排烟通风（精选10篇）
排烟通风 篇1
随着中国经济的崛起, 城市现代化建设的不断发展, 城市交通中使用的中小型汽车数量飞速增长。因此, 地下停车场、车库的建设也将随之而发展, 以解决汽车存放与城市用地日益矛盾的问题。如何解决好地下停车场的通风和防排烟设计问题是地下停车场设计中的一个重要问题。要求设计既满足平时通风要求, 排除汽车尾气和汽油蒸气, 送入新鲜空气, 使有害物含量达到国家规定的卫生标准的要求;又要满足火灾时的排烟要求, 保证火灾发生时迅速扑灭火源, 防止火灾蔓延, 限制烟气的扩散, 排除已产生的烟气, 保证人员和车辆撤离现场, 减少伤亡, 保障消防人员安全有效地扑救。因此, 一般来说, 地下停车场应该同时考虑设计机械排风系统和机械排烟系统, 并且处理好二者的关系。
着火产生的烟气弥漫整个空间, 需要很快将其置换出去。因此, 按房间整个容积的若干倍确定排烟量是合理的。而平时排风量的确定依据有所不同, 因为此时排风目的是稀释有害物至满足卫生要求的允许浓度。也就是说, 排风量的计算与有害物的散发量及散发时的浓度有关, 而与房间容积并无确定的数量关系。举例来说, 两个有害物散发情况相同且平面布置和大小也相同而只是层高不同的车库, 按有害物稀释计算的排风量是相同的, 但按换气次数计算, 二者的排风量就不同了。这说明换气次数法有其不尽理想的地方。正因为如此, 一些书刊都要指出地下车库的排风量应按稀释废气量计算。如无计算资料时, 可参考换气次数估算, 一般排风量不小于6次/h。送风量不小于5次/h。但在实际工作中, 设计人员一般都按换气次数估算而不按稀释浓度计算, 其原因不单单是由于算法简单, 更主要的还是找不到准确可靠的计算数据加以采用。
稀释浓度法所依据的计算公式实质上都是一样的, 但不同作者对公式中各种参数的取值很不相同, 由此导致计算结果大不一样。例如, 影响车库内汽车尾气排放量的诸多因素中, 有两个因素就不好确定。其中一个叫车位利用系数, 即单位时间内的车流量与停车位数的比值, 有人取为0.5 (即每辆车平均在车库内停放2h) , 有人取1.5 (相当于停车40min) , 相差3倍之多;另一个是发动机在地下车库内的平均工作时间, 有人取3min, 有人取6min, 又是2倍之差, 仅这两项一并考虑之后的变化范围就是1∶6的关系, 加上库内CO允许浓度差的取值还有将近一倍的变化范围, 这样计算下来所得的排风量已经没有什么可信度了。所以笔者认为, 在基本计算数据尚无可靠依据的情况下, 按多年的作法, 取不低于6次/h换气次数估算排风量, 至少目前来说, 也许更实际一些, 也许更易于被设计人员所接受。因此, 地下车库最小排风量与最小排烟量就取得了完全一致。这给简化系统、简化设计、方便运行控制等各方面带来的好处是显而易见的。
最小排风量与最小排烟量取得了一致, 但是设计该系统时应注意, 一般排风道内的风速为6~8m/s, 而排烟风道内的风速可以达到排风风速的2倍以上, 只要不超过20m/s即可。因此, 平时排风与火灾时排烟完全可以共用一条风道, 只是风道断面应该分别按排风要求和排烟要求计算确定其断面面积的大小, 取其大者。或者, 在划分防烟分区时, 应注意其排烟量的大小, 要与排风系统的风道断面面积的大小相适应。
为了更经济, 目前地下车库多采用诱导式通风与排烟系统相结合的方式。诱导式通风系统就是利用射流的诱导特性, 在送风口处导入新鲜空气, 采用超薄型射流器以高速喷出的空气射流, 诱导及搅拌周围大量的空气, 一方面稀释车库内空间的有害气体, 另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向, 从而达到在进风口处引入新风, 在排风口处顺利排出废气的目的, 保证了车库空间良好的换气效果, 从而达到通风的目的。随着射流程距喷嘴距离的增加, 射流速度及诱导作用逐渐减小, 因此到达一定射程后, 必须有另一台射流器来衔接, 从而形成“气流推拉作用”, 使整个空间产生流动的速度场。
一、诱导通风系统的特点:
1、节省空间, 减少土建投资。
一般诱导风机箱体仅250mm高, 在梁间布置, 直接吊挂于楼板下, 可降低地下汽车库设计层高约400mm, 减少地下工程开挖费用和混凝土浇筑费用, 使室内空间开阔, 布局简洁美观。
2、施工简单, 减少安装费用。
诱导风机体积小, 重量轻, 无需接管;安装形式多样, 纵吊、横吊、壁挂式均可, 单相220V电源, 配线简易。
3、管理方便, 节省运行费用。
由于无管路阻力损失, 送、排风风机所需风压低, 使风机电机功率大幅下降。诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴, 噪音较低, 所用的高品质无油式轴承电机无需定期添加润滑油, 维修量很小。
4、诱导通风系统能够有效扰动周围空气, 不易产生死角。
当出现有害物滞留时, 可随时方便地调整喷嘴方向, 以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀, 混合效果好, 有害物质经充分稀释后平均浓度低。即使送、排风风机停止运行, 诱导风机单独运行也能使空气流动。
二、系统设计
排风与排烟风机合二为一, 选用双速离心风机箱, 可节约设备的初投资, 还可根据汽车出入频率切换高速和低速档位进行调节, 以节省运行费用。风机常年运行, 故障易于发现并排除, 确保系统安全可靠。排风与排烟系统共用部分风管, 可减少管材用量和安装费用, 也为其他专业的管线布置留出了空间。
平时排烟防火阀开启, 排风通过诱导风机高速喷出气流带动周围空气, 使大量新鲜空气与室内空气混合稀释后, 沿预设方向运动至排风口, 由排风机排出室外。当某一防烟分区发生火灾时, 诱导风机关闭, 风机在高速档位运行进行排烟。当烟气温度超过280℃时, 排烟防火阀自动关闭, 同时风机停止运行。平时合用风管和风口的允许风速均按排风时考虑。
防烟分区设一个机械送风系统, 防烟分区有直接通向室外的疏散出口, 依靠车道自然进风。送风风机平时关闭, 火灾时运行。当送风温度超过70℃时, 风机入口处的防火阀自动关闭, 同时风机停止运行。
综上所述, 地下车库的通风、排烟系统合用与诱导风机相结合方式, 即简化了系统、简化设计、方便运行控制, 又节约了成本。是一个值得推广的地下车库通风、排烟方式。
排烟通风 篇2
在防排烟系统中多采用如下几种类型的通风机:普通钢制离心式通风机(T4-72等类型)或采用防火排烟专用通风机(HTF型消肪高温排烟轴流风机、PW型排烟屋顶风机;PA型轴流式排烟风机)，
(1)HTF型和PA型轴流风机:IITF型消防高温轴流风机是专门用于排除高温烟气的通风机(图5--111a)，它可在烟气温度低于150℃时长时间运转，烟气温度在300℃时，可连续运行40min,是理想的消防排烟风机;PA型排烟风机的电机安装在机壳外，可与排烟风道连接成管道式排烟风机(图5--111b)，
5--111
(2)PW型屋顶排烟风机(图5--112):风机的电机安装在机壳外，运转时噪声较低，安装在屋顶，直接与排烟系统的垂直风道连接，一般可排除100℃以上的高温、高湿气体和烟气。
5--112
大型地下停车库通风排烟设计探讨 篇3
一、地下汽车库排风量的计算
日前地下汽车库排风量的计算方法大致可分为两类，一类是按换气次数估算，另一类则是按全面通风换气量进行计算。第一类按换气次数估算的各种文献对换气次数的取值也大不一样。有的文献指出“一般排风量不少于6次/时，送风量不少于5次/时，地下汽车库排气分上、下两部分，下部排出三分之二，上部排出三分之一”。有的文献指出：“汽车库单层设计时，可按换气次数计算，当层高H＞3m时，按3m计算体积，当层高H＜3m时，按实际高度计算车库体积。汽车出入频度较大时，排气量按6次/时计算；出入频度一般时，排气量按5次/时计算；出入频度较小时，排气理按4次/时计算。”另一类是按将有害物稀释到卫生标准所需的全面通风量来计算。汽车尾气的主要有害物为CO、NOX及少量其它气体。以CO及NOX为主。因CO及NOX对人体的作用不同，其全面通风换气量（即排气量）应分别计算稀释CO及NOX所需的换气量，然后取大值。表1列出了各种轻型汽车实测的CO及NOX平均浓度值。由此可以看出汽车实测的NOX排放浓度约为最高允许浓度（5mg/m3）的2倍，而CO的排放浓度约为最高允许浓度（按100mg/ m3）的500倍。显然按稀释CO计算出的全面通风换气量完全可以将NOX稀释到卫生标准规定的浓度。
关于CO最高允许浓度的取值。我国卫生标准[7]规定为30 mg/ m3，但作业时间短暂时可以放宽；作业时间在1小时之内为50 mg/ m3；半小时内为100 mg/ m3；20分钟为200 mg/ m3。但在上述条件下反复作业时，两次作业之间需间隔2小时以上。计算中取值差别很大，有的取C=100 mg/ m3；有的取C=100PPM（125 mg/ m3），有的取200 mg/ m3。进风中CO浓度取值。有的取值为C0=2.5~3.5 mg/ m3有的取值C0=3PPM(3.75 mg/ m3)；也有的取值为C0=100PPM（125 mg/ m3）。
二、排烟量的计算
根据《汽车库、修车库、停车场 设计防火规范》地下停车库的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算，一般取6次/h。
三、通风汽流组织设计
根据《采暖通风与空气调节设计规范》第5.3.11条当放散气体的密度比空气重，建筑内放散的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时，宜从下部区域排出总排风量的2/3，上部区域排出总排风量的1/3。那么排风口的布置应满足下部排风口面积是上部排风口面积的2倍，且排风口宜均匀位置，尽可能靠近汽车尾部。
四、排烟气流组织设计
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第8.2.3条每个排烟分区应设置排烟口，排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙面上，排烟口距防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m，这就要求排烟口全部应布置在上部。
从上文可看到对地下停车场的通风和排烟系统资料上存在许多不一致的地方，如果将地下停车库通风和排烟分别设置两个独立的系统，这会使风机、管道的投资大大增加，而且对停车场的层高有了更高的要求，也大幅增加了土建的建设投资，所以在设计中一般都将地下停车场的通风和排烟两个系统合二为一。如何解决好这两个系统的矛盾是设计中要考虑的重要问题。目前做法一般是：
（1）按照排风量和排烟量两者当中大者计算系统风管尺寸。
（2）根据计算地下停车库的通风量的换气次数一般在5~7次/h，排烟量一般是以6次/h计算，笔者认为只要根据排风量和排烟量两者当中大者选用单速风机即可，选用双速风机的意义不大，有时甚至不能满足通风要求。
（3）根据通风量的1/3设置上部排风口，通风量2/3设置下部排风口，再根据排烟量校核上部排风口是否满足排烟要求，否则适当调整上部排风口面积，所有排风口均带调节阀，以控制上部和下部区域的排风量。且下部排风口设电动启闭装置，在发生火灾时，可就地或远程启闭风口，满足排烟要求。
关于地下车库的通风及排烟设计 篇4
1 汽车污染物散发量的确定
1.1 汽车污染物的来源及危害
据有关资料及测试结果表明:汽车排放的污染物来源于四个方面, 即曲轴箱、化油器、燃油箱及排气系统, 对前三者如不加以很好控制, 曲轴箱污染物将达到总污染物的20%, 化油器和燃油箱将达15%～20%。汽车排气系统所形成的污染物是显而易见的, 燃油箱和化油器的污染物主要为碳氢化合物 (HC) , 而曲轴箱污染物和尾部排气的成分相似, 主要有害物为一氧化碳 (CO) , 碳氢化合物 (HC) 及氮氧化物 (NOx) 等。在此需要指出的是, 在有害物中有一种铅的氧化物, 它对人体的危害也很大。
1.2 有害物CO散发量的确定
汽车在启动、加速过程中均为怠速状态, 此时尾气中有害物CO的含量超过正常匀速行驶的数倍以上, 车库内有害物的散发量不仅与每台车的单位时间排放量有关, 而且也与单位时间内进出车的数量、发动机在车库内的工作时间等因素有关。
由此得出有害物散发量的函数关系式:
Q=K·q·G·t (1)
其中, Q为车库内有害物散发量, g/h;K为考虑曲轴箱泄漏等其他不可计因素影响的修正系数, 取K=1.2;q为高峰时单位时间内车库平均进或出的车辆, 即车流量, 台/h, 取 (0.5 ～1.0) M, M为车库设计车位数, 车库对外使用或大型车库取上限, 反之取下限;G为每台车有害物散发量, g/s;t为每台车在地下车库内发动机工作时间, s, 据粗略统计t=180 s～300 s, 大型车库宜取上限, 小型取下限。
2 排风量的确定及运行方式
2.1 排风量的确定
假设在高峰期某一时刻车库内有害物的浓度为C, 散发量为Q, 在全面通风系统开动的任一微小时间间隔dt时间内, 由质量平衡法可得出下式:
LC0dt+Qdt-LCdt=Vdc (2)
其中, L为全面通风系统通风量, m3/s;C0为室外新鲜空气中含有害物浓度, g/ m3;C为任意时刻车库内有害物浓度, g/m3;V为车库内空间体积, m3;dt为某一微小的时间间隔, s;dc为在dt内有害物浓度的变量, g/m3;Q为有害物散发量, g/s。
如上述系统开启t秒后, 车库内的有害物浓度从C1变为C2, 对式 (2) 积分整理后可得:
当t→∞时, C2趋于稳定, 此时:
L=Q/ (C2-C0) (3)
其中, C2为车库内CO稳定浓度, 即可视为允许浓度, 按《标准》规定, C2可取为100 mg/m3;C0为室外空气CO浓度, 一般取3.0 mg/m3～3.5 mg/m3。
如将式 (1) 代入式 (3) 并将单位统一后可得出风量计算式为:
L=K×q×G×t/ (C2-C0) (4)
2.2 计算实例
长治市某外贸大楼地下一层停车场1 000 m2, 层高3.3 m, 设计停车位数25台, 根据式 (4) 得:
此工程2008年投入运行, 通风效果良好。
2.3 系统的运行及控制
前面已述及车库内有害物呈变化趋势, 而L是按高峰时稀释有害物求得的通风量, 所以低谷时排风量必然要大于所需排风量。为了减少风量应对其进行调节, 对于较小的系统可采用间隙运行方式, 对于中型或大型的系统可选用多台或变风量风机 (即双速风机) , 以便于对风量进行调节。车库内可设置CO浓度监测仪, 确定浓度上限C2′和下限C2″并与风机联动。当室内的浓度超过允许浓度上限C2′时启动风机或增加风量;当浓度降到下限C2″时关闭风机或减少风量。
3 地下车库的送风及排风形式
1) 送风。
地下车库的送风主要为自然进风与机械进风两种方式。自然进风主要采用车库入口作为进风口, 但入口风速不宜大于0.5 m/s。在北方地区这只适用小型车库, 且入口应远离冬季主导风向, 冬季新风负荷可由暖风机或散热器负担;机械进风使车库内气流组织较好, 适用于中型或大型停车库。北方地区冬季应对进风加热, 在条件许可时, 应尽量利用上部 (一般为高层公用建筑) 的大空间, 如商场、开敞式办公等空调排风作为车库送风, 以节省能源和使系统简化, 但此时应注意CO的取值。送风口应尽可能均匀设置于车库内通道上部空间或人员活动区域, 并远离排风口。为使车库内保持微小负压, 送风量应为排风量的85%左右, 且送风机应与排风机联动。
2) 排风。
地下车库排风均为机械排风。汽车在车库内停放位置均为车前部朝车库内的通道方向。故排风口应设于远离通道的车体尾部, 不仅便于直接排气, 也可以使送风与排风气流方向一致。有害气体密度的平均值大于空气, 但实际上, 由于汽车尾气排放温度很高, 高温气体有一定的上浮力, 况且车库内汽车进进出出, 对气流产生强烈的扰动, 很难想象尾气会沉积在车库底部, 排风口应上部排除。排风口应位于建筑物的最高处或远离主体的群房顶部, 以免形成二次污染。送排风系统应符合有关防火要求, 并且送排风系统应尽可能与排烟系统合用。
4 地下车库的排烟
1) 排烟量的计算。新《库规》规定了排烟量按换气次数6次/h计算确定, 这样排烟量与文献[2]所规定的排风量同为6次/h, 笔者认为这并非是一个巧合, 应该说排烟量的确定是在参考排风量的基础上作出的, 排烟量与排风量一致的意义在于大大简化了设计, 这样可以真正做到把机械排烟系统与机械通风系统有机的统一。2) 防烟分区的划分原则。GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范 (以下简称《高规》) 规定, 采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下凸出不小于0.5 m的梁划分防烟分区。由于高层建筑地下汽车库的梁一般来说高度均大于0.5 m, 因此无须设置挡烟垂壁, 只需以梁划分防烟分区即可。但是以梁划分防烟分区时必须遵守一个原则, 高度小的梁之间构成的防烟分区内不应包含高度较大的梁, 否则这个防烟分区无效。3) 排风排烟风机及风机设置。由于《库规》对排烟量的规定, 使得机械排风量与机械排烟量能够统一, 因此机械排风系统与机械排烟系统能够共用。选择风机时当然首先得满足排烟要求, 一般可采用离心风机或高温轴流风机。选择风机电机应选用防暴风机, 进出机房的送、排风管道应设防火阀。排烟风机应设置在耐火极限不小于2.5 h的隔墙隔开的机房, 机房应做耐火极限不低于0.9 h的防火门, 保证排烟风机安全可靠地工作。离心风机风量大, 效率高, 噪声低, 应是理想选择, 但缺点是体积较大, 而且大风量离心风机不宜吊装设置, 只能安装在地面上, 占地也较大, 相应需要更大的机房。高温轴流风机由于体积较小, 一般均可利用梁上部空门吊装设置, 因而被广泛采用。4) 排风排烟口的设置。《高规》规定, 排烟口平时应关闭, 并应设有手动和自动开启装置。因此当机械排风系统与机械排烟系统统一时, 严格说排风口与排烟口是不能统一的。《高规》之所以规定排烟口平时应关闭, 主要是考虑了一台排烟风机负担多个 (3个及3个以上) 防烟分区排烟的情况。试想如果一台排烟风机负担1个或2个防烟分区时, 一旦着火, 应该全部打开风口排烟, 如果排烟口平时是敞开的, 火灾时就省去一道打开排烟口的过程, 而且还可以避免由于电气故障而打不开排烟口的情况, 所以笔者认为《高规》中关于排烟口平时应关闭的规定是不严格的。
因此, 当排风系统与排烟系统共用时, 且1个排烟系统只负担1个或2个防烟分区时, 排风口与排烟口是能够统一的。
5 结语
以上是笔者近几年在实际设计中所用的一些手法, 记录下来供同行参考。望同行提出不同意见, 共同进步, 使我们的地下车库通风设计更加完善, 更上一步台阶。
摘要：分析了汽车污染物的危害及散发有害物质的4个来源, 提出了地下车库污染物的计算公式, 介绍了稀释污染物所需要的排风量计算方法、排风与排烟系统设计应注意的问题, 从而使得地下车库通风、排烟设计更加完善。
关键词：地下车库,通风,有害物质,排烟,设计
参考文献
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[6]汪洪.汽车库排风、排烟合用系统的设计[J].空调设计, 2003 (1) :35-38.
[7]陈刚.地下车库通风量确定与控制[J].暖通空调, 2002 (30) :66-67.
排烟通风 篇5
【關键字】地铁火灾；设备联动；模式控制
一、火灾报警时设备联动控制的原理
1、接收有效的报警信息
根据设计，BAS系统只响应FAS的模式控制命令，而FAS系统不能直接传递模式命令，BAS必须要对FAS数据进行整理和过滤，分拣出代表模式命令的信息（FAS输出的信息是其所有的事件，如火警、手报、温感、矩阵、与组、故障、状态等，而BAS关心的只是有效的逻辑与组编号，FAS事先针对不同防火/烟分区的烟感或温感探头，设置不同的逻辑与组，当该组内相邻2个探头报警时，FAS将输出该与组的编号，作为该防火/烟分区确认的火灾报警信息，与组编号代表特定防火/烟分区的模式命令，因此BAS将在FAS传递的众多信息中分拣与组号信息，查表确定对应的防排烟模式命令编号）。另外，BAS系统通过CBP协议接收上层通信路径传递来的与组编号信息，这一层的数据过滤在运行于BAS监控工作站的接口驱动进程中实现。
BAS监控工作站利用CIP协议将该信息实时写入PLC的另一共享内存中，同样PLC将根据该信息查表产生对应的防排烟模式命令编号。由于火灾事件是有先后顺序的，因此在接口数据处理任务中设计了一个长度为20的数组文件作为事件队列（First In First Out，FIFO）FAS_Evt_FIFO，用于缓存防排烟模式号，为BAS后续处理做准备。此时事件队列程序模块将比较两条路径传递来的信息，如果数据相同，则视为同一火灾事件，如果不同，则作为两个不同的事件，这些事件以模式号的方式进入事件队列。
至此，联动控制的第一个步骤完成，这一步是BAS实现联动控制的基础。
2、模式优先级及冲突判断
地铁一般设有3类风系统：隧道风系统，车站公共区风系统（大系统）和设备及管理用房风系统（小系统）。地铁工况一般有火灾工况、阻塞工况、正常工况等，对应有防排烟模式、阻塞模式和正常模式等，其中防排烟模式具备最高的执行优先级。另外，当同一风系统对应的不同防火（防烟）分区同时出现火灾时，根据要求要启动不同的防排烟模式，如果不同的模式对同一设备的动作要求不一样的情况，这种情况定义为模式冲突，此时BAS系统在响应并执行第一个模式的时候就不能执行第二个模式，以上工作全部由BAS可编程控制器来进行判断和处理。当出现火灾时，BAS系统首先根据事件队列里的模式号来判断工况，以决定能否优先执行该模式（火灾工况是具有最高优先级），接着BAS要根据模式号进行模式冲突判断，看是否和当前同级别的模式冲突。以上判断的结果就意味着联动控制的第二步完成。
3、发布模式命令，实现火灾模式控制
经过上述2个步骤，事件队列里的某个模式经判断能够执行时，BAS系统将根据该模式号查表，取出对应的设备命令分解传输到各个就地级控制器中，由就地级控制器实现对防排烟设备的控制，至此完成联动控制。
二、火灾模式执行过程
火灾模式的指令来源分为：FAS报警指令、IBP盘按钮指令、车站综合监控工作站点操指令、OCC综合监控工作站点操指令。
车站正常运行时，相关的通风空调模式为正常的模式。当车站发生火灾时，FAS的火灾报警通过通讯分别传送给综合监控系统主体系统和BAS系统。BAS系统将根据收到的FAS报警信息或操作人员点击相关控制按钮使车站的BAS系统进入火灾工况运行，这时BAS系统会联动相关的大、小、水系统进入预先设定好的工作状态。
对于气灭保护区域发生火灾，BAS根据FAS发来的火灾模式，执行相应的气体灭火模式，在按照国家规范执行气体灭火模式规定的抑制时间后（抑制时间为15分钟），弹出执行气灭后模式确认按钮，由人工确认进入气体灭火后模式，若人工在2分钟内没有确认进入气体灭火后模式，系统自动转入气体灭火后模式。
火灾模式的状态标志为：未启动、执行中、执行成功和执行失败。未启动表示该模式未被触发执行；执行中表示该模式已开始启动，但其执行时间还未结束（设备按模式要求动作中）；模式执行时间结束后，根据该模式中设备状态是否符合模式要求，判断模式的执行结果为成功或失败。
当救灾结束后，车站需要进入正常运行，因为在火灾运行时系统不会再执行正常模式指令，所以需要一个“火灾复位”过程，使BAS系统从执行火灾模式转入到正常模式运行中。
三、不同火灾情况下的设备的模式选择及设备联动方案
1、站台火灾联动控制方式
1）消防报警系统火灾探测器将火灾信号传送至消防主机；2）消防主机确认火灾后，发出信号至消防联动柜；3）通过消防联动柜手动/自动分别发出控制信号，停止通风机，关闭防火阀，通风系统停止使用；开启防火阀，启动排烟机，排烟系统投入使用。为了确保安全，排烟机一般不通过消防联动控制系统自动关闭，而只设置手动关闭方式；4）防火阀关闭信号，排烟阀开启信号，通风机和排烟风机运行信号反馈到消防中心。
具体流程图如下：
2、设备区发生火灾联动控制方式
1）消防报警系统火灾探测器将火灾信号传送至消防主机；2）消防主机确认火灾后，发出信号至消防联动柜；3）通过消防联动柜手动/自动分别发出控制信号，排风兼排烟风机低速运行转为高速运行，完成排烟功能；4）排烟阀关闭信号，排风兼排烟风机运行信号反馈到消防中心。
3、区间隧道发生火灾联动控制方式
排烟通风 篇6
1.1 风管
车站风管均采用镀锌钢板。风管穿墙需用不燃材料做好防火封堵, 变电所和电阻室房间的送风管应用离心玻璃棉进行保温, 保温层外用0.5mm铝板做保护层。风管与风管及风管与配件、部件连接采用法兰连接。
车站内通风系统的钢板材料厚度按如表1选用。其中δ≤1.2 mm采用镀层质量为235g/m3的热镀锌钢。钢板厚度、法兰等附件规格按表执行。
穿气瓶间的风管 (不含为其服务的风管) , 采用9mm纤维增强硅酸盐防火板包覆。
1.2 水管
车站冷凝水管PP-R管, PP-R管等级为S4。PP-R管材与管件DN<100时, 采用热熔连接。DN>100时采用管材连接。凝结水管试压压力不得小于0.9MPa。热熔连接的管道, 水压试验时间应该24h后进行。
2 保温、防腐及防火措施
(1) 风管。保温材料选用离心玻璃棉板, 比重为48kg/m3, 其保温层厚度如下:
空调送风管和回排风管设在具有空调的房间内δ=40mm (无吊顶空调房间内, 回风管不保温) , 空调送风管和回排风管设在无空调的房间内 (以及所有位于新风道内的风管) δ=50mm。分体空调冷媒管采用橡塑保温。
(2) 水管。水管保温材料采用橡塑复合保温材料, 当穿越变电所房间时在保温材料外包裹无甲醛玻璃棉管壳 (容重80kg/m3) , 保温层外贴专用防火防潮铝箔作为保护层, 厚度40mm。
(3) 所有穿越墙体 (楼板) 的的管道敷设后安装后其孔洞周围采用与墙体 (楼板) 耐火等级相同的不燃材料密。
3 管道吊、支托架
(1) 风管支吊架按国标03K132规定制作。所有水平或垂直风管必须设置吊、支、托架, 应设置于保温层外部, 但不得损坏风管保温层, 且不得设于风口、风阀、检查门及自控机构处。 (2) 管道吊、支、托架均为槽钢或角钢, 固定点采用绝热木质管卡, 必须进行防腐处理, 对构件表面进行清理除锈, 涂防锈底漆和面漆各两遍。金属支吊架采用热浸镀锌防腐处理。 (3) 风管垂直安装时, 吊、支、托架间距小于4m, 且每根立管固定件不小于2个。防火阀、排烟防火阀安装时必须单独配置风管吊、支托架。 (4) 水管支吊架必须设于保温层外部, 水管穿越支吊架处应加酚醛垫块, 支吊架间距视管径大小按规范而定。
4 风阀、风口
(1) 送风管各类风阀及风口不应安装在电器设备轮廓线投影范围的正上方, 在各类风口安装需与土建装修工程配合进行, 其要求是横平, 竖直, 整齐, 美观, 对有调节和转动装置的风口, 装后应转动灵活, 对同类型风口应对称布置, 同方向风口调节装置置于同一侧。 (2) 风管阀门要有固定的独立支撑, 安装调节阀时, 必须注意将手柄配置在便于操作的部位, 转动部件要保持转动灵活。与风机联动的风阀均为消防负荷。 (3) 风量调节阀, 防火阀、排烟口其执行器手柄位置对应的天花板处应设检查孔, 由建筑装饰时做成可拆装的活动天花板。 (4) 建筑装修设计时风管的风口型式, 风口数量等须与装修相配合。
5 风管安装
(1) 所有穿越墙体 (楼板) 的管道敷设后及附件安装后其孔洞周围采用与墙体 (楼板) 耐火等级相同的不燃材料密封。 (2) 穿越变形缝的风管两侧, 以及风机通风进、出口连接处, 应设200mm的软接。 (3) 风管安装时应注意风管和配件的可拆卸接口及法兰不得装在墙和楼板内, 风管的纵向闭合缝必须交错布置, 且不得在风管底部。 (4) 风管安装的水平度允许偏差每米不应大于3mm, 总偏差不应大于20mm, 风管穿越高噪声的机房时, 其通过墙壁或悬吊于楼板下的风管以及风管支架应做隔声处理。
6 水系统安装
(1) 管道安装前必须将管内的污物及锈蚀清除干净, 施工时严禁垃圾、杂物、焊渣等落入, 安装停顿期间对管道开口应采取封闭保护措施。 (2) 所有凝结水管路保持不小于1%的坡度, 坡向排水地点. (3) 水管穿越变形缝处需设置300mm长的同管径承压1.6MPa的不锈钢伸缩管。
7 设备安装
(1) 设计中所选用的设备在安装时应严格按照厂家的安装使用说明书要求安装。设备预留基础, 地脚螺栓, 预埋件必须与到货设备核实后进行施工。所有运转设备均设减振基础。其中大型设备的减振器及减振台架均由设备厂家配套供货。 (2) 风机前后设软接和消声器, 设备采用刚性支吊架安装, 分体空调、新风机等设备安装需做减振处理。风机、新风机等振动设备进出口均设保温型软接, 排烟风机前后设置耐火软节。风机的软接头 (包括耐火软接头) 由设备厂家自带。 (3) 多联机室内机, 定位尺寸按施工图执行。其凝结水管道敷设应注意坡向排水点。并保证不小于0.01的坡度。 (4) 通风机底座采用减振装置时, 其基础顶面宜附设底座水平方向的限位装置, 但不得妨碍底座垂直方向的运动。 (5) 设备及管理用房通风空调系统送风机的出口和排风机的入口处设置管式消声器, 土建风道中设置大型片式消声器。管道式消声器宜在预埋钢板上焊接吊杠。 (6) 通风机房的隔墙应做隔声吸声处理。通风机房的外门应采用隔声防火门。 (7) 风道上的测孔在调试验收完毕后应进行封堵。 (8) 在施工安装过程中, 应对已安装完毕的设备、管路系统和土建结构及装饰等进行成品保护。 (9) 风道内短边长度大于400mm的孔洞应采取安全防护措施。 (10) 风管穿越墙体防护套管设置2mm厚钢板, 长度大于墙体2cm;风管穿越楼板时防护套管设置9mm后防火板, 长度大于楼板2cm。套管与风管间用不燃材料封堵。
8 其他
(1) 设计施工图高程、标高以米计, 其余均以毫米计。标高以公共区装修完成面为±0.00。 (2) 管线标高均为未保温前的管底标高, 风机设备标高一般为中心标高。 (3) 所有临空高度大于0.5m的孔洞、错台等的边缘周围应设置不低于1.1m高的不锈钢管作安全护栏。 (4) 严格按国家相关验收规范和厂家技术要求进行设备调试。 (5) 如设有吊顶, 则风口的安装高度与吊顶平齐;如不设吊顶, 则风口安装短管的长度以装下相关的辅助设备 (调节闸, 滤网等) 及风口为原则。 (6) 所有设备订货均需满足FAS、BAS系统接口要求, 所有设备的安装应便于调试、日常使用、检修。
摘要：文章介绍了地铁车站通风排烟系统的典型施工说明, 通过对管材、保温、防腐及防火措施、管道支吊托架、风阀风口、风管安装、水系统安装、设备安装等系统安装的各个方面进行说明, 对于地铁车站功能比较相似的场所, 具有一定的参考意义, 为地铁车站通风排烟的安装施工提供了一种典型的施工说明。
排烟通风 篇7
1.1 工程概况
某山岭隧道为一座上、下行分离式的双向四车道高速公路隧道。隧道长约1 600 m, 高6.9 m, 底部宽10.7 m, 位于某高速公路中部。隧道左右幅进口及洞身段为直线, 出口平面线型为曲线, 左幅曲线半径为R=2 500 m (右偏) ;右幅曲线半径为R=2 800 m (右偏) 。隧道处在长期风化剥蚀的中低山地貌区, 地形起伏较大, 交通便利。断面图见图1所示。
隧道采用纵向通风方式, 在隧道进口段约100 m处开始设置风机, 共3组, 每组2台, 间距约100 m, 可根据需要按不同的组合方式开启风机。
1.2 试验方案设计
以该隧道右线隧道作为通风排烟试验的研究隧道, 通过对国内外隧道火灾试验的调查研究和该隧道的特点, 现场试验的火源位置选在隧道右线进口段以及隧道中部的横道口附近。
本次通风排烟试验是参考AS 4391-1999澳大利亚热烟试验标准设计的, 试验采用的设备均符合澳大利亚标准, 并根据隧道的具体情况增加了一些必要的设备。为了和FDS模拟结果比较以及为今后的研究提供必要的试验数据, 在热烟试验外又增加了一次全尺寸汽油燃烧试验。
根据AS 4391-1999, 热烟试验燃料采用纯度为95%工业酒精, 试验用8个A1油盘, 最大的总燃烧面积为4 m2, 总热释放速率约为3 MW, 模拟隧道内一辆小汽车燃烧时的火灾。全尺寸汽油燃烧试验燃料采用93#汽油, 使用5个A1油盘, 汽油的热值约为46 MJ/kg, 因此总火灾规模约为3 MW。
试验设备包括燃烧装置、顶部保护架、地板保护装置、发烟设备、温度采集系统、风速采集系统、烟层高度测量装置及其他设备。为了防止隧道的顶棚及照明设备在试验过程中受到破坏, 试验设计了一个顶棚保护支架, 尺寸为4.8 m×6 m×6 m (长×宽×高) , 支架上方铺设防火板, 可以保护火源上方29 m2的吊顶, 燃烧盘的下方铺设两块厚9.5 mm、大小为2.4 m×1.2 m 的优质石膏板, 并在其上添加了两层厚度为20 mm的防火棉, 用来有效保护路面不受高温破坏。试验采用48只K型热电偶, 组成一支热电偶树。此外配备了5支常用温度计、2支红外温度计测量隧道出入口、横通道等处的温度, 烟层高度的采集通过沿隧道轴向布置的烟气标尺进行目测。图2、图3分别为现场试验测点分布图和温度测点分布图。
2 试验结果分析
2.1 温 度
火灾试验燃烧介质为工业酒精, 火灾功率为3 MW, 辅助设置示踪烟气, 自然风速为1.1 m/s, 取人体头顶高度 (2 m) 和隧道顶部 (6.7 m) 的温度进行分析, 如图4和图5所示。
通过图4和图5可以看出:
(1) 在火源2 m范围内的测点 (高程1 m) 温度相当于火焰温度, 而且在风机开启后300 s依然可以保持较高温度;
(2) 火源下游2 m以外的大多数测点在开启风机后300 s内温度迅速下降, 部分测点降至环境温度;
(3) 顶棚处测点 (高程6.7 m) 在风机开启前温度达到130 ℃左右, 开启风机后迅速降至环境温度10 ℃。山岭隧道内自然风速一般较大, 若隧道内发生火灾, 自然风速对顶棚处的温度有很大影响, 对于初期火灾的探测, 仅仅依靠顶棚处设置的感温电缆报警是不够的;
(4) 火源下游2 、5、10 m处的3个温度测点, 在6.7 m高处测得最高温度出现的时间在点火后110～220 s, 之后温度开始迅速下降。火源猛烈时段持续约110 s;
(5) 在火源下游5 m处的测点, 点火后310 s在2 m高处测得最高温度为175 ℃;火源下游5 m测点, 点火后160 s, 在6.7 m高处测得的峰值温度为138 ℃。表明在火源下游5 m处, 2 m高处比6.7 m高处的温度峰值滞后约150 s, 但2 m高处峰值温度比6.7 m高处的峰值温度高38 ℃。由于火源只有3 MW, 加之有2.5～3.0 m/s的风速作用, 高温烟气被冷空气掺混后, 温度较低, 烟气层下降, 且最高温度不在隧道顶部或上部。
2.2 风 速
如图6为隧道入口、出口及火源处风速的变化情况。
点火后12 min内, 隧道入口风速约1.5～2.6 m/s, 出口风速约2.3～3.8 m/s, 火源处的风速约2.8～3.3 m/s, 火源处的风速和出口处的风速比入口处的风速略大, 与火源的作用有关。隧道入口处当风机稳定运行后, 其风速变化只受外界自然风速的影响;而出口处当风机稳定运行后, 风速也基本稳定。作用于火源的平均风速控制在2.0～2.6 m/s时, 能够有效地控制烟气蔓延, 为人员和车辆安全疏散创造条件。
2.3 烟气沉降
图7为烟气层高度变化。
由图7可以发现, 点火后120 s内, 火源附近烟气高度基本在5.5 m左右, 即烟气的自然分层非常明显。点火240 s后, 火源下游160 m处烟气沉降至2 m, 火源下游270 m处更低, 这是因为烟气颗粒随着温度的降低逐渐下沉。600 s以后的烟气高度数据是在汽油几乎耗尽, 试验接近尾声, 烟气量大大减少的状况下记录的, 火源下游100 m以后烟气层的高度基本在3 m左右。
3 试验结论及通风排烟方案
3.1 试验结论
(1) 试验表明, 火灾初期, 隧道内烟气自然分层明显, 火源附近50m范围内烟气蔓延迅速。从汽油燃烧试验数据可以看出, 纵向通风风机开启后, 烟气层迅速紊乱, 整个隧道纵断面充满烟气。
(2) 该隧道的通风排烟系统能够有效控制3MW火源, 风机开启后温度下降很快, 2.0 m/s以上的风速可以有效控制火灾烟气回流。
(3) 由于通风排烟的作用, 试验隧道内的顶部烟气温度控制在138℃以下, 2 m高处烟气温度控制在175 ℃以下。烟气温度与火源功率和通风速率有关。
3.2 通风排烟方案优化
火灾初期人员疏散阶段的通风应使火灾烟气不至于倒流, 同时防止火灾迅速扩大, 风速宜控制在2.0～2.5 m/s;同时, 另一隧道主风机应向洞内吹风, 使洞内形成正压, 防止起火隧道的高温烟气蔓延。起火点前方车辆可以继续向前驶出隧道, 起火点后方车辆应迅速停车, 人员应尽快从就近的人行横道及车行横道撤离。图8为火灾初期人员疏散阶段通风示意图。
火灾救援阶段, 当隧道内司乘人员完全安全撤离后关闭所有连接横通道, 开启事故隧道所有射流风机向隧道出口吹风, 进入灭火阶段的通风控制。对于火灾救援风速的确定, 主要应考虑以下几个方面:在救援风速下, 烟气不发生回流, 确保火灾点的温度不高, 温度的传播距离不能太远。根据有关资料, 将火灾救援风速确定为2.5 m/s以上, 以便消防队员从上风方向到达火场救灾。此时, 相邻隧道一方面应进行交通管制, 控制交通量和车速;另一方面应开动全部风机, 吹风方向可考虑与事故隧道一致, 以便保持横通道的正压状态。图9为火灾救援阶段通风示意图。
根据现场观测, 隧道内通常都会出现自然风, 而且风速较大, 如果火灾时出现自然风向与行车方向相反的情况, 这对处于行车方向上游区域人员的疏散较为不利。因此, 需要结合当地的气象情况, 合理设计和安排风机的风速和风量。此外, 隧道火灾初期应尽量将通风风速控制在临界风速, 使得烟气自然分层、缓慢蔓延, 以确保火灾下游司乘人员安全疏散。
影响隧道火灾烟气的因素有很多, 如:隧道的结构尺寸和形状、通风方式、自然风、大气压、隧道出入口相对高差等。因此, 对于特殊的山岭隧道, 可以通过火灾实验优化隧道的通风排烟设计, 为人员和车辆安全疏散以及消防队员灭火创造有利条件, 保护隧道安全, 减小火灾损失。
参考文献
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[3]Leither A.The fire catastrophe in the Tauern Tunnel:experienceand conclusions for the Austria guidelines.Tunnelling and Under-ground Space Technology[J].2001, 16:217-223.
[4]World Road Association (PIARC) .Fire and smoke control in roadtunnels[R].PIARC Committee on Road Tunnels, 1999.
电影院空调通风排烟系统设计探讨 篇8
随着人们对精神文化生活享受的不断追求, 电影院这种为人们提供休闲和艺术享受的场所越来越受到青睐。因此, 投资商不但加大了对影院装修效果的投入, 而且越来越重视人文主义在其中的地位和作用, 着力打造更加舒适、安全的观影环境和氛围。因此, 空调通风和排烟系统设计也越来越受到重视。
本文以北京某一新建影城工程为例, 着重讨论影城中主要功能部分———放映厅的空调通风和排烟系统的设计要点。
2 建筑概况
本项目为北京新建大型综合独立影城。影城占地面积为5 500m2, 建筑面积2.1×104m2。地上3层, 地下1层。共有17个放映厅, 近2 300个座位, 其中巨幕 (IMAX) 影厅的局部最高层高为17.87m, 400个座位。地下室使用功能为商业和餐饮。首层大厅两侧为影业发展史展示等设施, 中间为巨幕 (IMAX) 影厅。2层为影院放映厅及休息等待区。3层为影院及放映室。建筑高度19.07m。
3 影院建筑特点
电影院建筑与其他类型建筑相比, 有着鲜明的特点, 针对本建筑, 主要表现在以下几个方面:
1) 从电影院使用方式上看, 影厅是非连续、非全天运营的。它在节假日会出现全部放映厅满座同时使用的情况, 而在夜间又会出现单独一个影厅零星观众使用的情况。
2) 从负荷结构上看, 放映厅的围护结构多使用吸声材料。因其隔热性能很好, 所以围护结构的负荷所占比例很小。同时, 放映厅只需在开映前或散场时才开灯照明, 照明负荷也远远小于一般公建。放映厅内主要负荷为人体负荷, 因此, 总热负荷中潜热负荷较大, 热湿比较小。同时, 由于人员密度大, 为了满足卫生要求, 故其新风负荷也大。
3) 从室内温度分布上看, 放映厅地面为了观影方便, 通常呈现为阶梯式上升的形式。室内温度分布也往往是前低后高, 在垂直截面上有较大的温差梯度变化。在冬季, 这种变化会更加显著。
4) 从立面形式上看, 独立影城一般实墙比例比较大, 这主要有以下两个原因: (1) 实墙比例高可以隔声降噪; (2) 实墙部分可以设置广告墙, 增加运营收入。但是实墙面积增大, 透明部分通常采用美观的玻璃幕墙, 这就大大增加了影院建筑消防排烟的难度。
4 空调通风系统设计要点
4.1 放映厅空调形式的确定
首先, 放映厅使用功能单一, 房间较大, 人员密集, 适宜采用一次回风的空气调节系统。该系统有如下优点: (1) 在过渡季节可以全新风运行, 有利于达到很好的节能效果。 (2) 全空气系统机组集中设置, 便于维修和管理。 (3) 适用于对空调区噪声标准高、洁净度要求高、温湿度允许波动范围小的场所。
其次, 基于本项目影院各个放映厅能独立、或任意组合式运营的需求, 每个放映厅独立设置1套空调机组, 分别控制。这样, 空调系统不仅能做到根据各个放映厅的使用情况独立控制, 即用即开、不用不开, 而且, 还能有效防止放映厅之间通过风管串声问题的发生。
因此, 在同时考虑到运行节能的基础上, 本建筑放映厅均采用组合式热回收空气处理机组。该机组集中布置在影院走道屋顶上空, 并且在机房地面和设备基础等部位均采取了隔声减震的措施。这样不但运行、管理、维修方便, 同时避免了其噪声和振动对放映厅的干扰。
以巨幕 (IMAX) 放映厅为例, 介绍一下本影院放映厅采用的空调系统设备的选择。巨幕放映厅长28m, 宽23m, 体积约为5 940m3。经计算, 巨幕放映厅夏季冷负荷为178k W, 冬季热负荷为81k W。巨幕放映厅空调机组选用2台12 000m3/h风量的组合式热回收空气处理机组, 供平时空调通风使用, 约为4次/h的换气次数。其中新风量取25m3/ (h·p) , 总新风量10 000m3/h, 新风比为42%。
4.2 放映厅通风形式的确定
应使用方要求, 各放映厅均设置长期不使用的放映厅初次使用前或放映间歇强制排风的排风系统, 其排风量按10次/h的换气次数计算。并按照10次/h配置设置强制排风补风和排烟补风兼用的补风风机。
仍以巨幕 (IMAX) 放映厅为例, 该放映厅设置2台30 000m3/h风量的排烟兼强制排风风机, 和1台25 000m3/h风量的排烟专用风机。巨幕放映厅排烟时3台排烟风机同时使用;放映厅初次使用前或放映间歇需要强制排风时, 两台排烟兼排风的风机运行。同时配有2台30 000m3/h风量的排烟补风与强制排风补风兼用的补风风机。补风风机设置在空调机房内。与组合式热回收空气处理机组共用放映厅部分的送风管道。
本工程巨幕 (IMAX) 放映厅空调通风排烟风管平面图详见图1。
4.3 放映机房空调通风形式的确定
本工程巨幕 (IMAX) 放映厅放映机房内设置2台放映机, 每台放映机均采用7k W氙灯。氙气为有害气体, 毒性分级为低毒。氙有麻醉性, 它和氧的混合物是对人体的1种麻醉剂, 在高浓度时有窒息作用。因此, 放映机房应设置独立的送排风系统, 并使该房间保持负压, 保证放映室内一旦有氙气, 不散发至其他房间。本工程放映机房按15次/h换气次数设置排风系统, 经计算, 本工程放映机房排风量为7 500 m3/h。大于《电影院建筑设计规范》 (JGJ58—2008) 第7.2.6条条文解释中规定的采用7k W氙灯的电影放映机的排风量1 000m3/h的规定。并且, 按照排风量的70%确定放映机房的新风机组风量, 新风风量取5 200m3/h。
基于上述理由, 放映机房空调形式不应采用带回风形式的空调系统, 故本工程采用风机盘管系统, 冬夏两用。
5 放映厅排烟系统设计要点
本影城的放映厅均为地上放映厅, 面积均大于100m2。影厅内部人员集中、疏散路径长、放映厅多, 而且设置有配套商业等设施。如果排烟量不足, 发生火灾时, 烟气迅速扩散, 易引起大量的人员伤亡。所以需要根据其特点, 科学、合理地设置和优化防排烟系统就显得格外重要。
《电影院建筑设计规范》 (JGJ 58—2008) 第6.1.9条规定:“面积大于100m2的地上观众厅和面积大于50m2的地下观众厅应设置机械排烟设施。”《电影院建筑设计规范》 (JGJ 58—2008) 对于排烟的严格程度是要高于《建筑设计防火规范》 (GB50016—2006) 中的规定的, 故本工程依据前者, 所有影厅均采用机械排烟的方式排烟。
此外, 考虑到放映时, 影厅内人员密集, 根据《电影院建筑设计规范》 (JGJ58—2008) 第6.1.9条规定条文解释, 建议观众厅以13次/h换气标准计算, 或90m3/ (m2·h) 换气标准计算, 两者取其大者。
以巨幕 (IMAX) 影厅为例, 对排烟量进行设计和校核, 如下:
1) 按换气次数计算排烟量
Vh=5940m3×13次/h=77 220m3/h
2) 按面积指标计算排烟量
Vc=28m×23m×90m3/ (m2·h) =57 960m3/h
式中, Vh为按换气次数计算排烟量;Vc为按面积指标计算排烟量。
本工程按照上述计算结果中大者, 即77 220m3/h, 确定排烟系统的排烟量。因此, 本工程设置了2台30 000m3/h风量的排烟兼强制排风风机, 和1台25000m3/h风量的排烟风机。巨幕影厅排烟时3台排烟风机同时使用。
并且, 由于巨幕 (IMAX) 影厅虽然设置在地上, 但其密闭性好、没有条件采用自然补风, 需设置排烟补风风机。本工程采用排烟补风与强制排风补风兼用风机的系统, 设置2台30000m3/h风量的补风风机。这样, 排烟补风风量占排烟量的71%, 大于规范规定要超过排烟量的50%, 并小于相关资料介绍的不宜超过排烟量的80%的规定。
6 结语
随着影院规模的扩大化和功能的复杂化, 以及营运便利性和经济性的要求, 对空调通风和排烟系统提出的设计要求也越来越高。本文分析了以IMAX影厅为例的影厅在空调通风系统的设计和消防排烟等方面区别于一般建筑的一些特点, 针对这些特点提出解决方案, 并对相关问题进行分析计算, 旨在对此类影院的设计提供一种思路, 达到功能与效益并举的双重效果。
摘要：电影院设计不但要使立面效果美观大方, 各种影音设施齐备完善, 而且应为观众提供一个舒适、安全的观赏环境。论文以一具体工程为例, 分析了影院建筑的特点, 具体阐述了放映厅和放映机房空调和通风系统的确定, 以及影厅消防排烟设计上的特点与要点。为读者提供了一种电影院空调通风及排烟系统设计的思路, 并指出了设计时区别于其他类型建筑设计的关键点。
关键词：巨幕放映厅,热回收,空调系统,排烟量计算
参考文献
[1]GB50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]JGJ58—2008电影院建筑设计规范[S].
[3]GB50016—2006建筑设计防火规范[S].
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册 (第2版) [K].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
排烟通风 篇9
目前,指导机械排烟量计算的规范有GB 50016-2014《建筑设计防火规范》、GB 50157-2003《地铁设计规范》。在最新的《建筑设计防火规范》与《地铁设计规范》中,对于防排烟量的设计计算没有给出具体的公式和方法,只有一些硬性要求。《地铁设计规范》第19条规定:地下车站站台、站厅火灾时的排烟量,应根据一个防烟分区的建筑面积按1m3/(m2·min)计算,每个防烟分区的面积不超过750m2。《建筑设计防火规范》在隧道内通风排烟设计时,针对不同隧道环境确定合适的通风排烟方式和排烟量。表1为国际道路协会(PIARC)在实验的基础上给出的排烟量。
笔者在建立全面通风排烟数学模型基础上,分析防排烟各影响因素,通过对全面通风排烟微分方程的推导,给出排烟量计算的一般公式。
1 全面通风排烟
1.1 全面通风排烟工作原理
全面通风排烟是把正压送风和负压机械排烟两者结合起来的防排烟方式。这种防排烟方式在地面建筑中应用较广。当建筑物发生火灾时,着火区域既有烟区利用机械排烟风机把烟气排至室外,造成微负压,以防止烟气蔓延扩散出去;在非着火区域采用送风机加压,造成微正压,以防止烟气的侵入,形成无烟区。
1.2 全面通风排烟微分方程式
防排烟设计中所要控制的火灾烟气的浓度主要有以下两个方面,一是火灾烟气中烟粒子的浓度μs或光学浓度cs;二是火灾烟气中有毒气体的浓度,通常以容积成分ri表示。显然,以不同的火灾烟气浓度作为指标,防排烟的设计结果是不同的。笔者以某有毒气体的容积成分为控制指标,从理论上导出全面通风排烟的微分方程式,如式(1)所示。
式中:Vi为任何一种有毒气体的容积体积;Vy为烟气的总容积。
以烟气中某有害气体的容积成分ri,作为控制指标,控制体内该有害气体的生成量为qi(m3/s),控制体的体积为V(m3),温度为Ti,压强为Pi;送风量为Qf(m3/s),送风中所含某有害气体的容积成分为r’,新风的温度为Tf,压强为Pf;排出控制体内的烟量为Qpy(m3/s),排出烟气的气体状态参数与控制体内气体状态参数相同,如图1所示。
为了导出微分方程式,做如下假设:
(1)气体在控制体内是均匀分布的;
(2)烟以及控制体内有毒气体的生成处在稳定的工况下,即送风量Qf、排烟量Qpy以及有毒气体的生成量qi是常量;
(3)通风排烟的气流组织是合理的,排出烟气的气体状态参数与控制体内气体的状态参数近似相同。
对于这样一个控制体,从某一时刻τ起,经过时间微元dτ后,即从τ到τ+dτ的时间间隔内,该控制体内某有害气体的体积的变化如下:
控制体内新的某种有害气体体积,如式(2)所示。
随送风进入控制体内的某有害气体的体积,如式(3)所示。
气体进入控制体后经过混合充分,新进的气体状态参数与控制体内气体状态参数相同,根据理想气体状态方程,式(3)变化为式(4)。
随排烟排出控制体的某种有害气体的体积,如式(5)所示。
riτ为τ 时刻控制体内某有害气体的容积成分。在τ+dτ时刻,控制体内某有害气体的体积容积成分变化为riτ+driτ,相应于从τ+dτ时间间隔内,控制体内某有害气体的体积变化,如式(6)所示。
由式(2)、式(4)、式(5)和式(6)控制体内气体体积平衡方程式得式(7)。
式(7)就是以烟气中某有害气体的容积成分ri为控制指标的全面通风排烟的微分方程式。由式(7)不难看到,全面通风排烟微分方程式是一个一阶常微分方程式,其初始条件为τ=0,riτ=ri0。求解式(7)得式(8)。
2 在防排烟工程计算中的应用
2.1 防排烟工程控制指标的选择
绝大部分火灾为不完全燃烧,所以CO产生量较大,在各种毒气中CO是公认的造成人员死亡的主要有毒气体。CO对人体的影响,如表2所示。
一次火灾中排烟风机能将CO的体积分数控制到2×10-4以下,对于人体的危害就相对很小。
2.2 全面通风排烟微分方程的计算命题
根据全面通风排烟微分方程式的解,可以计算工程上的各种计算命题。通常计算命题是在给定的排烟区和要求的通风排烟时间以及有毒气体浓度比下,计算通风排烟量以确定风机的容量。以CO容积成分rCO为控制指标的排烟微分方程式,推导风机排烟量。
2.2.1 工程应用中以CO为控制指标计算排烟量
防排烟工程中,送风应为新鲜洁净空气,不应该含有毒性气体,即rCO’=0;排烟区内由于火灾的燃烧会产生有毒气体,即qCO≠0。则式(8)可简化为式(9)。
可得排烟量计算公式,如式(10)所示。
式中:V为排烟区体积,m3;τ为排烟时间,s;qi为一氧化碳生成量m3/s;分别为0时刻与τ时刻一氧化碳体积分数。
式(10)中只有Qpy为未知数需要计算,可以利用数值计算中不动点迭代方法求解该非线性方程的解,借助数值计算软件MATLAB编程辅助求解排烟量。以排烟量Qpy为未知数x,进行不动点迭代计算时,初始的迭代值建议取CO生成量qCO=0,x的值即迭代初值,方程解的区间为,该方程的一般迭代格式如式(11)所示。
特别是当送风中不含有CO即送风为新鲜洁净空气时,rCO’=0,控制体内也不再发烟,qCO=0,则排烟量计算公式简化为式(12)。
2.2.2 排烟量计算的一般步骤
整理以上分析,式(10)可以作为计算排烟量的一般公式,防排烟工程中计算排烟量的步骤如下:
(1)整理计算参数,确定排烟区体积V,排烟时间τ。
(2)确定有毒气体控制指标的稀释倍数ri0/riτ。
(3)可根据经验对火灾中某毒害气体容积成分生成量qi估值。对于不同的建筑由于其材料特性、空间特性及火灾规模等诸多因素的影响,烟气中某有毒有害气体占烟气生成量的比例有所差别。如在火灾中生成的CO体积分数为:地下室0.04%~0.85%;闷顶阁楼0.01%~0.1%;楼内或室内0.1%~0.4%;浓烟区域0.02%~0.1%;赛璐珞燃烧38.4%;火药爆炸2.47% ~15.0%;可燃物爆炸5%~7% 。其他的有毒气体,如HCN、HCL及NH3也有相关的指导计算的数值。
(4)利用计算机软件编程辅助计算排烟量。设排烟量Qpy为x,通过式(13)进行不动点迭代计算。
这里迭代初值x0选取无发烟qi=0时计算的排烟量值,即。计算相应xn与n值,xn即为计算的排烟量。
3 算例分析
通过模拟火灾烟气在隧道中的扩散,探究全面通风微分方程在隧道防排烟工程中应用的可行性。隧道中通常采取重点排烟,其通风排烟的原理与全面通风排烟的原理相近,以全面通风排烟原理计算的排烟量方法也适用于隧道内重点排烟的方法。现假设一隧道采用重点排烟的排烟方式,通过火灾动力学软件PyroSim模拟运行,设计不同的排烟工况来检验其排烟效果。
3.1 PyroSim烟气模拟
设计一隧道重点排烟部分长宽高为100m×6m×6m。发生火灾后烟气在隧道内均匀扩散,通过CO发射器控制排烟区CO初始平均体积分数平均值为0.161 2%,CO生成量为qCO=0.002m3/s分析。通过PyroSim模拟检验隧道开启防排烟,控制体内CO体积分数在9min内能否降到预期浓度以下。火源的规模为5 MW,在隧道各段距离及相关高度设置CO监测点。监测点在水平方向每隔10m布置;垂直方向每隔1m布置,分析比较各层高度CO平均体积分数。
3.1.1 PIARC推荐的风量
已知排烟区有CO生成,qCO=0.002 m3/s,初始CO平均体积分数为0.161 2%,通风排烟9 min,以PIARC推荐的排烟量模拟,计算9min后排烟区内的CO体积分数,如图2所示。PIARC推荐风量表中,当火灾规模为5MW时,Qpy=20m3/s。
各高度CO平均体积分数为0.001 8%、0.004 3%、0.008 0%、0.013 3%、0.031 3%、0.030 7%,总的平均体积分数为rCO=0.014 9%。由表2可知,0.014 9%的体积分数对于人体影响是相对较小的,符合前期安全疏散的要求。下面以rCO=0.014 9%通过全面通风微分方程推导的排烟量公式计算排烟量,将该排烟量与PIARC推荐的排烟量比较。
将参数值qCO=0.002m3/s、、τ=540s带入式(10),通过MATLAB辅助计算,将排烟量设定为未知数函数x,迭代初值,迭代17步,得x=21.841 2,则计算的排烟量Qpy=21.841 2 m3/s,与PIARC推荐的20 m3/s很接近。
3.1.2 CO控制指标计算排烟量
排烟区有CO生成,qCO=0.002m3/s,初始CO平均体积分数为0.161 2%。通风排烟9min,9min后将排烟区CO浓度rCO控制在某个定值以下,排烟量通过该给定值计算。以下可以通过给定不同的rCO值的6个工况进行模拟。
工况1:9min后排烟区的CO体积分数rCO控制在0.015 0%以下。通过排烟量公式计算得Qpy=21.762 5m3/s;
工况2:9min后排烟区CO平均体积分数rCO控制在0.014 0%以下。通过排烟量公式计算得Qpy=22.587 1m3/s;
工况3:9min后排烟区CO平均体积分数rCO控制在0.013 0%以下。通过排烟量公式计算得Qpy=23.507 4m3/s;
工况4:9min后排烟区CO平均体积分数rCO控制在0.012 0%以下。通过排烟量公式计算得Qpy=24.547 2m3/s;
工况5:9min后排烟区CO平均体积分数rCO控制在0.011 0%以下。通过排烟量公式计算得Qpy=25.739 0m3/s;
工况6:9min后排烟区CO平均体积分数rCO控制在0.010 0%以下。由排烟量公式计算得Qpy=27.130 3m3/s。
工况1~5都能将排烟区内CO平均体积分数控制在设计的体积分数以下;工况6设计的CO平均体积分数为0.01%,通过模拟计算排烟区内的体积分数降低到0.010 3%,虽未降低到0.01% 以下,但与设计的CO体积分数较接近了。各工况计算结果汇总如表3所示。
通过分析各高度层CO体积分数发现,在2.5 m高度以下通过该公式计算的排烟量都能将CO平均体积分数降低到设计的控制体积分数以下,一般人的高度在2m以下,这对于人员疏散极其有利。由《中国消防手册》可知,烟气的毒性是人员疏散安全三个判据指标之一,通常若CO体积分数低于0.02% 不会对人员疏散造成影响,另两个判据指标为能见度与烟气温度。不同控制浓度各层高度CO平均体积分数变化曲线,如图3所示。
4 结论
(1)通过全面通风微分方程计算的排烟量,适用于针对特定气体控制指标的排烟量设计,这对于工程中排烟区风量计算具有指导作用。
(2)通过全面通风微分方程计算的排烟量,在人员安全疏散的高度以内,烟气的毒性判据指标(如CO体积分数)可以控制在设计的浓度以下。
参考文献
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[7]张甲雷.长通道内火灾烟气中一氧化碳生成[D].合肥:中国科学技术大学,2012.
排烟通风 篇10
近年来, 随着我国市场经济的快速发展, 各地区相继建成了不少大型综合商场和购物中心。这些大型商业建筑由于具有面积规模大、人员密集、、建筑分隔复杂、、装修和商品的可燃物等级多样化等特点导致发生火灾后火灾蔓延迅速、人员疏散和扑救困难等后果, 同时现有规范和措施中对防火分区、安全疏散、、现代消防设施等方面的规定无法满足大型商业建筑的要求, 暴露了现有建筑防火设计的不足。基于此类建筑在消防方面的改进和完善应由多个专业共同探讨完善, 为此本文仅从暖通专业的通风防排烟角度分析和探讨。
1.关于大型商业建筑的分类, 安全疏散, 防火, 防烟分区的划分
1.1.大型商业建筑的分类 (营业厅布置方式) :营业厅布置方式分类:柜架式营业区域 (超市) ;柜架式营业区域 (百货商店、购物中心等) ;商铺式营业区域。
(1) .大型商业建筑。任一楼层用于商业经营活动的建筑面积≥5000m2或总建筑面积≥15000m2的商业建筑。
(2) .柜架式营业区域。商业营业厅内无固定隔断, 采用柜台、货架展示商品的布置方式, 人员能够到达, 进行购物、交易的区域。
(3) .商铺式营业区域。商业营业厅内采用隔断将营业空间分成各个独立商铺, 人员能够到达, 进行购物、交易的区域。
1.2.大型商业建筑商品种类、火灾危险性分类
(1) .大型百货商场、服装等棉类纺织制品市场、粮油食品超市、生活日用品超市、木制类建材市场、家具市场、灯具市场、油漆类市场、医药市场、书城、电脑城、家用电器市场等可燃物较多, 属于火灾危险性较大的大型商场。
(2) .机电产品市场、陶瓷、钢材、石材类建材市场、蔬菜、水果、水产品市场等可燃物较少, 属于火灾危险性较小的大型商场。
(3) .防火, 防烟分区的划分:参照《高规》中51112条防火分区建筑面积可大为4000m2。防烟分区《建规》《和《高规》均要求500m2。
(4) .安全疏散楼梯:《建规》和《高规》对大型商业建筑的疏散楼梯间没有强制规定必须为防烟楼梯间, 但笔者认为设置封闭楼梯间, 就必须能够直接开窗, 但实际中即使设置有外窗时, 往往或被广告等物体遮挡, 或一直处于关闭状态。从安全的角度出发, 大型商业建筑的疏散楼梯间应为防烟楼梯间。
2.暖通专业对大型商业建筑的通风与防排烟系统设计
2.1.大型商业建筑防烟系统设计
(1) .基于前文对疏散楼梯的分析, 防烟楼梯间的防烟设计完全遵照《建规》和《高规》进行设计, 值得注意的是要充分考虑楼梯间和前室的开窗会被遮挡的实际情况, 必然导致其自然防烟的可能几乎不存在。所以机械加压送风的组合方式如下:
(1) .对楼梯间及其楼梯间单独前室的送风方式为:楼梯间机械加压送风 (前室不送风) 。
(2) .对楼梯间和合用前室的送风方式为:楼梯间和合用前室分别机械加压送风。采用以上做法均满足《建规》和《高规》的规定同时也符合工程实际使用情况。
(2) 加压送风风量的计算方法:由于大型商业建筑营业中, 一旦火灾发生时, 开启门基本为全开, 故计算应按门洞风速法计算, 计算送风量L (m3/h) 的计算公式如下:
F:每个门的开启面积 (m2) ;
V:开启门洞处的平均风速, 取0.7~0.8m/s;
α:背压系数, 按密封程度在0.6~1.0间选择;
b:漏风附加率, 取0.1~0.2;
n:同时开启的门数。
2.2.大型商业建筑排烟系统设计基于前文对大型商业建筑可燃物较多, 火灾危险性较大, 外窗容易被广告牌位遮挡的分析, 所以排烟系统的设置必不可少。
但是由于营业厅布置方式的多样化使得排烟设计也应具体问题具体分析。
(1) 柜架式营业形式排烟系统的设置应注意以下几点: (1) .排烟系统根据防火分区划分, 每个防火分区内可以根据商业空间的具体形式设置一个或多个排烟系统。 (2) .每个防火分区内的防烟分区的挡烟板位置应设置合理, 防烟分区面积应均匀, 不宜悬殊太大。且应满足不大于500m2的要求。 (3) .挡烟板的形式和安装标高。a.当采用格栅吊顶和固定挡烟板时可以根据具体工程的层高, 尽量将挡烟板设置于吊顶之上。同时排烟风口应朝上安装, 空调通风风口均朝下安装 (风口底可以与吊顶平齐, 也可以在吊顶之上) 。b.当采用密实材料吊顶和固定挡烟板时, 挡烟板必须设置于吊顶之下。同时排烟, 空调, 通风风口应朝下安装 (风口底与吊顶平齐) 。 (4) .大多数大型商场均设计有中央空调系统, 所以此种商业的排烟可以利用空调送风系统作为在火灾时的补风系统使用。活动挡烟板在大型商业中应用较少, 同时控制放缩和造价较高, 实用性较差等原因, 故本文不做论述。
(2) .商铺式营业形式
当各商铺隔墙到顶板时排烟系统的设置应注意以下几点: (1) .排烟系统根据防火分区划分, 每个防火分区内可以根据商铺个数, 面积等综合因素决定设置一个或多个排烟系统。 (2) .各个商铺的隔墙自然的划分了多个由不同面积商铺 (大多数为无外窗) 组成的防烟分区以及错综的内走道。 (3) .排烟系统的设置原则:a.按照高规, 建规中的相关规定, 同时结合实用和经济的原则。笔者认为当商铺面积大于等于100m2时就应该设置排烟, 排烟口设置在房间内。b.对于面积小于100m2商铺可根据使用的实际情况重新以面积不大于500m2划分防烟分区, 此时排烟口宜设在该防烟分区走道内。c.对于内走道按照高规, 建规中的相关规定, 同时结合其他商铺形成的防烟分区的划分情况结合以面积不大于500m2划分防烟分区。 (4) .根据此种商业设置的空调的具体形式尽量利用空调送风系统做排烟时的补风系统。否则就应该设置排烟用的补风系统 (应该按照防火分区设置) 。当各商铺隔墙不到顶板时排烟系统的设置可以参照柜架式营业形式的排烟形式。
2.3.大型商业建筑通风系统设计
(1) .柜架式营业形式
此种形式的商业平时和过度季节的排风系统可以与空调回风管, 回风口共用。也可以与排烟系统共用风机和主风管, 排烟和排风的支管上安装电控防火阀来实现排烟和通风状态的转换。
(2) .商铺式营业形式
(1) .对于商铺隔墙到顶板形式的商业平时和过度季节的排风系统应该与排烟系统共用风机和主风管, 排烟和排风的支管上安装电控防火阀来实现排烟和通风状态的转换。
(2) .对于商铺隔墙不到顶板形式的商业平时和过度季节的排风系统设计可参照柜架式营业形式的商业排风。
结束语, 本文主要阐述了在民用建筑防排烟设计中, 必须首先遵守国家的有关政策和“预防为主、防消结合”的消防工作方针。在进行大型商业建筑设计时, 应立足自防自救, 必需采用可靠的防火技术措施提高大型商业建筑的消防安全性能, 防止和减少火灾危害, 保护人身和财产安全
摘要：对目前大量兴建的大型商业建筑中, 现有规范常常不能有针对性地解决此类建筑火灾时的防排烟措施, 以致降低了发生火灾时的自救能力, 本文从暖通专业角度提出了楼梯间, 前室等部位正压送风的计算;营业区域内的排烟设计要点。
关键词：大型商业建筑,防排烟,防烟分区
参考文献
[1]国家规范《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版) .
[2]国家规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006.
[3]行业标准《商店建筑设计规范》JGJ48-88.
[4]《重庆市大型商业建筑设计防火规范》报批稿。2006年.