第七章建筑通風與防排煙 第一節建筑通風基本知識 一 通風系統的作用 通風是改善空氣條件的一種方法 它包括從室內排除污濁空氣和向室內補充新鮮空氣兩個方面 前者稱為排風 后者稱為送風 為實現排風和送風所采用的一系列設備 裝置的總體稱為通風系統 二 通風系統的分類 迫使室內空氣流動的動力稱為通風系統的作用動力 通風系統按作用動力來劃分 可分為 自然通風機械通風 1 自然通風 自然通風主要是依靠室外風所造成的自然風壓和室內外空氣溫度差所造成的熱壓來迫使空氣進行流動 從而改變室內空氣環境 自然通風是一種經濟而有效的通風方法 但受自然條件的影響較大 空氣不能進行預先處理 排出的空氣不能進行除塵和凈化 會污染周圍環境 2 機械通風 利用通風設備所造成的壓力 迫使室內外空氣進行交換的一種通風方式 可進行局部通風 改善室內局部空氣條件 可根據實際需要調節風量 機械通風又可分為全面通風和局部通風兩種 圖3 用軸流風機排風的全面通風 圖4同時設送風 排風風機的全面通風方式 圖q 機械局部排風系統 圖s 機械局部送風系統 第二節通風管道及設備 自然通風系統一般不需要設置設備 機械通風的主要設備有風機 風管或風道 風閥 風口和除塵設備等 一 風機 風機是通風系統中為空氣的流動提供動力以克服輸送過程中的阻力損失的機械設備 一般可分為離心風機和軸流風機風機的技術性能 風量 單位時間輸送的空氣量 m3 h 風壓 指風機所產生的壓強 Pa 有效功率 等于風量與風壓的乘積 W 1 葉輪 2 機軸 3 機殼 4 吸氣口 5 排氣口圖e 離心風機結構示意圖 二 通風管道 1 風管材料金屬材料有薄鋼板 不銹鋼板 防腐 鋁板 防爆 等 非金屬材料有玻璃鋼板 硬聚氯乙烯板 混凝土風道等 二 通風管道 經常移動的風管 則大多用柔性材料制成各種軟管 如塑料軟管 橡膠軟管以及金屬軟管等國內廣泛推廣應用的法蘭墊料為泡沫氯丁橡膠墊 其一面帶膠 使用這種墊料操作方便 密封效果較好 二 通風管道 2 風管的斷面形狀風管的斷面形狀有圓形和矩形兩種 在斷面積相同時 圓形風管的阻力小 材料省 強度大 在通風除塵工程中常采用圓形風管 在民用建筑空調工程中常采用矩形風管 矩形風管的寬高比盡可能控制在4 1以下 三 風閥風閥裝設在風管或風道中 主要用于空氣的流量調節 可分為一次調節閥 開關閥和自動調節閥等 四 風口風口分為進氣口和排氣口兩種 裝設在風管或風道的兩端 根據使用場合的不同 分為室內和室外兩種形式 五 除塵設備為防止大氣污染 排風系統在將空氣排出大氣前 應根據實際情況進行凈化處理 使粉塵與空氣分離 進行這種處理過程的設備稱為除塵設備 除塵設備種類很多 主要有擋板式除塵器 旋風式除塵器 袋式除塵器和噴淋塔式除塵器等四種類型 擋板式 袋式 旋風式 噴淋塔 第三節高層建筑的防火排煙 在火災事故的死傷者中 大多數是由于煙氣的窒息或中毒所造成 燃燒時產生有毒氣體的裝修材料的使用 以及高層建筑中各種豎向管道產生的煙囪效應 煙氣遮擋視線 使人們在疏散時產生心理恐慌 給消防搶救工作帶來很大困難 1 防火分區和防煙分區 為防止火災的蔓延和危害 在高層建筑中 必須進行防火排煙設計 防火的目的是防止火災蔓延和撲滅火災 而排煙的目的則是將火災產生的煙氣及時予以排除 防止煙氣向外擴散 以確保室內人員的順利疏散 在高層建筑的防火排煙設計中 通常將建筑物劃分為若干個防火 防煙分區 各分區間以防火墻及防火門進行分隔 防止火勢和煙氣從某一分區內向另一分區擴散 圖7 3 1防煙分區設計實例 2 煙氣的擴散機理 所謂煙氣 是指物質在不完全燃燒時產生的固體及液體粒子在空氣中的浮游狀態 煙氣的流動擴散 主要受到風壓和熱壓等因素的影響 2 煙氣的擴散機理 風壓是指風吹到建筑物的外表面時 由于空氣流動受阻 速度減小 部分動能轉變為靜壓時產生的壓力 在迎風面 室外壓力大于室內壓力 空氣從室外向室內滲透 火災發生時 如果窗戶處于建筑物的迎風面 風壓作用會使煙氣迅速地擴散到整個失火樓層 甚至把它吹到其他的樓層中去 2 煙氣的擴散機理 熱壓或煙囪效應是由室內外空氣的密度差和空氣柱高度產生的作用力所造成 熱壓作用隨著室內外溫差和豎井高度的增加而增大 火災發生時 高層建筑物內溫度遠遠高于室外溫度 加上高層建筑豎井高度較大的影響 熱壓明顯增大 煙氣將沿著建筑物的豎井向上擴散 而且失火樓層越低 煙囪效應越明顯 2 煙氣的擴散機理 由此可知 當建筑物的下部或迎風面房間發生火災時 由于風壓和熱壓的作用 火災造成的危害性要比建筑物的上部或背風面房間失火所造成的危害大得多 此外 火災時 空調系統風機提供的動力 以及由豎向風道產生的煙囪效應會使煙氣和火勢沿著風道擴散 迅速蔓延到風道所能達到的地方 2 煙氣的擴散機理 因此高層建筑的防排煙 需采用自然排煙 機械防煙 機械排煙等各種形式 阻止煙氣在建筑物內部疏散通道中的擴散蔓延 確保安全 此外 建筑物的通風空調系統應采取防火 防煙措施 二 高層建筑防火排煙的形式 1 自然排煙自然排煙是利用風壓和熱壓作動力的排煙方式 具有結構簡單 節省能源 運行可靠性高等優點 在高層建筑中 具有靠外墻的防煙樓梯間及其前室 消防電梯間前室和合用前室的建筑宜采用自然排煙方式 排煙口的位置應設在建筑物常年主導風向的背風側 2 機械防煙機械防煙是采取機械加壓送風方式 以風機所產生的氣體流動和壓力差控制煙氣的流動方向的防煙技術 二 高層建筑防火排煙的形式 在火災發生時 風機氣流所造成的壓力差阻止煙氣進入建筑物的安全疏散通道內 從而保證人員疏散和消防撲救的需要 沒有散開的陽臺 凹廊或不同朝向的可開啟外窗的防煙樓梯間及其前室 消防電梯前室和兩者合用前室 應設置機械防煙設施 避難層為全封閉式避難層時 應設加壓送風設施 二 高層建筑防火排煙的形式 二 高層建筑防火排煙的形式 3 機械排煙機械排煙是采取機械排風方式 以風機所產生的氣體流動和壓力差 利用排煙管道將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度 機械排煙方式適用于不具備自然排煙條件或較難進行自然排煙的內走道 房間 中庭及地下室 二 高層建筑防火排煙的形式 嚴格按照機械排煙的要求來進行設計建造 如排煙口的設置 排煙風機的選擇及風道材料的選擇等 機械排煙系統的控制程序 可分為不設消防控制室和設消防控制室的兩種 其排煙控制程序如下圖 不設消防控制室的房間機械排煙控制程序 設有消防控制室的房間機械排煙控制程序 二 高層建筑防火排煙的形式 4 通風和空調系統的防火火災發生后 應盡量控制火情向其他防火分區蔓延 因此 在通風空調系統的通風管道中需設置防火閥 并有一定的防火措施 二 高層建筑防火排煙的形式 防火閥應設置在 穿越防火分區的隔墻處 穿越機房及重要房間或有火災危險性房間的隔墻和樓板處 與垂直風道相連的水平風道交接處 穿越變形縫的兩側 防火閥的動作溫度為70 通風空調管道工程中所用的管道 保溫材料 消聲材料和膠粘劑等應采用不燃材料或難燃材料制作 三 防火 防排煙設備及部件 主要有 防火閥 排煙閥及排煙風機等 1 防火閥防火閥的控制方式有熱敏元件控制 感煙感溫器控制及復合控制等 采用易熔環時 火災時易熔環熔斷脫落 實現閥門在彈簧力或自重力作用下關閉 采用熱敏電阻 熱電偶 雙金屬等時 通過傳感器及電子元器件控制驅動微型電動機工作將閥門關閉 三 防火 防排煙設備及部件 感煙感溫器控制是通過感煙感溫控制設備的輸出信號控制執行機構的電磁鐵 電動機動作 或控制氣動執行機構 實現閥門在彈簧力作用下的關閉或電動機轉動使閥門關閉 防火閥的閥門關閉驅動方式有重力式 彈簧力驅動式 或稱電磁式 電機驅動式及氣動驅動式等四種 常用的防火閥有重力式防火閥 彈簧式防火閥 彈簧式防火調節閥 防火風口 氣動式防火閥 電動防火閥 電子自控防煙防火閥 三 防火 防排煙設備及部件 圖7 3重力式圓形單板防火閥 圖7 4彈簧式圓形防火閥 圖7 5溫度熔斷器的構造 三 防火 防排煙設備及部件 2 排煙閥排煙閥安裝在排煙系統中 平時呈關閉狀態 發生火災時 通過控制中心信號來控制執行機構的工作 實現閥門在彈簧力或電動機轉矩作用下的開啟 三 防火 防排煙設備及部件 設有溫感器裝置的排煙閥 在火災溫度達到動作溫度時動作 閥門在彈簧力作用下關閉 阻止火災沿排風管道蔓延 排煙閥可分為 按控制方式 電磁式和電動式兩種 按結構型式可分為裝飾型排煙閥 翻板型排煙閥 排煙防火閥 按外形可分為矩形和圓形兩種 三 防火 防排煙設備及部件 3 防排煙通風機防排煙通風機可采用通用風機 也可采用防火排煙專用風機 煙溫較低時可長時間運轉 煙溫較高時可連續運轉一定時間 通常有兩檔以上的轉速常用的防火排煙專用風機有HTF系列 ZWF系列 W X型等類型 第四節通風與防排煙系統的維護管理 一 通風與防排煙系統的管理首先要建立建全各項規章制度 必須的制定六條制度是 崗位責任制 規定配備人員的職責范圍和要求 巡回檢查制度 明確定時檢查的內容 路線和應記錄項目 第四節通風與防排煙系統的維護管理 交接班制度 明確交接班要求 內容及手續 設備維護保養制度 規定設備各部件 儀表的檢查 保養 檢修 定檢周期 內容和要求 第四節通風與防排煙系統的維護管理 清潔衛生制度 安全 保衛 防火制度 同時還應有執行制度時的各種記錄其次就是制定操作規程 保證風機及輔助設備得以正確 安全地操作 第四節通風與防排煙系統的維護管理 二 通風與防排煙系統的運行 1 開車前的檢查主要檢查項目有風機等轉動設備有無異常 打開應該開啟的閥門 給測濕儀表加水等 第四節通風與防排煙系統的維護管理 2 室內 外空氣溫濕度的測定根據當天的室內外氣象條件確定運行方案 3 開車啟動設備時 只能在一臺轉速穩定后才允許啟動另一臺 以防供電線路啟動電流太大而跳閘 風機起動要先開送風機 后開回風機 以防室內出現負壓 風機啟動完畢 再開電加熱器等設備 4 運行認真做好運行記錄 不許擅離職守 大聲喧嘩 隨時巡視機房 尤其是對剛維修過的設