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工厂防排烟系统设计探讨

工厂防排烟系统设计探讨

第2l卷第6期

2007年11月

湖南工业大学

JournalofHunanUniversityofTechnology

Vo1.21No.6

Nov.2oo7

工厂防排烟系统设计探讨

王刚,谭超毅,冯武强

（湖南工业大学土木工程学院,湖南株洲412008）

摘要:

结合设计实例,探讨了工厂防排烟系统不同的设计形式,并从系统的投资,运行的可靠性,方便

维护管理等方面,分析了不同设计形式的优缺点;肯定了防排烟与空调兼用系统的优越性;论述了厂房层高较

低时,排风与排烟兼用系统存在的问题及其解决方法.

关键词:

工厂;防排烟系统;排风系统;空调系统;兼用

中图分类号:

TU831文献标识码:

A文章编号:

1673-9833（2007）06-’0011-04

DiscussiononSmokeControlSystemDesignforManufactory

WangGang,TanChaoyi,FengWuqiang

（SchoolofCivilEngineering,HunanUniversityofTechnology,ZhuzhouHunan412008,China）

Abstract:

Withtheprojectexample,severaltypesofsmokecontrolsystemdesignformanufactoryarediscussed.It

Analyzethemeritsanddemeritsofeachsystemfrominvestmentsaving,reliableoperation,convenientmaintenanceand

managementandSOon.Thenitemphasizesthesystem’Ssuperiorityofdualfunctionbetweenthesmokecontrolsystemand

air-conditioningsystemandpresentsthesolutiontotheproblemofdualfunctionbetweentheextractionsystemandsmoke

emissionsystemwhenthefloorheightislow.

Keywords:

manufactory;smokecontrolsystem;extractionsystem;air—conditioningsystem;dualfunction

随着建筑防火安全规范日益严格,厂房的防排烟

问题不容忽视.厂房防排烟系统形式主要有:

1）防排

烟系统与排风系统兼用;2）防排烟系统与空调系统兼

用;3）防排烟系统单独设置.本文以净高为4m,面

积为1500m的某甲类单层厂房的排烟系统为例,对

厂房的防排烟系统设计进行了探讨.

1防排烟系统与排风系统兼用

防排烟系统与排风系统兼用分为部分兼用和全部

兼用,部分兼用方式有:

1）风道和风口兼用,风机分

别设置（称为形式1）;2）风道兼用,风口和风机分别

设置（称为形式2）;3）风道和风机兼用,风口分别设

置（称为形式3）;全部兼用即风道,风口,风机全部

共用（称为形式4）.

1.1形式1

形式1的示意见图l.这种形式采用普通百叶风

口,排风支管上设常开型280℃电动排烟阀.火灾发

生时,排风风机处防火阀动作,联锁关闭排风机;同

时,通过消防控制中心,电控关断除火灾发生处防烟

分区之外的所有排烟阀,电控开启排烟防火阀,排烟

风机.至280C时排烟防火阀熔断,联锁关闭排烟风机.

此形式的优点是:

控制简单;排风排烟共用同一

普通百叶风口,初投资较小;采用排风风机与排烟风

机独立设置可以解决双速风机排风时的噪声过大问

题.缺点是:

某防烟分区内发生火灾时,因该区排风

口面积不能相应增加,无法及时将该防烟分区内的烟

气排走,造成烟气向其它防烟分区蔓延.

收稿日期:

2007-08-10

作者简介:

王刚（1984一）,男,安徽宿州人,湖南工业大学土木工程学院硕士研究生,主要研究方向为建筑节能

l2湖南工业大学2007年

一

280~C常开电动排烟阀;一70~C防火阀;t11-280~C~烟防火阀;一排烟排风El;l}风风机;2}烟风机

图中所注数据为排烟（排风）量,单位为m./h

圈1形式1示意图

Fig.1Thedrawingofform1

1.2形式2

形式2的示意见图2,其排风口采用带电控阀门的

百叶风口,排风采用低噪声排风机,排风时风量调节

可以通过电控阀门来实现.着火时百叶风口又可以通

过电控阀门关闭,联锁关闭排风机.排烟口采用常闭

电动排烟风口,火灾时电控开启火灾区域的排烟防火

阀,排烟风机启动排烟.

此形式的优点是:

风口分开设置能够达到很好的

排风,排烟效果;控制较精确,可靠性高;方便运行

与管理.排风风机与排烟风机独立设置同样可以解决

双速风机排风时的噪声过大问题.缺点是:

控制较为

复杂;排风口采用电控阀门,因此初投资较大;其次

是维护工作量和维护费用较高.

冈一7O℃防火阀;一280℃排烟防火阀;赢一排烟排风口;卜排风风机;2一排烟风机

图中所注数据为排烟（排风）量,单位为m./h

圈2形式2示意图

Fig.2Thedrawingofform2

1-3形式3

形式3的示意见图3.形式3排风口采用带电控阀

门的百叶风口,排风时采用双速风机低速挡,排风量调

节可以通过电控阀门来实现.排烟口采用常闭电动排烟

风口,火灾时百叶风口可以通过电控阀门关闭,电控开

启火灾区域的排烟防火阀,排烟风机高速档进行排烟.

此形式的优点是:

风口分开设置能够达到很好的

排风,排烟效果;控制较精确,可靠性高;方便运行

与管理.采用双速风机较形式2可以节省排风机的设

置.缺点是:

控制较为复杂;排风口采用电控阀门,因

此初投资较大;采用双速风机会造成风机排风时的噪

声过大的问题.

一

28O℃常开电动排烟阀;一7O℃防火阀;一28O℃排烟防火阀;一排烟排风口;l}风风机;2}烟风机

图中所注数据为排烟（排风）量,单位为m./h

图3形式3示意图

Fig.3Thedrawingofform3-

1.4形式4

形式4的示意见图4.该支管上采用普通百叶风

口,设常开型280oC电动排烟阀.采用双速消防高温

防排烟风机,平时风机低速排风.火灾时,通过消防

控制中心,电控关闭除火灾发生处防烟分区之外的所

有排烟阀.排烟风机高速排除高温烟气,风机人口处

第6期王刚,谭超毅,冯武强工厂防排烟系统设计探讨l3

设280℃常开排烟防火调节阀,在280℃时排烟防火

调节阀熔断,联锁关闭双速风机.

此形式较形式1突出的优点是采用了双速风机,

在防排烟系统与排风系统兼用的形式中初投资最低.

缺点同形式1,此外,采用双速风机也会造成风机排

风时的噪声过大的问题.

一

280℃常开电动排烟阀;一280℃排烟防火阀;赢一排烟排风口;1一排风风机

图中所注数据为排烟（排风）量,单位为m,h

圈4形式4示意图

Fig.4Thedrawingofform4

2防排烟系统与空调系统兼用

大部分工厂的空调系统为单风道低风速单冷全空

气集中空调系统,一般具有1O一15次/h的空气输送能

力….因单风道空调系统的输送风量的能力和风速都

能达到要求,所以,工厂空调系统可兼作防排烟系统

（称为形式5,其示意图见图5）.

工厂内一般分区设组合式空气处理机,冷气经过

空气处理机的送风机送至风管,再经风口送至工作点.

回风基本采用走道式回风,回风与新风按比例混合后

进人组合式空气处理机处理,经送风机加压后循环.

280℃常开电动排烟阀;一280℃常闭电动排烟阀;一70℃常开电动排烟阀;赢一排烟排风口;卜空调风柜;2一排烟风机

图中所注数据为排烟（排风）量,单位为m/h

圈5形式5示意图

Fig.5Thedrawingofform5

本文列举的厂房空调送风量为:

40m/（h?

m）一

60m3/（h?

m2）,完全可以承担空调覆盖面积的2/3—1的

排烟量的要求.如果将厂房空调系统所覆盖的面积,

根据空调送风量划分为多个防烟分区,送风支,干管

按防烟分区要求布管,则空调系统完全具有兼做排烟

系统的能力J.取该厂房冷负荷指标为350W/m,则

总制冷量为525kW,可选用某空调设备厂生产的组合式

空气处理机组,其风量为63936m/h.此机能提供空气

循环次数为11次/h,单位面积输送风量:

42m3/（h?

IIl2）

<60m3/（h?

m2）.63936m/h的风量能覆盖1065m防

烟分区.如有多个防烟分区,63936m/h的风量所能覆

盖的最大防烟分区的面积为532m2.因文献【3】中规定防

烟分区不大于500m,所以,在该厂房防烟分区中,可

划分3个防烟分区,每个500m.空调送风分3条干管

送至各分区,干管上设与分区烟感报警联动的防烟防

火调节阀,阀门平时处于开启状态,火灾发生时,发

生火灾的防烟分区阀门处于开启状态,关闭其余阀门.

对于此种采用单风道低风速的全空气集中空调系

统,只要在风道上加一套切换阀门,便可以比较容易

地实现将空调风系统用作排烟系统.方式如下:

空调

工况时,空调风柜1,阀门e,f,g（280℃）及阀门

a,b,C均为常开（7O℃）,排烟风机2,阀门d（常

闭,280℃）关闭;防排烟工况时,若防烟分区着火,

烟感作用报警,由消控中1,5,输出信号,将空调风柜1

及阀门a,b,C关闭,阀门e继续开启,并将未着火

的防烟分区2,3的阀fqf,g关闭,同时开启排烟风机

2及阀门d,系统排烟运行.,

此种形式简单,控制容易实现,初投资较少.此

系统平时按空调工况运行,火灾发生时通过必要的切

换装置转换为防排烟工况.除必要的检修期外,系统

始终处于运行状态,与仅在发生火灾时运行的单纯防

排烟系统相比,不仅提高了系统的可靠性,而且便于

14湖南工业大学2007年

平时的维修管理.但为保证在发生火灾时及时可靠地

转换运行工况,切换装置显得十分重要.该装置一旦

发生故障,将诱发很大的危险.因此必须采取切实的

措施,始终要保持切换装置处于良好工作状态”.

3防排烟系统单独设置

工厂防排烟系统也可单独设置（称为形式6）.形

式6示意图同图4,排烟支管上设常开型280℃电动排

烟阀.与形式4不同的是:

形式6的排烟12为普通百

页风口或其它排烟风12;风机为单速排烟风机.火灾

时,通过消防控制中心,电控关断除火灾发生处防烟

分区之外的所有排烟阀,排烟风机运行.风机入12处

设280℃常开排烟防火调节阀,在280℃时排烟防火调

节阀熔断,联锁关闭排烟风机.

此形式最突出优点是控制简单,可靠性高;方便

维护与管理.但与排风,空调系统各自独立,会增加

工程造价,而且风管占用空间较大.

4防排烟系统的比选

目前,工厂防排烟系统用得最多的是与排风系统

兼用,兼用的系统形式多样,设计方法也不尽相同.与

排风系统兼用的防排烟系统中,形式4因初投资较低,

一

般具有很好的工程应用价值,但是风12的面积要设

计得当才会达到很好的排风排烟效果.对于特殊生产

性质的工厂,要求可靠性较高,控制精确的防排烟系

统,形式3是较好的选择,但初投资较高.

随着厂房的大规模化,复杂化,大部分的工厂都

设有中央空调系统.因防排烟系统与空调系统兼用具

有形式简单,控制容易实现,初投资较少,可靠性高,

便于维修管理的优点.因此实现防排烟系统与空调系

统的兼用是必要的也是可行的.在国外如美国的消防

法NFPA-90A中,就强调了空调系统兼作防排烟系统

的重要性和必要性.但我国的建筑消防设计规范中,

对厂房防排烟的规定还不全面,也没有相关空调系统

与防排烟系统兼用的规定.

5风机兼用存在的问题及其解决方法

对层高较低的厂房,计算时会出现排烟量远大于

排风量,此时按排烟风量选用双速风机势必会造成能

源浪费.对于形式3和形式4,为实现单速风机的选用,

可将排风系统所辖面积划分为若干个防娴分区,并满足

按其最大防烟分区面积每平米排烟量不小于120m/hf3】.

这时便可以做到使兼用风机排风量与排烟量相等.防

‘

19n

烟分区的个数则可根据风量平衡原理确定:

N=~t/--.’LI.

式中:

Ⅳ为应划分竹防烟分区个数;H为从地面至顶

棚（或楼板）的高度,可近似取为层高;,l为排风换

气次数引.

按上式确定的Ⅳ值划分防烟分区.防烟分区之间

采用挡烟垂壁,隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁

来分隔.当某个防烟分区失火时,该区的烟感器等

自动报警装置动作,系统转为排烟运行,该防烟分区

排烟,其余分区的排风停止.

此外,要实现风机兼用还应注意的是:

不仅要使

排烟工况与排风工况下的风量一致,还应分别计算2

种工况下管路系统的阻力,进而确定风机选型所需的

风压值,根据风量,风压选用兼用风机.计算管路系

统阻力时理论上应针对每个防烟分区来计算相应环路

的阻力,以其中最大环路阻力作为选定风机的依据,

但这种方式工作量太大.实际上针对以下2种情况计

算就可以了:

1）计算最不利环路（一般是最远防烟分

区环路）的阻力,如果该环路排烟量小,则计算次远

的一个环路:

2）当各防烟分区风量不等时,计算排烟

风量最大的环路阻力[5l.

6结论

1）目前工厂防排烟系统用得较多的是与排风系统

兼用,兼用的系统形式多样,设计方法也不尽相同.因

此应从多方面进行比较,最终确定设计方案.此外还

要注意从厂房的生产类型,耐火等级及层数方面考虑

防火分区面积的划分.

对于设有中央空调系统的工厂,防排烟系统与空

调系统兼用是必要的也是可行的,但要采取切实的措

施,始终保持切换装置处于良好工作状态.

2）目前兼用技术被普遍采用,设计人员应根据厂

房防排烟要求,兼用系统的可行性,兼用系统的形式

及设备部件等进行深入的理论分析与实验研究,使之

达到节约投资和降低运行成本的目的.

参考文献:

【1】谢月光,谢庭雅.工厂防排烟系统与通风空调系统的兼用

设计[J].四川建材,2006（3）:

256-257.

[2]2周学堂,朱红青,陈春.防排烟系统与通风空调系统的

兼用及需要注意的问题[J].安防科技,2006（3）:

19-20.

【3】GB50016—2006,建筑设计防火规范【s】.

[4]4赵红兵,任俊申.浅谈防排烟系统与通风系统的兼用【J】’

矿业快报,2002,392（14）:

23-24.

【5】严治军,白雪莲.防排烟系统与通风空调系统兼用的相关

技术措施[J].暖通空调,1999,29

（1）:

46—48.