通风排烟系统存在的问题及分析论文_付腾

宜宾职业技术学院 建筑工程系 四川宜宾 644003

摘要:本文首先阐述了通风实际工程与相关规范不符的情况,如:防火阀设置、排风量计算、排烟口设置等。通过多个案例,说明了通排烟系统中易出现的现象并加以分析,提出解决对策。

关键词:排风;防排烟;规范;案例分析

1实际工程与规范不符的情况

1.1通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求

《高规》中规定,风管不宜穿过防火墙或变形缝,如必须穿过时,应在穿过防火墙处设防火阀;穿过变形缝时,应在两侧设防火阀。然而,有的高层建筑,风管穿防火墙处未设防火阀,有的风管穿过变形缝时仅在一侧设有防火阀,而另一侧则未设。另外,有些工程防火阀的位置设置不当。按要求防火阀应紧靠防火墙设置,且连接防火阀的穿墙风管厚度δ≥1.6mm,防火墙两侧各2m范围内的风管应采用不燃材料保温。但有些工程通风空调风管上的防火阀随意设置,远离防火墙,其间的风管既未注明加厚,亦未采取任何保护措施,存在着隐患。

1.2防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题

《高规》对高层建筑防烟楼梯间前室加压送风量作出了规定,并分情况给出了具体风量值。该条附注中说明开启门时通过门的风速不宜小于0.7 m/s;条文说明中规定了门的开启数量,20层以下为2,20层以上为3。《高规》还规定,防烟楼梯间前室的加压送风口应每层设一个。根据这些规定,可以推算出各层前室送风口的风量应为L/2(20层以下)或L/3(20层以上,L为前室总加压送风量)。然而,有的工程,其防烟楼梯间前室送风口的风量却标注为L/n(n为建筑物层数),显然小了许多。如某12层建筑,防烟楼梯间前室总加压送风量定为16000 m3/h,但每层前室送风口风量却标注为16000/12≈1300(m3/h),显然其风口配小了。正确的标注应是16000/2=8000(m3/h),应按此配置风口大小。

1.3误将防烟分区排风量的计算混同于排烟风机风量的计算

《高规》对排烟风机风量作了明确规定:担负一个防烟分区排烟时,应按该防烟分区面积每㎡不小于60 m3/h计算,担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每㎡不小于120 m3/h计算。请注意,这里指的是选择排烟风机的风量,并不是指防烟分区排风量加大一倍(对每个防烟分区的排风量仍然按防烟分区面积每m2不小于60 m3/h计算),而是当排烟风机不论是水平方向或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟时,只按两个防烟分区同时排烟来确定排烟风机的风量。然而,有的工程排烟风机水平方向担负面积大小不等的2~3个防烟分区的排烟,设计上错误地将排烟风机风量按其所担负的2~3个防烟分区总面积每m2不小于60 m3/h计算,而不是按其中最大防烟分区面积每㎡不小于120 m3/h计算,致使排烟风机风量偏小,难以满足防火使用要求。还有的排风机(系统)垂直方向担负两个以上防烟分区(内走道)的排烟,设计上误将各层防烟分区(内走道)的排风量按各自的面积每㎡不小于120 m3/h计算了,而不是按各自的面积每㎡不小于60 m3/h计算的,无形中将垂直方向各防烟分区(内走道)排风量加大了一倍,致使各层风道、风口配置得偏大。

1.4高层建筑排烟系统排烟口选型不当

《高规》规定,(通风空调)风管穿过防火分区的隔墙处应设防火阀。笔者认为,排烟风管不宜穿过防火墙,如必须穿过时,应在穿防火墙处设当烟气温度超过280 ℃时能自动关闭的防火阀,并与排烟风机联锁。然而,有的工程在设计时对此有疏忽。如某工程地下室一排烟系统担负3个房间及1个内走道(各房间与内走道之间的门均为防火门)的排烟,排烟总管上设有一只排烟防火阀,而各房间及走道的排烟口均为单层百叶风口,排烟管穿过各防火墙处均未设排烟防火阀。这样带来的问题是:各房间防火门形同虚设,一旦一个房间发生火灾,将通过排烟管殃及其它房间。正确的做法是:在单层百叶排烟口后(排烟风管穿防火墙处)增设排烟防火阀(280 ℃自动关闭)或将单层百叶风口改为专用排烟风口(平时常闭,着火时自动开启排烟,280 ℃重新关闭)。

2工程设计案例分析

(1)比重大于空气的气体,排风口应上、下部都设

现象:某医院中心化验室,为低速单风道集中空调,各化验室中使用不同的药品,其排风全部由吊顶出口排走,结果硫酸、甲醇、乙醚每日耗量为1L,而室内换气效果不好,这些药品的气味刺人眼目。

原因:排气量并不少,但是吸风口均在吊顶上,下边无吸风口,使溶剂蒸发出的比重大于空气的气体不能排走,而积存在地板附近,使室内有害气体的浓度增加。

对策:修改排风管道,增加靠近地板处的排风吸入口。

教训:要根据所排气体的比重,决定排风吸入口的位置。此外,排除比空气重的蒸气的管道其磨擦阻力也大,所以排风机的压力也应留有一定富裕量。排风管道应采用耐腐蚀的材料。

(2)地下室通风量不足

现象:某大楼柴油发电机房在地下室,内有三台200kW风冷式柴油发电机和一台300kW水冷式柴油发电机。完工后只开两台200kW柴油发电机试车半小时,机房温度就高达60℃,柴油发电机就不能工作,工人也无法在机房停留。

原因:原设计排风量为39000 m3/h,进风量为36000 m3/h。由于进、排风道过长,截面过小,实际进、排风量达不到设计值,而且设计值也小。

对策:地下室为封闭式建筑,用风冷式柴油发电机是不合理的。因为风冷柴油机发热量很大,一台200kW风冷式柴油发电机的发热量大约是116.3kW,三台发热量就是349kW。用通风方式来消除余热,大约需要200×103 m3/h,这在地下室无法实现。用风机来吹风,则风机耗电也得120kW占发电机的20%,显然不合理。所以,应从改造柴油发电机着手。为此,该工程将风冷改为水冷,尽量增加通风量。排风量改为63000 m3/h,进风为47000 m3/h。试车后,1小时机房温度已大为下降,达30℃,可以满足使用要求。

(3)排风竖井管道设置

现象:排气量不足,达不到环境条件。

图1 排气合流互相干扰(一)

原因:排气合流,相互干扰,造成排气量不够。几台排风机同时排入一个竖井中,风速约5~7m/s,排气量减少很多,如图1(a)。

对策:针每个排风系统的排气管均直接插入排气竖井,且都弯向排出口方向;并将排风竖井的排风百叶增加为四面,加大排出口面积,如图1(b)。

(4)排风管

现象:几台排风机共用一根水平排风管,结果风压低的排风机风量显著下降。

原因:不同压头的风机并联相互干扰,压头小的排不出去,风量下降。

对策:将水平共用管道取消,将每个排风系统直接接到百叶上,各排各的互不干扰。

分析:因压出段管内压力高、故减少风量。风机并联后之风量小于单独运行之风量。所以,设计时应考虑并联运行风量减少这一因素,尽量减少系统阻力。

图2 排气合流互相干扰(二)

参考文献:

[1] 任吉云,姜舒,陈明,顾学群.局部排风系统的管道设计 [J].流体机械,2003,31(12).

[2] 田叶光.优化局部排风系统 实现节能降耗 [J].齐鲁石油化工,2007,35(03).

[3] 孙一坚.简明通风设计手册 [M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4] 沈学明,申小中,周敏,邹国峰.酒店厨房通风系统存在的问题及设计改进措施 [J].建筑热能通风空调, 2006,25(05).

作者简介:

付腾(1983-),女,硕士,讲师,主要研究方向通风空调。

论文作者:付腾

论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第36期

论文发表时间:2017/3/31

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