tǒng)與防煙系統(tǒng)兼用

防煙系統(tǒng)是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，在非火災(zāi)部位提供供人員疏散的路線和避難的場(chǎng)所。其中一種方式是，針對(duì)建筑的地下室等內(nèi)區(qū)部分，這些部位不適合加設(shè)送風(fēng)機(jī)來(lái)建立送風(fēng)系統(tǒng)，因此配合加壓送風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間，采用通過豎井將正壓送到內(nèi)區(qū)各部分的方式，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)便向轉(zhuǎn)為向樓梯間加壓。這種方式能夠使系統(tǒng)一直處于運(yùn)作狀態(tài)，比較可靠。而另一種方式就是簡(jiǎn)單地利用送風(fēng)系統(tǒng)加壓，如圖2所示。在正常的情況下，閥門全部打開，按照通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)層的送風(fēng)閥門和回風(fēng)的總閥門關(guān)閉，并且保持向其他的非火災(zāi)層送風(fēng)加壓。這種方式適合簡(jiǎn)單的單風(fēng)道系統(tǒng)，對(duì)于大開口場(chǎng)合適用不宜。

圖2　送風(fēng)系統(tǒng)加壓

總之，通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)兼用的形式主要是如圖3所示方式，這種兼用的方式可以充分利用通風(fēng)管道系統(tǒng)，節(jié)約資金，只需解決通風(fēng)量和排煙量不一致時(shí)的阻力問題即可。

圖3　通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)兼用形式

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著人們對(duì)建筑安全性的要求越來(lái)越高，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的通風(fēng)和防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到人們生命財(cái)產(chǎn)的安全，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該深刻的把握消防技術(shù)規(guī)范，結(jié)合規(guī)范條文，實(shí)事求是的對(duì)待規(guī)范，靈活的運(yùn)用。在進(jìn)行防排煙和通風(fēng)的設(shè)計(jì)過程中，使用科學(xué)合理的理念，對(duì)于沒有規(guī)范規(guī)定的地方，從實(shí)際情況出發(fā)，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)和防排煙設(shè)計(jì)的水平，同時(shí)提高人民對(duì)建筑的使用的適應(yīng)性和安全性。

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TU834

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1673-0038（2015）16-0015-02

2015-2-23

蘇志（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作。