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        淺議通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題

        2018-06-19 03:20:22孫楊蔣能飛
        建筑熱能通風(fēng)空調(diào) 2018年12期
        關(guān)鍵詞:排煙口風(fēng)管閥門

        孫楊 蔣能飛

        深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司

        近年來,建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展,從過去單一功能的純住宅、純商業(yè),逐步發(fā)展為集購物、娛樂、商務(wù)、居住于一體的大型商業(yè)綜合體,建筑功能的多樣化和建筑類型的復(fù)雜化給民用建筑的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了各式各樣的問題,這些問題有的來自國家、行業(yè)政策法規(guī)的不一樣,有的來自專業(yè)新技術(shù)發(fā)展、新產(chǎn)品涌現(xiàn),有的來自工程本身的特殊要求,本文僅就幾個(gè)典型的問題與同行交流,有不對的地方歡迎指正。

        1 止回閥的設(shè)置問題

        《09版措施》[1]第4.6.4條規(guī)定,“多臺風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的通風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)在各自管道上裝設(shè)止回裝置(即止回閥或聯(lián)動風(fēng)閥)。當(dāng)采用止回閥時(shí),其通過風(fēng)速一般應(yīng)≥8m/s?!睂τ谝恍┡棚L(fēng)量較小或者有噪聲控制要求的房間,管道上風(fēng)速可能達(dá)不到≥8m/s的要求,查某廠家最新樣本,止回閥選擇時(shí)有如下要求“訂貨時(shí)須提供閥門的風(fēng)速,如5m/s、8m/s等。葉片厚薄對應(yīng)不同大小的風(fēng)速,這樣就避免過大的風(fēng)速將葉片吹壞,或者過小的風(fēng)速導(dǎo)致葉片揚(yáng)起角度不夠”。當(dāng)選用止回閥時(shí),嚴(yán)格來說需注明通過閥門的風(fēng)速,根據(jù)不同的風(fēng)速來配置相應(yīng)的葉片厚度,因此,對于風(fēng)管風(fēng)速小于8m/s時(shí),也是適用的。除了設(shè)置止回閥外,對于多臺風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的通風(fēng)系統(tǒng),也可以設(shè)置電動風(fēng)閥,連鎖風(fēng)機(jī)啟閉。

        對于止回閥的設(shè)置位置,很多設(shè)計(jì)師也是經(jīng)常糾結(jié)的問題。根據(jù)圖集《風(fēng)閥選用與安裝》(07K120)可知,當(dāng)風(fēng)管風(fēng)速為8m/s時(shí),對于水平安裝的止回閥其阻力為110Pa,而風(fēng)機(jī)吸入口與風(fēng)管的連接要比壓出口與風(fēng)管的連接,對風(fēng)機(jī)性能的影響還要大,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意風(fēng)機(jī)吸入口氣流要均勻、流暢,從風(fēng)管連接上極力避免偏流和渦流的產(chǎn)生,同時(shí),為了防止吸入側(cè)產(chǎn)生偏流[2],《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》[3](簡稱“《民規(guī)》”)GB50736-2012第6.6.3條對其風(fēng)速進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定,因此,根據(jù)風(fēng)機(jī)的特征要求,防止風(fēng)機(jī)吸入側(cè)產(chǎn)生偏流、渦流等問題,止回閥應(yīng)設(shè)置在風(fēng)機(jī)的正壓段。

        2 避難層防煙的問題

        《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[4](簡稱“《新建規(guī)》”)(GB50016-2014)第5.5.24-6條要求避難層“應(yīng)設(shè)直接對外的可開啟窗口或獨(dú)立的機(jī)械防煙設(shè)施,外窗應(yīng)采用乙級防火窗”。而《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[5](簡稱“《煙標(biāo)》”)(GB51251-2017)第3.2.3條規(guī)定,“采用自然通風(fēng)方式的避難層(間)應(yīng)設(shè)有不同朝向的可開啟外窗,其有效面積不應(yīng)小于該避難層(間)地面面積的2%,且每個(gè)朝向的面積不應(yīng)小于2.0m2”,第3.3.12條規(guī)定,“設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的避難層(間),尚應(yīng)在外墻設(shè)置可開啟外窗,其有效面積不應(yīng)小于該避難層(間)地面面積的1%。有效面積的計(jì)算應(yīng)符合本規(guī)范第4.3.5條的規(guī)定?!碑?dāng)建筑的避難層(間)采用乙級防火窗時(shí),《防火窗》(GB16809-2008)第3節(jié)的要求,防火窗分為固定式和活動式防火窗,固定式防火窗為無可開啟窗扇的防火窗,而活動式防火窗為有可開啟窗扇,且裝配有窗扇啟閉控制裝置的防火窗??梢?,為了兼顧上述兩本規(guī)范規(guī)定的要求,當(dāng) 避難層采用乙級防火窗時(shí),應(yīng)采用活動式乙級防火窗。對于活動式防火窗,《防火卷簾防火門防火窗施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50877-2014)第6.4.3條規(guī)定,“活動式防火窗,接到消防控制室發(fā)出的關(guān)閉指令后,應(yīng)自動關(guān)閉,并應(yīng)將關(guān)閉信號反饋至消防控制室”,應(yīng)當(dāng)注意的是,有設(shè)計(jì)師認(rèn)為,只要是發(fā)生火災(zāi)了,其活動式防火窗就關(guān)閉了,其實(shí)不然,上述條文有如下說明,“當(dāng)常開的活動式防火窗任一側(cè)的火災(zāi)探測器發(fā)生火災(zāi)報(bào)警信號后,活動式防火窗應(yīng)能自動關(guān)閉,并將關(guān)閉信號送至消防控制室”。即,當(dāng)避難層的火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)或煙氣時(shí),此時(shí)才聯(lián)動關(guān)閉。也就是說,火災(zāi)時(shí),通過采用自然通風(fēng)方式,防止火災(zāi)煙氣在避難層(間)空間內(nèi)積聚是可行的。萬一避難層室外有煙氣可能串入室內(nèi)的情形怎么辦呢?其實(shí)采用自然通風(fēng)方式防煙的封閉樓梯間,防煙樓梯間及其前室和合用前室也都存在這個(gè)問題。綜合考慮安全、適用、經(jīng)濟(jì)等各方面因素,一般公認(rèn),在一定條件下,“可利用建筑本身的采光通風(fēng),基本起到防止煙氣進(jìn)一步進(jìn)入安全區(qū)域的作用”(《新建規(guī)》第8.5.1條及其條文說明)。進(jìn)一步,如有不同朝向的可開啟外窗,“可以認(rèn)為該前室或合用前室的自然通風(fēng)能及時(shí)排出漏入前室或合用前室的煙氣”,避難層(間)也是同樣的道理。建筑防火設(shè)計(jì)固然責(zé)任重大,但必須明白的一個(gè)道理是:金無足赤,事難萬全,將安全風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)即可。同時(shí)需要特別注意的是,對于避難層(間)采用自然通風(fēng)方式來防煙時(shí),防火窗的控制要求《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-2013)并未提及,需要將其控制要求提給電氣專業(yè)。對于自然通風(fēng)防煙時(shí),平時(shí)常開,當(dāng)外面煙氣侵入避難層(間)時(shí),通過火災(zāi)探測器發(fā)出報(bào)警信號后,活動式防火窗自動關(guān)閉。對于避難層(間)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)時(shí),其活動式防火窗與加壓送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,當(dāng)加壓送風(fēng)機(jī)開啟時(shí)應(yīng)能自動關(guān)閉,起到防煙的作用。

        3 風(fēng)管保溫材料

        在設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員經(jīng)常使用離心玻璃棉制品作為風(fēng)管的保溫絕熱材料,而到了施工階段,施工單位因施工不方便要求改為閉孔柔性泡沫橡塑材料,《新建規(guī)》第9.3.15條規(guī)定,“設(shè)備和風(fēng)管的絕熱材料,用于加濕器的加濕材料,消聲材料及其粘接劑,宜采用不燃材料,確有困難時(shí),可采用難燃材料。風(fēng)管內(nèi)設(shè)置電加熱器時(shí),電加熱器的開關(guān)應(yīng)與風(fēng)機(jī)的啟停聯(lián)鎖控制。電加熱器前后各0.8m范圍內(nèi)的風(fēng)管和穿過有高溫、火源等容易起火房間的風(fēng)管,均應(yīng)采用不燃材料?!睂τ谝?guī)范所謂“宜采用不燃材料,確有困難時(shí),可采用難燃材料”,施工不便是否算作確有困難呢?顯然不是,而且《新建規(guī)》規(guī)定了一些地方是不允許采用難燃材料的,只能采用不燃材料,如第9.3.14條“除下列情形外,通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管應(yīng)采用不燃材料:......”。第9.3.15條“電加熱器前后各0.8m范圍內(nèi)的風(fēng)管和穿過有高溫、火源等容易起火房間的風(fēng)管,均應(yīng)采用不燃材料”。第9.3.13條“3在防火閥兩側(cè)各2.0m范圍內(nèi)的風(fēng)管及其絕熱材料應(yīng)采用不燃材料”。第6.1.6條“……,穿過防火墻處的管道保溫材料,應(yīng)采用不燃材料。當(dāng)管道為難燃及可燃材料時(shí),應(yīng)在防火墻兩側(cè)的管道上采取防火措施?!币虼耍O(shè)計(jì)選用的風(fēng)管保溫絕熱材料不可隨意變更。

        由于離心玻璃棉制品為非閉孔材料,當(dāng)采用離心玻璃棉制品作為保溫絕熱材料時(shí),《民規(guī)》第11.1.7條規(guī)定“3采用非閉孔材料保溫時(shí),外表面應(yīng)設(shè)保護(hù)層。采用非閉孔材料保冷時(shí),外表面應(yīng)設(shè)隔汽層和保護(hù)層”。過去《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[6](GB50045-95)(2005年版)第8.5.7條條文說明尚有“但粘接劑和保溫層的外包材料仍應(yīng)采用不燃材料,如玻璃布等”一說,以往執(zhí)行此條文時(shí)頗為盲目,不管是否為閉孔材料,均設(shè)置不燃材料保護(hù)層,現(xiàn)行《新建規(guī)》第9.3.15條已無此要求。因此,采用閉孔柔性泡沫橡塑保溫層時(shí),除工程特殊要求(如露天部分)外,可不設(shè)保護(hù)層。

        4 防火閥3C認(rèn)證

        《煙標(biāo)》第1.0.4條規(guī)定,“建筑防煙、排煙系統(tǒng)的設(shè)備,應(yīng)選用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)準(zhǔn)入制度的產(chǎn)品”,其條文說明如下,“……,依法實(shí)行強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的消防產(chǎn)品,由具有法定資質(zhì)的認(rèn)證機(jī)構(gòu),按照國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證方可使用?!狈罒煛⑴艧熛到y(tǒng)中哪些需要依法實(shí)行強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證呢?2014年8月31日公安部消防產(chǎn)品合格評定中心發(fā)布了《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施細(xì)則-火災(zāi)防護(hù)產(chǎn)品-消防防煙排煙設(shè)備產(chǎn)品》(CCCF-HZFH-03(A/0)),該《實(shí)施細(xì)則》自2014年9月1日起開始實(shí)施。本《實(shí)施細(xì)則》適用于消防防煙排煙設(shè)備產(chǎn)品,包括以下產(chǎn)品種類:防火排煙閥門(防火閥、排煙防火閥、排煙閥)、消防排煙風(fēng)機(jī)、擋煙垂壁產(chǎn)品等。在上述公告中我們看到,消防風(fēng)系統(tǒng)并不是所有產(chǎn)品均有3C認(rèn)證的要求,如防煙(加壓送風(fēng))風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)口以及150℃廚房用排油煙管道上的防火閥均沒有要求。

        對于強(qiáng)制性消防產(chǎn)品,《實(shí)施細(xì)則》附錄“1關(guān)于消防防煙排煙設(shè)備產(chǎn)品強(qiáng)制性認(rèn)證典型產(chǎn)品名稱及單元劃分原則”要求:“2.6防火排煙閥門僅外形尺寸不同,影響產(chǎn)品一致性的其他要素?zé)o變化,當(dāng)委托認(rèn)證的一組(也可為一個(gè))防火排煙閥門公稱尺寸符合下列要求時(shí):1)圓形:直徑小于等于800mm。2)W(寬)×H(高)小于等于1250×800,可選擇其中公稱尺寸最大的產(chǎn)品為典型產(chǎn)品進(jìn)行型式試驗(yàn),其他產(chǎn)品進(jìn)行圖紙確認(rèn)。當(dāng)委托認(rèn)證的防火排煙閥門公稱尺寸不符合上述要求時(shí),每一規(guī)格均應(yīng)作為不同單元進(jìn)行認(rèn)證?!睋?jù)了解,尺寸大于上述規(guī)格均應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行認(rèn)證,每一種不同認(rèn)證單元(主型)的認(rèn)證時(shí)間通常為8個(gè)月。小于上述規(guī)格的每一種規(guī)格為分型,認(rèn)證時(shí)間通常為3個(gè)月。圓形閥凡直徑大于800mm均為主型,需單獨(dú)認(rèn)證,認(rèn)證增加費(fèi)用根據(jù)型式不同執(zhí)行檢測中心相關(guān)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)證完成后,需上傳至消防信息網(wǎng),這也需要幾個(gè)月的時(shí)間,因此,對于某個(gè)工程來說,某一閥門型號超過規(guī)定的尺寸需單獨(dú)認(rèn)識時(shí),認(rèn)證及上網(wǎng)所花費(fèi)的時(shí)間是耗不起的,當(dāng)閥門尺寸超過規(guī)定的尺寸(1250×800)時(shí),一般采用以下方法:1)把大風(fēng)管扯分成滿足3C閥門認(rèn)證的小風(fēng)管,但是成本增加,影響空間排布,影響凈高,增加風(fēng)管阻力。2)采用閥門拼接的方式,用符合3C認(rèn)證的閥門拼接成所需要的尺寸,但拼接的閥門由多個(gè)執(zhí)行器共同工作。例如2000×400可以采用960×400的3C認(rèn)證閥門完美對接(不同的品牌可能其法蘭長度不同,如30mm、40mm),但并不是每個(gè)閥門都可以完美對接的,如1250×1250,對接后為1250×1280,拼裝后尺寸全部超過風(fēng)管(此方式減少了閥門的有效面積,增加了阻力),具體如圖1:

        圖1 防火閥拼接示意圖

        《實(shí)施細(xì)則》附錄1同時(shí)也要求,防火排煙閥門的認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《建筑通風(fēng)和排煙系統(tǒng)用防火閥門》(GB15930-2007),而根據(jù)GB15930-2007第3節(jié)術(shù)語和定義,防火閥及排煙防火閥平時(shí)均呈開啟狀態(tài),排煙閥呈關(guān)閉狀態(tài),第4.1條“注:排煙閥沒有溫感器控制方式”(即排煙閥相當(dāng)于一個(gè)滿足漏風(fēng)量及消防要求的開關(guān)閥或調(diào)節(jié)閥),也就是3C認(rèn)證的防火閥及排煙防火閥均為常開型,排煙閥為常閉型。常閉防火閥、帶溫感器的排煙閥均不符合GB15930-2007的要求,即280℃的多頁排煙口、70/280℃常閉防火閥、70/280℃常閉電動防火閥均不符合3C認(rèn)證?!稛煒?biāo)》第6.2.2-1條規(guī)定,“排煙防火閥、送風(fēng)口、排煙閥或排煙口等必須符合有關(guān)消防產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”。同時(shí),第4.4.12-4條規(guī)定,“火災(zāi)時(shí)由火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動開啟排煙區(qū)域的排煙閥或排煙口,應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)置手動開啟裝置”。因此,防排煙系統(tǒng)執(zhí)行3C認(rèn)證后對于水平排煙系統(tǒng):1)原280℃遠(yuǎn)程多頁排煙口需改為遠(yuǎn)程多頁排煙口+排煙防火閥(或全自動排煙防火閥PFHF-WSDj-YK+百葉風(fēng)口)。2)原280℃排煙防火閥(常閉)需改為排煙閥+排煙防火閥(或全自動排煙防火閥PFHF-WSDj-YK)。3)原70℃電動防火閥(常閉)需改為排煙閥+70℃常開防火閥(或全自動防火閥FHF-WSDj-FK)。常用排煙系統(tǒng)具體做法如圖2所示:

        圖2 3C認(rèn)證前后對比示意圖

        對于豎向排煙系統(tǒng),《煙標(biāo)》第4.4.12-6條規(guī)定,“每個(gè)排煙口的排煙量不應(yīng)大于最大允許排煙量,最大允許排煙量應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.14條的規(guī)定計(jì)算確定?!必Q向排煙系統(tǒng)一個(gè)防煙分區(qū)一般需要同時(shí)設(shè)置幾個(gè)豎井才能滿足第4.4.12-6條規(guī)定,同時(shí),原280℃遠(yuǎn)程多頁排煙口已經(jīng)無280℃溫感器,需要改為“遠(yuǎn)程多頁排煙口(275mm厚)+2排煙防火閥(210mm厚)”,因此,對于豎向排煙時(shí),建議采用風(fēng)管水平排煙的方式。具體如圖3所示:

        圖3 豎向排煙示意圖

        5 結(jié)語

        1)對于風(fēng)管風(fēng)速小于8m/s時(shí),止回閥需注明通過閥門的風(fēng)速,根據(jù)不同的風(fēng)速來配置相應(yīng)的葉片厚度,并安裝在風(fēng)機(jī)正壓段。

        2)避難層(間)的外窗應(yīng)為活動式防火窗,不同的防煙方式其控制方式應(yīng)不同。

        3)風(fēng)管保溫一般情況應(yīng)采用不燃材料,如離心玻璃棉,設(shè)計(jì)選用的風(fēng)管保溫絕熱材料不可隨意變更。

        4)防火閥需要按照3C認(rèn)證后的要求來考慮防排煙設(shè)計(jì),針對不同的方式采用不同的配置方式。

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