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关于一套系统负担多个防烟分区的机械排烟系统的应用研究

作者:未知

  摘 要 本文对机械排烟系统进行简要介绍,并分析其重要性。结合实际工作对工程上的问题进行简要分析与讨论。在发生火灾的情况下通常最为致命的是烟气,火灾引起的烟气是火灾中最隐形的杀手。及时控制火灾现场的烟气及排放是降低危害的重要方式,因而排烟系统成为烟气排出的重要措施。
  关键词 机械排烟;防烟分区;风管
  前言
  改革开放以来,中国经济突飞猛进、城市建设的脚步越来越快,伴随而来的建筑物消防问题也越发凸显;多次出现的建筑物着火一次又一次的警示着我们——建筑防火已愈发严苛。案例表明,建筑物发生火灾时,火灾烟气致死所占的比率高达到80%以上,火灾烟气成为火灾中的头号杀手,如何对火灾烟气进行控制,成为建筑物火灾防控的重要课题。火灾产生大量的高温有毒烟气如不及时有效地排除,就不能保证被困人员的安全疏散和灭火救援工作的顺利进行。
  排烟系统作为火灾烟气排出建筑物的可靠保障,近年来得到了迅速发展。排烟系统分为自然排烟系统和机械排烟系统。自然排烟就是利用火焰产生的热流浮力和外部风力通过建筑物对外开口排烟气至室外,缺点就是容易受到室外风的影响,对建筑物密封产生不利影响,当然排烟效果也不是很稳定。机械排烟系统就是利用机械设备强制排出不能利用自然排烟条件下的火灾烟气,在火灾初期,将火灾产生的大量烟气通过排烟系统排出室外,延缓烟气层向下扩展的速度,延长火灾允许疏散时间,从而有利于人员疏散和救援行动的开展,使更多的人从火场逃生,降低火灾危害。因此必须保证系统的可靠性、及时性、灵活性。
  建筑防排烟设施在火灾中为安全疏散和消防扑救创造了有利条件,又控制了火势的蔓延扩大,有效遏制了火灾的伤亡和损失。因此搞好建筑中的防排烟措施十分重要,在建筑设计中必须给予充分的重视[1]。
  1 机械排烟系统理论与实践
  根据理论研究表明,一套机械排烟系统所负担的防烟分区越少,越能保证系统的可靠性,但在实际工程实践中,往往由于防烟分区较多且面积差别较大、建筑布局限制、同时尽可能减少排烟井(风井)、专用机房面积以增加使用面积,在满足国家标准规范的前提下,将多个防烟分区尽可能的设置为一套机械排烟系统。
  无窗房间(净高小于6米)面积均为大于50平方米且经常有人停留或可燃物较多,根据《建筑防烟排烟系统技术标准》(以下简称《烟规》),当火灾确认后,担负两个及以上防烟分区的排烟系统,应仅打开着火防烟分区的排烟阀或排烟口,其他地防烟分区的排烟阀或排烟口应呈关闭状态。则该防烟分区内的风管实际风速远大于20m/s,违反《烟规》第4.4.7条(强条)。在此类型的工程中,为满足国家标准要求,在不得已的情况下设置该种机械排烟系统,只能将各防烟分区风管尺寸设置为与竖直主管尺寸为一致,但换来的是风管布置空间紧张甚至布置不下或吊顶高度的进一步降低;同时在房间面积较小的情况下,各排烟口中心点至最近墙体的距离不满足大于等于两倍排烟口当量直径,应将单个排烟口的最大排烟量减半,造成房间面积很小的情况可能设置多个排烟口。此类型的工程实例多发生于现有建筑物的改造中,且由于建筑实际使用过程中建筑布局无法进行的较大调整[2]。
  2 机械排烟系统主要组成部分
  机械排烟系统主要由专用风机房、排烟风机、排烟口、防火阀、风管(管井)、挡烟垂壁等组成。
  3 机械排烟系统主要技术性能
  ①排烟风机应设置在专用机房内,且风机两侧应有600mm以上的空间;②排烟风机應满足280℃时连续工作30min的要求,排烟风机应与风机入口处的排烟防火阀连锁,当该阀关闭时,排烟风机应能停止运转;③排烟风机与排烟管道的连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性;④吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热,并应与可燃物保持不小于150mm的距离;⑤排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反,排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.5m;⑥排烟风机宜设置在排烟系统的最高处,烟气出口宜朝上,并应高于加压送风机和补风机的进风口;⑦排烟系统与通风、空气调节系统应分开设置;当确有困难时,可以合用,但应符合排烟系统的要求,且当排烟口打开时,每个排烟合用系统的管道上,需联动关闭的通风和空气调节系统的控制阀门不应超过10个[3];⑧置排烟管道的管道井应采用耐火极限不小于1.0h的隔墙与相邻区域分隔;当墙上必须设置检修门时,应采用乙级防火门。
  4 机械排烟系统的控制
  排烟系统一般和火灾自动报警系统联系紧密,由火灾自动报警系统对其进行控制,使其具有自动、手动和现场手动功能。一般机械排烟系统的联动控制程序是:由火灾探测器探测到火灾信号,火灾信号输入到火灾报警控制器,由火灾报警控制器发出指令,通过总线编码模块开启该探测器所在的防烟分区内的排烟阀(口),降下活动式挡烟垂壁,连锁开启排烟风机,进行排烟。不同情况的排烟系统其控制方式也不相同,有的系统把排烟阀设计常开式的,火灾时不必开启排烟阀;有的系统把排烟防火阀设为常闭式的,火灾时还要开启排烟防火阀才能实现排烟功能;有的系统和通风系统合用,需要设计火灾情况下的功能转换;还有的需要在没有火灾自动报警系统的情况下设计机械排烟系统[4]。
  5 结束语
  通过对火灾烟气及一套系统负担多个防烟分区的机械排烟系统的应用研究,在满足国家标准规范的同时,结合工程实际,进一步加强了对建筑物着火产生的烟气的防控。
  参考文献
  [1] 建筑设计防火规范:GB50016-2014[S].北京:中国标准出版社,2014.
  [2] 建筑防烟排烟系统技术标准:GB51251-2017[S].北京:中国标准出版社,2017.
  [3] 火灾自动报警系统设计规范:GB50116-2013[S].北京:中国标准出版社,2013.
  [4] 佚名.建设部工程质量安全监督与行业发展司.全国民用建筑工程设计技术措施:暖通空调·动力[M].北京:中国计划出版社,2003:202.
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