通风与防排烟设计在暖通空调中的应用探讨

苏志

（广州机械设计研究所广东广州510600）

通风与防排烟设计在暖通空调中的应用探讨

苏志

（广州机械设计研究所广东广州510600）

随着社会和经济的发展，工业建筑呈现大规模化和多功能化，建筑内的设备和管道占用也越来越多，需要的吊顶空间和竖向空间越来越多，建筑物的防排烟和通风功能可以充分利用暖通空调系统的管道和系统，减少占用空间，节省造价，提高利用率。本文便对通风与防排烟设计在暖通空调的应用进行了探讨，以供同行借鉴。

通风；防排烟；暖通空调；应用设计

引言

对于一栋建筑物来说，需要根据其整体的布局、平面的布置、结构的形式和它需要的用途以及防火等级进行全面的考虑防火等安全问题。在暖通空调系统的设计中，通风设计和防排烟设计涉及到正规建筑的人身安全。本文便结合相关的工程经验，对暖通空调系统中的通风设计和防排烟设计进行了应用探讨，分析其细节问题的处理，工程造价、安全使用、使用空间空气质量以及内部空间的美观等问题，从而促进通风和防排烟设计的进步和发展。

1　暖通空调系统概述

暖通空调系统是一个较为复杂并且环节众多的系统，其设计细节需要格外注意。而对于整个系统来讲，通风和防排烟设计是重要设计环节，要想提高整个暖通空调系统的运行效果，就需要做好通风和防排烟的设计应用。

通风和防排烟系统设计主要是将火灾产生的大量烟和气及时排除，防止火灾的蔓延，尤其是防止向安全疏散通道蔓延。其方式主要包括自然排烟、机械加压送风和机械排烟等方式，其中最主要的就是机械排烟，它是利用排烟风机将烟气强行通过排烟口排出室内，从而防止火灾的蔓延，降低安全区的烟气浓度。通过机械排烟可以降低火灾发生时一半的热量，从而对人员的疏散和火灾的扑救有显著的作用。而对于机械加压送风是通过通风产生的气流和压力差来控制烟气的流向，使保护区处于正压范围，从而保证人员的安全疏散和避险，这种方法主要应用在高层民用建筑中。防排烟系统是防火灾专用系统，只在火灾发生时才运转，一年仅一次检修，对于有些防排烟系统可能从未运行过，容易造成真正使用时的效果欠佳。因此，在平时一般通过通风系统来进行通风和排烟的作用，在必要的时候通风系统和防排烟系统合用，从而提高建筑物在火灾发生时候的防排烟的可靠性。

2　防排烟设计在暖通空调中的应用探讨

2.1自然排烟中的外窗设计

进行建筑设计的时候，窗户的设计一般只与户型有关，但是设计人员往往忽略窗户的户型与防排烟设计的关系，从而造成一定的设计失误。规范规定，靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外墙总面积之和不小于2m2，防烟楼梯间的前室和消防电梯间前室可开启外墙面积不应小于2m2，合用前室不应小于3m2。在设计的过程中，设计人员往往用固定窗或者内窗代替规范中的窗户类型，不是可开启的外窗，从而造成设计失误。对于这种设计失误，再加上对于窗户防火等级估量不足，楼间距之间的安全距离不足，便会埋下安全隐患。对于这种情况，需要及时的发现，进行技术纠正，增设机械加压送风设备，避免隐患的发生。

2.2防排烟风机的设置分析

由于加压送风机的风量控制，再加上规范中没有明确的对于风道漏风系数的规定，因此，在实际工程中，漏风系数的不确定会造成防烟效果的不达标。由于规范对于漏风系数的无规定，设计人员在设计的时候，对于各个通风间和使用室的送风量控制不稳定，一般建筑工程采用土建竖井，漏风量都很大，再加上设计人员在设计的时候认为风量越大就越好，便会造成前室或者楼梯间的门难以开启，也便会影响防烟效果。因此，在进行防排烟的时候要严格控制漏风系数，根据规定值进行计算设计，不可随意设置。

规范中对于排烟风机的规定是，应按排烟系统最不利环管道进行计算排风机的全压计算，排烟量计算时要适当增加漏风系数。由于漏风系数的不确定性，对于排烟风机的计算结果也存在一定的偏差，不能够有效地保证排烟量，因此，目前国内对于排烟量的计算在使用日本的规范数据，但是由于地域和气候的差异，日本的规范数据不能完全符合我国的实际要求。对于目前情况而言，进行排烟风机的风量计算的时候要采用性能化的设计理念，对于时间和烟气层高度进行准确的把控，这样计算出来的值才比较准确，才能作为参照进行合理的选择排烟风机，使排烟风机的设计科学使用。

2.3防排烟系统的防火阀的设置

防火阀和排烟阀在一定的使用时间内都需要满足耐火稳定性和完整性，在整个防排烟系统中发挥阻火隔烟的作用，防火阀主要是在空调系统的丰管路口上，一直处于开启状态，用于通风，动作温度在70℃左右。而排烟阀在排烟风机的管道吸入口上，平时处于关闭状态，动作温度在180℃左右。两者对于整个防排烟系统都有非常重要的作用。

在具体的设计安装过程中，设计人员将排烟风机设在屋顶或者走道的外墙上，或者设在要求排烟的房间内，设计认为这样就可以将烟气排到室外，不会存在烟火蔓延的问题，而忽略了在排烟风机的入口管道上设置排烟防火阀，违反的规范的规定，造成一定的安全隐患。而对于加压排烟管、送风管和补风管道穿越防火分隔处是否设置防火阀规范并没有相关规定，设计人员各自的理解也不尽相同，从而设置的方式也五花八门，从而对于一些火灾危害严重的部位出现安全隐患。经验认为，在有些管道的防火分割处都应该设置防火阀，从而来保证防火分割物的分隔效果。

3　通风设计与防排烟设计兼用探讨

通风与防排烟兼用主要就是指通风空调系统用于防排烟，就是努力的将烟排出或者建立一定的压力差组织烟气流入安全区，即排烟和防烟，两者都是用压力差的方法来控制烟的流向。对于这种方式应该扩大其应用范围，将其与防排烟系统有机的结合在一起，达到防排烟的效果。对于一栋建筑物，火灾发生时，将发生部分调整为负压，将产生的热量和烟气迅速的排出，来保证人员的疏散和消防扑救。对于非火灾部分和疏散的通道要使用机械加压迅速的送风，来阻止烟气的侵入，控制火情的蔓延。

3.1通风系统与排烟系统兼用

当建筑物火灾发生时，迅速的采取有效的防排烟措施，对火灾区进行排烟控制，将烟气和热量迅速排出，有利于人员的疏散和消防的扑救。对于空间较大的室内，一般都设有一套通风空调系统，在通风的风道口上加设一定的切换阀门，便可以将通风系统用于排烟。对于地下停车库等其他空旷的区域，都采用单一风道进行通风，即从室内向室外排除污浊空气，然后从室外补充新鲜空气，如图1所示。如果通风与排烟要兼用，风机和排风道一定要按照要求设计，以排风口兼做排烟口，或者另设专门的排烟口，但都必须按照排烟的规范进行。

图1　车库排风系统与排烟系统兼用

3.2通风系统与防烟系统兼用

防烟系统是当火灾发生时，在非火灾部位提供供人员疏散的路线和避难的场所。其中一种方式是，针对建筑的地下室等内区部分，这些部位不适合加设送风机来建立送风系统，因此配合加压送风系统的防烟楼梯间，采用通过竖井将正压送到内区各部分的方式，当火灾发生时系统便向转为向楼梯间加压。这种方式能够使系统一直处于运作状态，比较可靠。而另一种方式就是简单地利用送风系统加压，如图2所示。在正常的情况下，阀门全部打开，按照通风系统运行，当火灾发生时，火灾层的送风阀门和回风的总阀门关闭，并且保持向其他的非火灾层送风加压。这种方式适合简单的单风道系统，对于大开口场合适用不宜。

图2　送风系统加压

总之，通风系统和防排烟系统兼用的形式主要是如图3所示方式，这种兼用的方式可以充分利用通风管道系统，节约资金，只需解决通风量和排烟量不一致时的阻力问题即可。

图3　通风系统和防排烟系统兼用形式

4　结束语

随着人们对建筑安全性的要求越来越高，暖通空调系统中的通风和防排烟系统的设计直接关系到人们生命财产的安全，相关专业人员应该深刻的把握消防技术规范，结合规范条文，实事求是的对待规范，灵活的运用。在进行防排烟和通风的设计过程中，使用科学合理的理念，对于没有规范规定的地方，从实际情况出发，提高暖通空调系统的通风和防排烟设计的水平，同时提高人民对建筑的使用的适应性和安全性。

[1]何天祺，康侍民，卢军.供暖通风与空气调节[M].重庆：重庆大学出版社，2002，3.

[2]《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB-50243-2002）[S].北京：中国计划出版社，2002.

[3]成清华.建筑防排烟设计需注意的几个问题[J].中国新技术新产品，2011（16）.

[4]窦立新.建筑防排烟设计的若干问题探讨[J].山西建筑，2010（25）.

[5]李玉云.集中式空调系统能耗评价体系的研究[J].暖通空调，2004，34（5）：92～96.

TU834

A

1673-0038（2015）16-0015-02

2015-2-23

苏志（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事暖通空调设计工作。