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浅谈地下室通风与排烟设计

简介：从通风排烟系统划分、通风方式及通风排烟风机选择方面,介绍了高层建筑地下室通风系统和排烟系统相结合,以充分利用地下室上部空间的设计方法,包括解决从平时运行到火灾运行的可靠转换的做法。强调了风机的选择、布置及设计中需注意的问题。

关键字：地下室通风,排烟设计

高层建筑地下室面积大,层数多为1～3层,除大部分作地下车库外,常设置部分设备用房,如高低配电室、水池、泵房、通风排烟机房及空调冷冻机房。若设有六级人防地

下工事,则地下层还应设有人防进出风口部分(滤毒室、进风机房、密闭通道、消毒通道、扩散室、活门室等。因此,地下室集中了水电、通风空调大部分管线,特别是通风排烟管道,尺寸大,系统多。在工程设计中,有必要把平时通风管道兼作火灾时该区的排烟管,以减少

地下室上部空间占用及风管用量,而排风排烟机合理组合及控制,对于火灾时排风排烟系统可靠地转换为排烟系统就显得很重要。

1系统划分

通风排烟系统划分应结合建筑防火分区来考虑,做到既有利于通风系统兼作排烟系统,又不会出现排烟风管跨越防火分区的现象。根据文献[1],地下室在设有自动喷淋灭火

设施时,防火分区面积为1000m2,可分成2个防烟分区,排烟量按60m3/(h·m2计算,该防火分区排烟量为60000m3/h,而平时通风量按换气次数8h-1计算,层高(净高按3.9m计,通风量为1000×3.9×8=31200m3/h。可见,平时通风量与火灾时排烟量相差约一半,而平时通风管主干管风速一般设计在8～10m/s,火灾时排烟风管风速允许最大达20m/s,所以使用一套风系统可以满足通风与排烟要求,但应注意,共用一套风管时风管应满足排烟风管所要求的壁厚(最小厚度不应小于1mm。所以每个防火区应设一套通风、排烟系统,按文献[1]还应设一套机械进风系统,进风量为火灾时排烟量的一半。此进风系统除保证火灾时启动补风外,最好平时也能开启补风,特别是对于地下二层及更深层的地下室,靠车道补新风已不可能。

2通风方式

平时通风采用均匀排风,即地下室均匀设置排风管及排风口,平时通风用,火灾时兼作排烟风管及排烟口;地下一层考虑由车道自然进风,其它层由火灾时进风系统兼作平时进风。机械进风系统可不接送风管或接一小段风管相对集中送风,此通风方式比均匀送风、

集中排风效果会好。另外,每个防火分区即对应一个排风、排烟系统及进风系统,应设置进风竖井、排风竖井,进风口应设在地面洁净处,若能与地面主楼有一定距离更好,其受火灾

烟气影响会小;排风口位置应高于附楼屋面,以减少排风对地面环境影响。

3排风排烟机及进风机设置

风机选型:排风排烟风机可选离心风机或者高温轴流风机。普通离心风机即可满足排风排烟要求,但大风量离心风机只能安装在地面,占地较大,需要较大机房。高温轴流风

机为消防专用风机,也能满足在280℃烟温下运行30min的要求,而高温轴流风机体积小,一般可吊装,若设机房面积也小,实际工程设计中,往往采用高温轴流风机排烟。下面就高温

轴流风机与普通轴流风机在排烟通风系统的组合应用方面分别讨论。

图1

1 高温轴流风机HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火灾时开启,平时关闭

2 高温轴流风机HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火灾时开启,平时开启

3 消声箱 2 300 ×1 000 ×900 ( H

4 止回阀ª850

5 防火阀280 ℃

6 石棉布软接L = 200

3.1平时和火灾时均使用高温轴流风机,如图1。

可选2台型号相同、风量均为30000m3/h的高温轴流风机。压头按管路阻力定,平时开启一台作机械排风用,火灾时另一台同时启动进行排烟,当烟温280℃时,通过风机入口的280℃防火阀关闭2台联动风机停止工作。由于平时仅开启一台,另一台风机停止,应在每台风机管路上设止回阀,以免短路,同时,也可防止上、下层气流(烟气进入。2台风机应设计为平时可手动控制,互为备用,不致造成某台风机总不开启,损坏也不知道。为了减少风机噪声对车库及其它房间的影响,应在风机前后接内衬不锈钢丝网的不燃石棉布软接头及消声静压箱。为了尽量少占上部空间应充分利用梁上部吊装风机及消声静压箱(如图2,但这种方式平时运行时噪声大。

3.2平时开启低噪混流风机,火灾时仅开启高温轴流风机,这种方式高温轴流风机风量为60000m3/h。

混流风机仅为平时排风用,火灾时停止。由于平时开启低噪混流风机,故该方式平时运行噪声较小,但排烟用的高温风机功率容量较大,外形体积也大,必要时,可选用2台高温轴流风机供火灾排烟用。图3为其安装示意图。此方式可用于平时要求噪声小的场合。

以上两种方式中的止回阀也可使用排烟阀及防烟阀等来达到要求,但这些阀门均要由火灾信号控制并与风机联动,其动作可靠性直接影响到排烟系统的可靠性,并且防、排烟阀价格均较高,因此,使用止回阀会更合理、可靠。

3.3排风排烟风机选择双速高温轴流风机,平时为低速运行,火灾时高速运行。

如:HTF-Ⅱ,12#,风量60000m3/h或43000m3/h,风压680Pa或420Pa,功率17kW或8kW,转速分别为960r/min和720r/min。风机体积进一步缩小,但低速时功率及风速偏大,电气应做相应转换控制,噪声也较大。

图2

1低噪混流风机SWF-9#,30000m3/h,300Pa,5.5kW平时开启,火灾时关闭

2高温轴流风机HIF-12#,60000m3/h,680Pa,18.5kW火灾时开启,平时关闭

3消声箱2300×1000×900(H

4止回阀ª700

5防火阀280℃

6石棉布软接L=200

3.4地下室机械进风系统的送风机可选一般低噪轴流风机。

在轴流风机与竖井连接处应设置70℃防火阀,以防止层与层之间火、烟串通,进风机风量为排烟风量的一半。