浅谈洁净厂房的防排烟设计

随着科技的不断发展，洁净厂房的相关设计对于很多暖通设计师来说是比较陌生的，那么对其防排烟设计就显得更加困难。

基于此，本文提出了对洁净厂房防排烟设计的措施，并进一步通过工程实践加以深入研究与探讨。

1 洁净厂房设计的要求
在进行洁净厂房设计时应严格遵循相关的规范，通常我们在设计中依据《洁净厂房设计规范》（GB 50073－2013）、《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB 50016－
2014）、《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251－2017）的相关规定。

对于洁净厂房来说，在疏散走廊的合适位置都设置有专门的排烟设施，同时机械排烟设施更是洁净厂房室内的重要组成部分。

通常情况下，洁净室的机械防排烟系统与通风、净化空调系统是联合运转的，因此要采取合理有效的安全防护措施，并确保其技术要求与标准符合相关规定。

但就目前而言，我国对于上述情况没有
做出明确的定义与要求，即使在国外的相关规范中也少有
摘 要：随着科技的不断发展，很多精密仪器、电子设备等都需要在洁净厂房内生产，由于其生产工艺的特殊性，防排烟设计不仅要求高效，还要尽量减少火灾中烟气对其他区域造成的影响。

那么对洁净厂房内机械排烟系统的设计、设置部位采用何种方式，排
烟量和补风量是否满足要求就显得尤为重要。

关键词：洁净厂房；防排烟设计；注意事项
［中图分类号］TU892 ［文献标识码］ A ［文章编号］1005-1783（2020）18-0063-03
浅谈洁净厂房的防排烟设计
张国梁
（中国轻工业广州工程有限公司，广东广州 511400）
（图片来源：Adobe Stock/图虫创意）
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这些规定。

在实际工程中，尤其是在新版防排烟技术标准实施后，对洁净厂房的防排烟要求更高，且在工程设计中机械防排烟系统单独设计，不与通风、净化空调系统合用。

2 集成电路厂房排烟设计的三种模式
2.1 下夹层排烟
这种排烟模式必须在下列假定有效的前提下才能够发挥作用。

假定一：洁净室发生火灾时，洁净室顶部FFU 向下送风速度必须足够大，足以克服火灾时烟气的上升速度，迫使烟气通过架空地板进入下夹层，并被排烟口有效收集和排走。

假定二 ：下夹层发生火灾时，火灾烟气蓄存在下夹层内，并被排烟口有效收集和排走。

但以上两个假定在实际中无法成立。

因为FFU 向下送风速度在0.25～0.5 m/s 左右，而火灾热释放量只要大于3 kw，烟气上升速度就会大于0.5 m/s（3 kw 的火灾只是很小的火灾），烟气上升就会在FFU 的下方形成烟层，FFU 送风加速烟气的扩散，并造成更大的危害，所以第一假定不成立。

另外，架空地板及华夫板开孔率一般为40%，当下夹层发生火灾时，烟气就会通过空洞进入洁净室，无法在架空地板下蓄烟，导致排烟口无法有效收集烟气，因此假定二也无法成立。

这种排烟模式在早期洁净室排烟设计中应用较多，但效果很差。

2.2 回风竖井排烟
这种排烟模式利用回风竖井作为排烟管道，且排烟风机安装在回风竖井的顶部进行排烟，在排烟时关闭回风竖井至上夹层的阀门。

该模式必须在下列假定成立的前提下才能发挥作用，即无论火灾发生在洁净室还是下夹层内，洁净室顶部的FFU 送风迫使烟气流入回风竖井，再经回风竖井由排烟风机排出。

该模式假定与第一种模式一样，FFU 送风速度无法使烟气流入回风竖井，因此排烟效果也不佳。

2.3 洁净室顶部排烟
在洁净室天花板上安装排烟口，并设置挡烟垂壁。

通过挡烟垂壁划分防烟分区，当火灾发生时，烟气温度较高，在浮力的作用下上升至FFU 下方，并有效蓄存在烟仓内，由排烟口收集烟气，并通过排烟风管和排烟风机将烟气排至室外。

由于上部技术夹层内有较多的线缆，对于有检修通道的上部技术夹层来说也需要设置排烟措施。

3 洁净室的补风
目前，关于洁净室补风系统的设置有两套较为成熟的方案，现将其列举如下：
（1）设置专用的补风风机系统，风量需要与50%的排烟量相匹配。

在应用该方案的过程中，补风口需要与下夹层的回风夹道相连接，且一旦发生火灾，补风机与排烟
系统的联动方式也相对简单。

但是因为补风系统设有连接
（图片来源：Adobe Stock/图虫创意）
室外空气与洁净室的管道，且补风入口处的密闭阀无法达到绝对气密的效果，因此会对洁净室的洁净度造成一定的不良影响，所以还需要加设其他防范措施，以免影响到生产环境。

（2）将洁净室的新风机组用作补风系统的风机。

该方案简化了补风机设置这一步骤，且有利于维护洁净室的整体环境。

但当发生火灾时，在正常运行状态下的新风机组需要发挥补风机的功能，因此需要在短时间内完成管道密封阀门的及时切换，系统关联较复杂。

4 洁净室防排烟设计注意事项
根据有关实验报告和文献介绍，在火灾发生时FFU保持运行将会导致下夹层横向气流，加强烟气的扩散和蔓延，影响烟气的有效收集和控制。

因此，当火灾发生时，应降低火灾区域FFU的运行速度，其他区域FFU保持运行。

由于集成电路生产厂房洁净室内使用种类繁多的化学品和特种气体，其危害性较大，因此即使在火灾发生时，也应保持工艺排风系统工作，排风量不低于正常排风量的一半。

为了保持洁净室不受室外空气污染，在火灾发生时，新空调系统应保持运行，利用补充排烟和工艺排风。

防排烟系统应按照防火分区划分，每个防火分区单独设置一个防排烟系统。

排烟口应设在防烟分区所形成的储烟仓内，疏散走道内的排烟口应设置在其净空高度的1/2以上。

若走道过长需要利用挡烟垂壁划分为多个防烟分区，且排烟口必须在其储烟仓内。

遇到火灾时由火灾自动报警系统联动开启排烟区的排烟口，并在现场设置手动开关装置，排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反。

5 结语
由于建筑物的结构与类型存在一定的差异性，因此防排烟系统发挥着不同的功能。

例如因为高层建筑普遍存在“烟囱效应”，发生火灾时的蔓延速度较快，从而给人员的及时疏散增加了较大难度；娱乐场所为人员聚集区，且存在大量的易燃物品，一旦发生火灾将带来严重后果。

在洁净厂房设计中，尤其是电子洁净厂房的设计，其特点也存在明显的差异性，要求相关单位与人员立足于实际情况，对机械防排烟系统设置的具体情况进行合理分析，同时对其可行性和操作性通过工程实践加以深入研究和探讨。

参考文献：
[1] GB 50073－2013.洁净厂房设计规范[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2013.
[2] GB 50016－2014.建筑设计防火规范(2018年版)[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 2014.
[3] GB 51251－2017.建筑防烟排烟系统技术标准[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 2018.。