消防驗(yàn)收及審查排煙系統(tǒng)的問(wèn)題分析與探討

●康大生

(河南省消防總隊(duì)，河南鄭州 450008)

在大型工程消防驗(yàn)收時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)排煙系統(tǒng)排煙量不足，排煙閥、防火閥使用不當(dāng)和安裝不完整，排煙系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制調(diào)試不到位，排煙風(fēng)管采用薄鋼板法蘭，軟接管使用可燃材料，防火閥、排煙閥與防火隔斷間的短管未設(shè)置防火及耐火處理，且長(zhǎng)度超過(guò)200 mm。在防排煙施工圖圖紙審核中發(fā)現(xiàn)，排煙系統(tǒng)設(shè)置過(guò)于復(fù)雜，與平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換原理不清楚，風(fēng)閥使用混亂，聯(lián)動(dòng)控制方案不明確。本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行具體分析與探討。

1 排煙量不足

在消防工程驗(yàn)收時(shí)，開(kāi)啟排煙口、排煙風(fēng)機(jī)及其排煙閥(其他排煙口處于關(guān)閉狀態(tài))，測(cè)量排煙口風(fēng)速，計(jì)算排煙量，排煙量不能滿足60 m3·h-1·m-2設(shè)計(jì)要求。查看設(shè)計(jì)圖紙，排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓及系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本合理，但排煙口較多。排煙系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1 排煙系統(tǒng)原理圖

原因分析:根據(jù)《建筑通風(fēng)和排煙系統(tǒng)用防火閥門(mén)》(GB 15930-2007)第 6．11．2 條，在環(huán)境溫度下，排煙閥葉片兩側(cè)保持1 000 Pa靜壓差，其單位面積漏風(fēng)量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))不大于700 m3·h-1·m-2。第6．12．3條，在規(guī)定的耐火時(shí)間內(nèi)，使防火閥或排煙閥葉片兩側(cè)保持300 Pa靜壓差，其單位面積漏風(fēng)量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))不大于700 m3·h-1·m-2。按上述漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算排煙閥的漏風(fēng)量及漏風(fēng)率:

防煙分區(qū)按300 m2計(jì)算，則防煙分區(qū)排煙量:300×60=18 000 m3·h-1;排煙口最小面積:300×60/3600/10=0．5 m2;排煙口漏風(fēng)量:0．5 ×700=350 m3·h-1;排煙風(fēng)機(jī)排煙量300×120=36 000 m3·h-1;一個(gè)排煙口漏風(fēng)率:350/36000=0．97%≈1%。

計(jì)算得知:一個(gè)排煙口漏風(fēng)量為系統(tǒng)計(jì)算排煙量的1%。

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2006)第9．4．8條第1款“其排煙量應(yīng)考慮10% ～20%的漏風(fēng)量”的規(guī)定，排煙系統(tǒng)風(fēng)機(jī)選用按10%富余系數(shù)考慮，排煙系統(tǒng)排煙閥漏風(fēng)量為10%，漏風(fēng)量為10個(gè)常閉排煙口漏風(fēng)率。如果排煙系統(tǒng)與平時(shí)排風(fēng)合用，平時(shí)排風(fēng)的排風(fēng)口設(shè)置了防煙防火閥，在排煙時(shí)轉(zhuǎn)換為常閉的風(fēng)閥，當(dāng)計(jì)算閥門(mén)漏風(fēng)量時(shí)，也包括在內(nèi)，排煙系統(tǒng)排煙口大于10個(gè)時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)排煙量應(yīng)相應(yīng)增加。

如鄭州綠城會(huì)展賓館，在消防系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，中段寫(xiě)字區(qū)域的豎向走道排煙系統(tǒng)，每層設(shè)有常閉排煙閥和平時(shí)常開(kāi)的排風(fēng)防煙防火閥，層數(shù)超過(guò)20層，排煙閥、防煙防火閥總數(shù)超過(guò)40個(gè)，調(diào)試測(cè)量排煙量不能滿足設(shè)計(jì)要求。排煙風(fēng)機(jī)必須加大風(fēng)量。

解決辦法:在排煙系統(tǒng)中，常閉排煙口數(shù)量不超過(guò)10個(gè)時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量按漏風(fēng)量10%計(jì)算;常閉排煙口數(shù)量超過(guò)10個(gè)時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)加大，每增加一個(gè)常閉排煙口，風(fēng)量增加1%，排煙系統(tǒng)共有15個(gè)常閉排煙口時(shí)，考慮15%的漏風(fēng)量;有30個(gè)常閉排煙口時(shí)，考慮30%的漏風(fēng)量。本計(jì)算方法簡(jiǎn)便，也符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．4．8條第1款的規(guī)定，考慮不小于10%的漏風(fēng)量。

2 排煙系統(tǒng)豎向土建風(fēng)道(排煙豎井)漏風(fēng)量大

大型排煙系統(tǒng)通常采用豎向風(fēng)井接風(fēng)管及排煙口，每層的排煙風(fēng)管風(fēng)速一般為15 m·s-1左右，風(fēng)管阻力較大，排煙豎井承受的負(fù)壓也較大，土建風(fēng)道漏風(fēng)量也比較大，一般超過(guò)10%。這樣的系統(tǒng)排煙風(fēng)口數(shù)量又較多，排煙口排煙量就很難達(dá)到規(guī)定的排煙量。

根據(jù)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50243-2002)第4．2．5 條第 2、5 款的要求，排煙系統(tǒng)按中壓系統(tǒng)風(fēng)管的規(guī)定確定允許單位面積風(fēng)管漏風(fēng)量:

式中，P為風(fēng)管工作壓力，取500 Pa。

排煙系統(tǒng)風(fēng)管面積取400 m2;主風(fēng)管QM≤400×0．0352 × 5000．65=799 m3·h-1，支風(fēng)管面積按1 120 m2計(jì)算，鍍鋅鋼板風(fēng)管漏風(fēng)量3 000 m3·h-1。

《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第4．2．5條第4款要求:磚、混凝土風(fēng)道允許漏風(fēng)量按低壓系統(tǒng)風(fēng)道的1．5倍。即

混凝土風(fēng)道面積取144 m2，其漏風(fēng)量QL≤144×1．5 ×0．1056 ×5000．65=1 295 m3·h-1。

在實(shí)際工程中，土建豎井面積較小，內(nèi)表面無(wú)法抹灰，表面凹凸不平，梁下填充封堵無(wú)法完整，既很難控制施工質(zhì)量，又難以修復(fù)該施工瑕疵，其漏風(fēng)量也難以控制，遠(yuǎn)比計(jì)算的要大。

解決辦法:豎向較大型排煙系統(tǒng)，系統(tǒng)阻力大于500 Pa時(shí)，排煙豎井承受負(fù)壓大，土建豎井漏風(fēng)量不能得到有效控制，排煙豎井內(nèi)應(yīng)襯鋼板風(fēng)道，減少漏風(fēng)量。

3 排煙風(fēng)管的制作安裝

《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第4．2．1條規(guī)定排煙系統(tǒng)風(fēng)管鋼板厚度可按高壓系統(tǒng)確定。

2007年3月1日起實(shí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖07K133《薄鋼板法蘭風(fēng)管制作與安裝》，采用全自動(dòng)流水線完成各種工序，具有生產(chǎn)效率高、尺寸準(zhǔn)確、成形質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，已在大型通風(fēng)空調(diào)工程中廣泛使用。但在防排煙工程中也采用該工藝制作安裝防排煙風(fēng)管，是不適合的。

該圖集編制說(shuō)明適用范圍明確指出:本圖集適用于通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的中、低壓風(fēng)管系統(tǒng)，不適用于圓形風(fēng)管和消防排煙風(fēng)管。風(fēng)管的厚度也僅有中、低壓風(fēng)管系統(tǒng)鋼板厚度加工工藝。

薄鋼板法蘭的連體薄鋼板，連接件由1．0～1．2 mm的彈簧夾組成，排煙風(fēng)管在排煙過(guò)程中彈簧夾通過(guò)鍍鋅鋼板傳熱或風(fēng)管外部火源受熱，彈簧夾彈力會(huì)大幅減小，法蘭失去約束力，法蘭處漏風(fēng)量加大，排煙量減小;重則排煙風(fēng)管連接變形，法蘭處排煙風(fēng)管斷開(kāi)，導(dǎo)致排煙系統(tǒng)失效。

所以薄鋼板法蘭不得在防排煙系統(tǒng)使用。

4 排煙口的設(shè)置

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為“排煙系統(tǒng)僅能采用常閉排煙口”，也就是所有排煙口均應(yīng)為常閉型排煙口，在排煙時(shí)開(kāi)啟。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．4．6條規(guī)定:排煙口或排煙閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖，當(dāng)任一排煙口或排煙閥開(kāi)啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能自行啟動(dòng);排煙口或排煙閥平時(shí)為關(guān)閉時(shí)，應(yīng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)啟裝置?？梢钥闯?，規(guī)范沒(méi)有排除使用常開(kāi)型鋼百葉排煙口;只是明確排煙口為常閉時(shí)，應(yīng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)啟裝置。

采用常開(kāi)百葉口的排煙系統(tǒng)由鋼百葉、風(fēng)管、280℃關(guān)閉防火閥及排煙風(fēng)機(jī)等組成，常用于平時(shí)通風(fēng)與事故時(shí)排煙合用的系統(tǒng)中，如中廳及汽車庫(kù)通風(fēng)與排煙系統(tǒng)，平時(shí)用法與事故排煙用法一致，不需要閥門(mén)轉(zhuǎn)換或者調(diào)節(jié)。因此常開(kāi)排煙口的排煙系統(tǒng)不需要復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，只要開(kāi)啟排煙風(fēng)機(jī)(消防控制室均有排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)直開(kāi)按鈕)，即可排煙或者排風(fēng)。

僅有常開(kāi)百葉排煙口的排煙系統(tǒng)，操作管理簡(jiǎn)單，可靠性能高，是常用的排煙系統(tǒng)之一。

但由于排煙風(fēng)機(jī)控制柜一般設(shè)置在風(fēng)機(jī)房，百葉排煙口(防煙分區(qū))處未設(shè)置手動(dòng)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，故不完全符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．4．6條第1款延伸理解的內(nèi)容。

建議:常開(kāi)排煙口的排煙系統(tǒng)簡(jiǎn)捷，投資低，控制可靠，能夠正常使用;可在排煙口附近距地1．5 m設(shè)置手動(dòng)開(kāi)啟排煙風(fēng)機(jī)按鈕，按鈕距離不大于30 m，在本防煙分區(qū)及消防控制室均可開(kāi)啟。

5 排煙系統(tǒng)與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)合用，轉(zhuǎn)換措施不完善

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．1．4條規(guī)定:“機(jī)械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜分開(kāi)設(shè)置。當(dāng)合用時(shí)，必須采取可靠的防火安全措施，并應(yīng)符合機(jī)械排煙系統(tǒng)的有關(guān)要求?！?/p>

可以看出，排煙系統(tǒng)宜與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置，如大型商業(yè)，防煙分區(qū)較多，排煙系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)均相對(duì)復(fù)雜，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換困難，一個(gè)平時(shí)使用的防煙閥不能按程序關(guān)閉，排煙系統(tǒng)將不能正常運(yùn)行。為保證排煙系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，宜獨(dú)立設(shè)置。

一些建筑的地下室通風(fēng)、走道排煙、機(jī)房排煙、機(jī)房通風(fēng)，加壓送風(fēng)、補(bǔ)風(fēng)和新風(fēng)等，系統(tǒng)較多，管路空間有限，可采用排煙系統(tǒng)和平時(shí)通風(fēng)合用。合用就需要轉(zhuǎn)換風(fēng)閥，平時(shí)排風(fēng)的管路及風(fēng)口，轉(zhuǎn)換時(shí)要關(guān)閉，該風(fēng)閥應(yīng)采用符合防排煙系統(tǒng)要求的防煙防火閥(常開(kāi)、24 V電信號(hào)關(guān)閉、70℃關(guān)閉)。

在審查設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換閥采用電動(dòng)風(fēng)閥、自動(dòng)風(fēng)閥等，風(fēng)閥功能不明確，隨意使用，造成轉(zhuǎn)換排煙系統(tǒng)時(shí)間長(zhǎng)、可靠性差等隱患。防排煙系統(tǒng)應(yīng)采用防排煙系統(tǒng)專用風(fēng)閥。

6 排煙風(fēng)管軟管未采用不燃材料

排煙系統(tǒng)軟管按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．4．9條規(guī)定:當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)及系統(tǒng)中設(shè)置有軟接頭時(shí)，該軟接頭應(yīng)能在280℃的環(huán)境條件下連續(xù)工作不少于30 min。由于軟管材料無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員不能準(zhǔn)確選用或要求，安裝單位又不重視，故在工程消防驗(yàn)收時(shí)常出現(xiàn)軟管不符合要求的情況。《防排煙系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》報(bào)批稿規(guī)定“排煙風(fēng)機(jī)不設(shè)柔性管接頭;當(dāng)必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)采用與排煙風(fēng)機(jī)耐火要求一樣的材料”是非常必要的。

排煙風(fēng)管軟管應(yīng)采用A級(jí)不燃防火布制作，防火布品種有石棉防火布、玻璃纖維防火布、玻璃纖維涂覆防火布、陶瓷防火布、硅酸鋁防火布、硅膠防火布、鋁箔防火布、高硅氧防火布等，其燃燒性能均已達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，耐高溫為500～800℃。也有一些成品軟管，如硅鈦合金軟管、硅酸鈦金軟管、硅纖鈦金軟風(fēng)管、硅玻鈦金耐高溫軟風(fēng)管等。

7 防火閥及防火短管安裝

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第10．3．14條及條文說(shuō)明規(guī)定:防火閥與防火隔斷間的短管應(yīng)采用2 mm鋼板制作，短管與防火隔斷間采用不燃材料密封，防火閥單獨(dú)設(shè)置支吊架;《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第8．5．3條及條文說(shuō)明規(guī)定:防火閥與防火隔斷間的短管應(yīng)采用≥1．6 mm鋼板制作;《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第6．2．1條(強(qiáng)條)規(guī)定:在風(fēng)管穿過(guò)需要封閉的防火、防爆的墻體或樓板時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)埋管或防護(hù)套管，其鋼板厚度不應(yīng)小于1．6 mm，風(fēng)管與防護(hù)套管之間，應(yīng)用不燃且對(duì)人體無(wú)危害的柔性材料封堵;在國(guó)標(biāo)07K103-2安裝圖集中也明確了該安裝方法。但在消防驗(yàn)收時(shí)，經(jīng)?？吹皆撎幬窗匆蟀惭b制作，主要原因還是施工及其管理人員不重視。

8 排煙風(fēng)機(jī)入口的排煙防火閥

設(shè)計(jì)、安裝工作者，對(duì)排煙防火閥功能沒(méi)有完全理解或者設(shè)計(jì)文件不明確。在工程驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)，采用了常閉的排煙防火閥，采用該閥在日常系統(tǒng)試驗(yàn)開(kāi)啟過(guò)程中，如果未即時(shí)手動(dòng)復(fù)位，閥門(mén)功能不能完全實(shí)現(xiàn);火災(zāi)時(shí)，排煙系統(tǒng)不能即時(shí)排煙，對(duì)排煙系統(tǒng)來(lái)講，多了一個(gè)故障點(diǎn)。也有些工程中，安裝了常開(kāi)的電動(dòng)關(guān)閉的防火閥，在實(shí)際操作過(guò)程中，不能明確分別該閥與排煙閥的功能，誤操作給電信號(hào)關(guān)閉了該閥，則系統(tǒng)也不能正常排煙。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9．4．8條規(guī)定:在排煙風(fēng)機(jī)入口處的總管上應(yīng)設(shè)置當(dāng)煙氣溫度超過(guò)280℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥，該閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖，當(dāng)該閥關(guān)閉時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該閥一般可采用常開(kāi)的超過(guò)280℃自行關(guān)閉的防火閥，防火閥設(shè)置狀態(tài)信號(hào)，自動(dòng)關(guān)閉輸出信號(hào)到消防控制室，再聯(lián)動(dòng)關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

解決辦法:排煙風(fēng)機(jī)入口的排煙防火閥最好是280℃自動(dòng)防火閥，不帶電動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉功能，閥門(mén)功能單一，造價(jià)低，工作可靠;但該閥必須帶閥門(mén)狀態(tài)信號(hào)反饋功能。

9 擋煙垂壁

有些地下車庫(kù)和未吊頂?shù)纳虡I(yè)建筑，劃分防煙分區(qū)時(shí)未設(shè)置擋煙垂壁，認(rèn)為可用500 mm高度的梁作為擋煙垂壁。擋煙垂壁應(yīng)在防煙分區(qū)內(nèi)形成有效的集煙倉(cāng)，排煙口應(yīng)設(shè)在集煙倉(cāng)內(nèi)，有效排煙，防止煙氣擴(kuò)散。但梁形成的梁格空間，遠(yuǎn)小于防煙分區(qū)，風(fēng)管不在該空間，不能在梁的每一個(gè)空間內(nèi)設(shè)置排煙口，不能阻止煙氣擴(kuò)散，故相同高度的梁不能代替擋煙垂壁。

對(duì)環(huán)境要求不高的汽車庫(kù)，可采用耐高溫防火布、鍍鋅鋼板等廉價(jià)材料制作擋煙垂壁，排煙口高于擋煙垂壁，排煙口宜設(shè)在排煙風(fēng)管側(cè)壁和上部。

10 結(jié)論

常閉排煙口(閥)較多的排煙系統(tǒng)，每個(gè)排煙口漏風(fēng)量約為系統(tǒng)計(jì)算排煙量的1%，多于10個(gè)排煙口時(shí)，每增加1個(gè)排煙口，排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量在原計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上加大1%排煙量。排煙支管較長(zhǎng)的豎向機(jī)械排煙系統(tǒng)，因豎井內(nèi)負(fù)壓較大，為減少漏風(fēng)量，排煙豎井宜內(nèi)置風(fēng)管;較大型排煙系統(tǒng)，應(yīng)詳細(xì)計(jì)算排煙系統(tǒng)的風(fēng)壓，作為選用風(fēng)機(jī)的依據(jù)。

排煙風(fēng)管應(yīng)采用角鋼法蘭連接，不得采用薄鋼板法蘭風(fēng)管;軟接管應(yīng)采用耐高溫不燃防火布制作，防火閥單獨(dú)設(shè)置支吊架，與防火隔斷間采用防火風(fēng)管。機(jī)械排煙口應(yīng)設(shè)置在擋煙垂壁組成的集煙倉(cāng)內(nèi)。防排煙系統(tǒng)應(yīng)選用防排煙專用風(fēng)閥，使排煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制正常工作，發(fā)揮應(yīng)有的效能。

［1］GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．

［2］GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2005年版)［S］．

［3］GB 50243-2002，通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．

［4］GB 15930-2007，建筑通風(fēng)和排煙系統(tǒng)用防火閥門(mén)［S］．

［5］國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖07K103-1～2，建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備附件選用與安裝(2007年合訂本)［Z］．

［6］國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖07K133，薄鋼板法蘭風(fēng)管制作與安裝［Z］．