淺談民用建筑防排煙系統(tǒng)的控制方式

曾令菊

（四川省工業(yè)設備安裝公司 四川成都 610000）

前言

民用建筑的火災基本為固體火災，固體物質燃燒的產物根據(jù)是否完全燃燒而不同，H2O、CO2、SO2是完全燃燒的主要產物，HCl、CO、醇類、醛類、醚類等是不完全燃燒的主要產物，雖然CO2無毒，但一定濃度的CO2會刺激人的呼吸中樞，吸入過多的CO2會引起頭痛及神志不清等癥狀。CO對血液中的血紅蛋白有高親和性，阻礙血液中氧氣的輸送，從而引起頭痛、神志不清和肌肉調節(jié)障礙等癥狀。NOx（氮氧化物）、HCl、HF、SO2及COCl2（光氣）等均為有毒氣體，有強烈的刺激作用，對人體有不同程度的危害。燃燒產生的煙氣除毒性外還具有減光性，會嚴重影響人們的視線，在增加人們心里恐慌的同時使人們難以辨別火勢和尋找安全疏散路線?；馂闹斜粷鉄熝绬芩赖娜耸菬勒叩?～5倍。CO中毒是濃煙致人死亡的主要原因，在CO濃度達1.3%的空氣中，呼吸13min就會導致死亡。在通常的情況下，CO2在空氣中約占0.06%，當其濃度達到2%時，人就會感到呼吸困難，達到6%、7%時，人就會窒息死亡。因此發(fā)生火災時，煙氣的危害十分嚴重，對疏散的影響也極其重大。

1 民用建筑機械防煙系統(tǒng)

1.1 建筑防煙系統(tǒng)分類

對于建筑高度不超50m的公共建筑和建筑高度不超100m的住宅建筑，可以采用自然通風的防煙方式，自然通風是以熱壓和風壓作用利用建筑本身的采光通風、防止煙氣進入安全區(qū)域，通常采用凹廊、陽臺作為防煙樓梯間的前室或合用前室或前室具有兩個不同朝向的面積符合要求的可開啟外窗。在不具備自然通風的條件時，采用機械加壓送風系統(tǒng)，機械加壓送風系統(tǒng)主要由送風口、送風管道、送風機和吸風口組成。

1.2 加壓送風系統(tǒng)工作原理

機械加壓送風方式是指風機將室外空氣通過特定管路運送到指定地點，用機械產生的氣流和壓力阻止著火區(qū)域的煙氣向安全區(qū)擴散，使安全區(qū)保持一定正壓，防止煙氣侵入。通常情況當高層建筑火災時，煙氣主要的擴散流動路徑為：著火房間→走廊→疏散樓梯間→上部樓層→室外。因此在進行加壓送風時：防煙樓梯間壓力＞前室壓力＞走道壓力＞房間壓力。當火災發(fā)生時，機械加壓送風系統(tǒng)及時開啟，防止煙氣侵入作為疏散通道的走廊、樓梯間及其前室，人們從火災區(qū)域向安全區(qū)疏散。

1.3 加壓送風系統(tǒng)注意事項

機械加壓送風的送風量需經(jīng)過計算確定，計算時需考慮在規(guī)定風速下系統(tǒng)的漏風量，系統(tǒng)的全壓除考慮最不離管道壓頭損失外，還應有余壓，防煙樓梯間和各類前室、避難間的正壓值應符合規(guī)范要求，如果壓力過高，會造成疏散門開啟困難，壓力過低正壓送風系統(tǒng)沒有足夠的風速，就難以形成滿足阻擋煙氣的能量，為了保證防煙樓梯間及各類前室的正壓值，可以設置余壓閥，控制余壓閥兩側正壓間的壓力差不超過50Pa。同時送風風速與風管的材質有很大關系，通常金屬管道風速不大于20m/s，非金屬管道風速不大于15m/s，土建風井風速不大于10m/s。加壓送風口的風速不大于7m/s。

加壓送風口通常分為自垂百葉和常閉式兩種形式。常閉型風口可以通過感煙（感溫）信號控制開啟，也可以手動開啟。風口開啟時可輸出動作信號至火災聯(lián)動控制器，由它聯(lián)動開啟風機。通常樓梯間每2～3層設一個自垂百葉送風口，各類前室應每層設一個常閉加壓送風口。設置機械加壓送風的場所不應設置可開啟的外窗，不能在同一位置同時采用自然通風和機械加壓送風系統(tǒng)。

1.4 加壓送風系統(tǒng)控制方式

（1）現(xiàn)場手動啟動；

（2）消防控制室手動啟動；

（3）系統(tǒng)中任一常閉加壓送風口開啟時，加壓送風機能自動開啟；

（4）通過火災報警系統(tǒng)自動啟動。

圖1

1.5 加壓送風系統(tǒng)通過火災報警系統(tǒng)自動啟動的控制程序

當某一防火分區(qū)內的兩只獨立火災探測器或一只火災探測器與一只手動火災報警按鈕的報警信號，發(fā)送到消防聯(lián)動控制器時，聯(lián)動控制器將開啟信號發(fā)送到報警區(qū)域對應的前室及合用前室的常閉加壓送風口的控制模塊，由消防聯(lián)動控制模塊開啟加壓送風口，同時將風口開啟狀態(tài)的信號反饋至消防聯(lián)動控制器，此時消防聯(lián)動控制器發(fā)送開啟信號給常閉加壓送風口對應的加壓送風機模塊，由該模塊開啟加壓送風機，以上風口、風機均應在15s內開啟。同時應滿足：開啟該防火分區(qū)樓梯間內的全部加壓送風機和開啟該防火分區(qū)內著火層及其相鄰層上下層和前室的常閉加壓送風口、加壓送風機。

2 民用建筑機械排煙系統(tǒng)

2.1 建筑排煙系統(tǒng)分類

排煙系統(tǒng)分為自然排煙方式和機械排煙方式，《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）規(guī)定，多層建筑優(yōu)先采用自然排煙的方式。自然排煙是充分利用建筑物的構造，利用火災時產生的熱煙氣的浮力和外部風力作用，通過房間或走道的開口把煙氣排至室外的排煙方式。在自然排煙中必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。在不具備自然排煙的條件下，采用機械排煙系統(tǒng)，機械排煙系統(tǒng)由擋煙垂壁、排煙口、排煙防火閥、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。

2.2 機械排煙系統(tǒng)工作原理

在火災發(fā)生時，采用機械排煙系統(tǒng)，將著火部位等空間的煙氣排至室外?；馂臅r，防煙分區(qū)內的長閉加壓送風口開啟，利用機械排煙風機產生的負壓，將煙氣由排煙口吸入，經(jīng)排煙風管排出室外。機械排煙系控制通常由現(xiàn)場手動控制和火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制。

2.3 機械排煙系統(tǒng)注意事項

機械排煙系統(tǒng)通常與自然補風組合、機械排煙與機械補風組合、機械排煙與排風合用、機械排煙與通風空調系統(tǒng)合用等形式。通常排煙系統(tǒng)應獨立設置，當合用時，系統(tǒng)的風口、風道、風機等要滿足排煙系統(tǒng)的要求，當火災被確認后，應能在開啟排煙區(qū)域的排煙口和排煙風機，并在15s內自動關閉與排煙無關的通風空調系統(tǒng)。

當排煙風機負擔多個防煙分區(qū)時，其排煙量按最大的一個防煙分區(qū)加風管的漏風量及其他未開啟的排煙閥的漏風量之和計算。排煙口的最大允許排煙量要經(jīng)計算確定，如果一個排煙口的排煙風量過大，會在煙氣底部參雜空氣一起排出，從而減少了實際排煙量。同時排煙風速與風管的材質有很大關系，通常金屬管道風速不大于20m/s，非金屬管道風速不大于15m/s，土建風井風速不大于10m/s。排煙口的風速不大于10m/s。排煙風機可以采用軸流風機或離心風機，但都需要滿足在280℃連續(xù)工作30min，同時排煙風機入口處設置的280℃排煙防火閥能連鎖關閉排煙風機。排煙風機與排煙管道不宜設置軟接，當排煙系統(tǒng)中設置軟接時，軟接應能在280℃連續(xù)工作30min。

排煙口應設置在防煙分區(qū)的儲煙倉內，每個防煙分區(qū)應分別設置排煙口，排煙口距防煙分區(qū)最遠點的水平距離不大于30m。排煙口與附件安全出口相鄰邊緣之間的水平距離不應小于1.5m。

2.4 排煙風機的控制方式

（1）現(xiàn)場手動啟動；

（2）通過火災報警系統(tǒng)自動啟動；

（3）消防控制室手動啟動；

（4）系統(tǒng)中任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機、補風機能自動開啟。

圖2

2.5 排煙系統(tǒng)通過火災報警系統(tǒng)自動啟動的控制程序

排煙系統(tǒng)通過火災報警系統(tǒng)聯(lián)動觸發(fā)信號的控制程序，與加壓送風系統(tǒng)通過火災報警系統(tǒng)聯(lián)動觸發(fā)信號的控制程序基本相同，不同點在于兩個系統(tǒng)對觸發(fā)點探測器所處的報警區(qū)域要求不同，加壓送風系統(tǒng)要求同一防火分區(qū)內報警信號，而排煙系統(tǒng)要求是同一防煙分區(qū)內的報警信號。其聯(lián)動觸發(fā)信號均為，探測區(qū)域內的兩只獨立火災探測器或一只火災探測器與一只手動火災報警按鈕的報警信號?；鹁l(fā)生時，消防聯(lián)動控制器15s開啟活動式擋煙垂壁同時啟動該區(qū)內的排煙風機和補風機，并在30s內自動關閉通風空調等其他無關系統(tǒng)，當一個排煙系統(tǒng)負擔兩個及以上防煙分區(qū)的排煙功能，火災時僅開啟火災所在防煙分區(qū)的排煙閥（口），其他防煙分區(qū)的排煙閥（口）應保證是關閉狀態(tài)。設置在排煙風機入口總管處的排煙防火閥在280℃時自動關閉，同時聯(lián)鎖關閉排煙風機和補風機。

3 結束語

施工單位在了解和掌握消防防排煙系統(tǒng)的聯(lián)動控制原理和各消防系統(tǒng)間的邏輯關系后，能在設備訂貨、選型、安裝、調試各階段根據(jù)系統(tǒng)實際需要確定各類風機、防火閥、排煙閥、消防聯(lián)動設備的類型和技術要求。安裝完成后用上述4種控制方式測試防排煙系統(tǒng)，為工程順利通過消防驗收奠定基礎。