通风、空调、采暖系统防火及防排烟系统
日期:2014-05-22
第一节 通风、空调系统的火灾危险性及防火措施

  一、 通风、空调系统的类型

  通风是将未经处理过的室外新鲜空气送入室内,同时排出室内被污染的空气或用来冲淡室内被污染的空气,借以改善空气,以造成安全、卫生条件而进行的换气技术。

  1.通风一般分为自然通风和机械通风两大类,机械通风一般有下列两种方式:

  ⑴局部通风。

  ⑵全面通风。

  全面排风系统用以排除建筑内某些部位的被污染的空气。全面送风用于危害空气因素不固定或面积较大,用新鲜空气来冲淡有害气体。

  2.按照空调系统的特点,主要分成以下几种形式:

  ⑴单风道集中式空调系统。

  ⑵双风道集中式空调系统。

  ⑶变风量集中式空调系统。

  ⑷风机盘管空调系统。

  ⑸诱导式空调方式。

  ⑹双导管空调方式。

  ⑺各层机组空调系统。

  二、通风、空调系统的火灾危险性

  1.穿越楼板的竖直风管是火灾向上蔓延的主要途径之一。

  2.排出有火灾爆炸危险物质,如没有采取有效措施,容易引起爆炸事故。

  3.由于排风机与电机不配套引起火灾爆炸事故时有发生。

  4.某些建筑使用塑料风管,燃烧蔓延快,产生大量有毒气体,危害大。

  5.某些建筑的通风、空调系统采用可燃泡沫塑料做风管保温材料,发生火灾燃烧快,浓烟多且有毒。

  6.风管大多隐藏在吊顶和夹层内,起火不易扑救,往往造成大灾。

  三、通风、空调系统的防火措施

  (一)对于多层民用建筑和工业建筑

  1.空气中含有容易起火或爆炸危险物质的房间,其送、排风应采用防爆型的通风设备。送风机如设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀,可采用普通型通风设备。

  2.排除有燃烧和爆炸危险粉尘的空气,在进入排风机前应进行净化。对于空气中含有容易爆炸的铝、镁等粉尘,应采用不产生火花的除尘器;如粉尘与水接触能形成爆炸性混合物,不应采用湿式除尘器;

  3.有爆炸危险粉尘的排风机、除尘器,宜分组布置,并应与其他一般风机除尘器分开设置。

  4.净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器,宜布置在生产厂房之外的独立建筑内,且与所属厂房的防火间距不应小于10米。但符合下列条件之一的干式除尘器和过滤器,可布置在生产厂房的单独房间内:

  ⑴有连续清灰设备。

  ⑵风量不超过15000m3/h、且集尘斗的储尘量小于60kg的定期清灰的除尘器和过滤器。

  5.有爆炸危险的粉尘、过滤器、管道,均应按照现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定设置泄压装置。净化有爆炸危险的粉尘的干式除尘器和过滤器,应布置在系统的负压段上。

  6.排除、输送有燃烧爆炸危险的气体、蒸汽和粉尘的排风系统,应设有导除静电的接地装置,其排风设备不应布置在建筑物的地下室、半地下室内。

  7.甲、乙、丙类生产厂房的送、排风道宜分层设置,但进入生产厂房的水平或垂直送风管设有防火阀时,各层的水平或垂直送风管可合用一个送风系统。

  8.排除和输送温度超过80℃的空气或其他气体以及容易起火的碎屑的管道与燃烧或难燃烧构件之间的填塞物,应用不燃烧的隔热材料。

  9.下列情况之一的通风、空气调节系统的送、回风管应设防火阀:

  ⑴送、回风总管穿过机房的隔墙和楼板处;

  ⑵通过贵重设备或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处的送、回风管道;

  ⑶多层建筑和高层工业建筑的每层送、回风水平风管与垂直总管交接处的水平管段上。

  多层建筑和高层工业建筑各层的每个防火分区,当其通风、空调系统均系独立设置时,则被保护防火分区内的送、回风水平风管与总管的交接处可不设防火阀。

  10.防火阀的易熔片或其他感温、感烟等控制设备一经作用,应能顺气流方向自行严密关闭,并应设有单独支吊架等防止风管变形而影响关闭的措施。

  易熔片及其他感温元件应装在容易感温的部位,其作用温度应较通风系统在正常工作时最高温度约高25℃,一般可采用72℃。

  11.通风、空调系统的风管应采用不燃烧材料制作,但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头,可采用难燃烧材料制作。

  公共建筑的厨房、浴室、厕所的机械或自然垂直排风管道,应设有防止回流设施。

  12.风管和设备的保温材料、消声材料及其粘结剂,应采用不燃烧材料或难燃烧材料。

  风管内设有电加热器时,电加热器的开关与通风机开关连锁控制,电加热器前后各80Cm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火的房间的风管,均应采用不燃烧保温材料。

  13.通风管道不宜穿过防火墙和不燃烧体楼板等防火分隔物。如必须穿过时,应在穿过处设防火阀。穿过防火墙两侧各2m范围内的风管保温材料应采用不燃烧材料,穿过处的空隙应用不燃烧材料填塞。

  有爆炸危险的厂房,其排风管道不应穿过防火墙和车间隔墙。

  (二)对于高层民用建筑

  1.空气中含有易燃、易爆物质的房间,其送、排风系统应采用相应的防爆型通风设备。当送风机设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀时,可采用普通型通风设备,其空气不应循环使用。

  2.通风、空气调节系统,横向应按每个防火分区设置,竖向不宜超过五层,当排风管道设有防止回流设施且各层设有自动喷水灭火系统时,其进风和排风管道可不受此限制。垂直风管应设在管道井内。

  3.下列情况之一的通风、空气调节系统的风管应设防火阀:

  ⑴管道穿越防火分区处;

  ⑵穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处;

  ⑶垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上;

  ⑷穿越变形缝处的两侧。

  4.防火阀的动作温度宜为70℃。

  5.厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道,应采取防止回流的措施或在支管上设置防火阀。

  6.通风、空气调节系统的管道等,应采用不燃烧材料制作,但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头,可采用难燃烧材料制作。

  7.管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应采用不燃烧材料或难燃烧材料。

  8.风管内设有电加热器时,风机应与电加热器连锁。电加热器前后各80mm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火部位的管道,均必须采用不燃保温材料。

  第二节 建筑防烟、排烟设施

  一、防烟、排烟设施的设置范围

  (一)高层建筑设置防烟、排烟设施的分类

  高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。

  (二)高层建筑设置防烟、排烟设施的范围

  1.一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位应设排烟设施。

  ⑴长度超过20m的内走道;

  ⑵面积超过100平方米,且经常有人停留或可燃物较多的房间;

  ⑶高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。

  2.高层建筑的下列部位应设置独立的机械加压送风设施:

  ⑴不具备自然排烟条件的防烟楼梯间,消防电梯间前室或合用前室;

  ⑵采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不具备自然排烟条件的前室;

  ⑶封闭避难层(间);

  ⑷建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室。

  (三)地下人防工程设置防烟、排烟设施的范围

  1.人防工程下列部位应设置机械加压送风防烟设施:

  ⑴防烟楼梯间及其前室或合用前室;

  ⑵避难走道的前室;

  2.人防工程下列部位应设置机械排烟设施:

  ⑴建筑面积大于50平方米,且经常有人停留或可燃物较多的房间、大厅和丙、丁类生产车间;

  ⑵总长度大于20m的疏散走道;

  ⑶电影放映间、舞台等。

  3.丙、丁、戊类物品库宜采用密闭防烟措施。

  4.自然排烟口的总面积大于该防烟分区面积的2%时,宜采用自然排烟;自然排烟口底部距室内地坪不应小于2m,并应常开或发生火灾时能自动开启。

  二、 高层建筑和地下人防工程的自然排烟设施

  (一)自然排烟的形式

  1.采用可开启外窗的自然排烟形式;

  2.采用建筑物阳台或凹廊的自然排烟形式

  3.采用专用排烟竖井和排烟口的自然排烟形式

  (二)、自然排烟系统的设计要求

  根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定,采用自然排烟方式的部位,应满足下列要求:

  1.采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定:

  ⑴防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗面积不应小于2平方米,合用前室不应小于3平方米;

  ⑵靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启总面积之和不应小于2平方米;

  ⑶长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。

  ⑷需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%;

  ⑸净空高度小于12m的中庭可开启天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面面积的5%。

  2.防烟楼梯间前室或合用前室;利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时,该楼梯间可不设防烟设施。

  3.排烟窗宜设置在上方,并应有方便开启的装置。

  三、高层建筑的机械防烟

  (一)机械加压送风防烟设施设置部位

  当防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室各部位有可开启外窗 时,能采用自然排烟方式,造成楼梯间与前室或合用前室在采用自然排烟方式与采用机械加压送风方式排列组合上的多样化,而这两种排烟方式不能共用。为此,将这种组合方式及防烟设施设置的部位分别列于表3.5.2.1。

  垂直疏散通道防烟部位设置

  (二)机械加压送风防烟系统的设计要求

  1.高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量应由计算确定,或查表确定。当计算值与查表结果不一致时,应按两者中较大值确定。

  2.层数超过32层的高层建筑,其送风系统及送风量应分段设计。

  3.剪刀楼梯间可合用一个风道,其风量应按二个楼梯间风量计算,送风口应分别设置。

  4.封闭避难层(间)的机械加压送风量应按避难层净 面积每平方米不小于30立方米/小时计算。

  5.机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室,宜分别独立设置送风系统,当必须共用一个系统时,应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。

  6.机械加压送风机的全压,除计算最不利环管道压头损失外,尚应有余压。其余压值应符合下列要求:

  (1)防烟楼梯为40Pa-50Pa;

  (2)前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)为30Pa--25Pa。

  7.楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口;前室的加压送风口应每层设一个。

  8.机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机,风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火烟威胁等因素确定。

  9.带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室或合用前室,当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟,裙房部分不具备自然排烟条件时,其前室或合用前室应设置局部正压送风系统,正压值应符合第6条的规定要求。

  (三)机械加压送风防烟系统的设置

  1.防烟楼梯间的加压送风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口,当采用常开的双层百叶风口时,应在其加压风机的吸入管上设置与开启风机连锁的电动阀。

  2.前室的加压送风口应为现场手动打开或与火灾自动报警联动打开的常闭百叶风口。

  3.机械加压送风机可设置一台或多台。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5小时的隔墙和1.5小时的楼板与其他部位隔开,隔墙上的门应为甲级防火门。

  4.机械加压送风口的风速不宜大于7m/s。楼梯间的风口截面按楼梯间总送风量的平均值计算,前室的风口截面按前室总风量的50%。

  5.前室机械加压送风口宜设置在靠近地面的墙面上。

  四、高层建筑的机械排烟

  机械排烟的基本原理就是利用排烟风机把发生火灾区域内所产生的高温烟气通过排烟口排至室外。

  (一)机械排烟设置的部位

  根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定,对“一类建筑和高度 超过32m的二类建筑的下列走道和房间应设置机械排烟设施”。

  1.长度超过20米,且无直接自然采光或设固定窗的内走道;

  2.虽有直接采光和自然通风,但长度超过60米的内走道;

  3.面积超过100平方米,经常有停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间;

  4.净空高度超过12米及12米以下且不具备自然排烟条件的中庭;

  5.地上室各房间总面积超过200平方米或一个房间面积超过50平方米,且经常有人停留或可燃物较多的房间(设有窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外)。

  (二)设置机械排烟部位的一般要求

  1.排烟风机的排烟量应符合下列规定:

  (1)担负一个防烟分区排烟或净空高度不大于6米的不划防烟分区的房间时,应按每平方米面积不小于60立方米/小时计算(单台风机最小排烟最不应小于7200立方米/小时)。

  (2)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平方米不小于120立方米/小时。

  (3)中庭体积小于17000立方米时,其排烟量按其体积的6次/小时换气计算;中庭体积大于17000立方米时,其排烟量按其体积的4次/小时换气计算,但最小排烟量不应小于102000立方米/小时。

  2.排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上,且与附近安全出口走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米,设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不应小于1米。排烟口平时应关闭,并应设有手动和自动开启装置。

  3.防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应 超过30米。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280度时能连续工作30分钟。

  4.走道的机械排烟系统宜竖向设置;房间的机构排烟系统宜按防烟分区设置。

  5.排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机,并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。

  6.机械排烟系统中,当任一排烟口或排烟阀开启时,排烟风机应能自行启动。

  7.排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在吊顶内的排烟管道,其隔热层应采用不燃烧材料制作,并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

  8.机械排烟系统与通风空气调节系统宜分开设置。若合用时,必须采取可靠的防火安全措施,并应符合排烟系统要求。

  9.设置机械排烟的地下室,应同时设置送风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%。

  10.排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算,其排烟量应增加漏风系数。