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機械排煙系統(tǒng)的設計步驟及排煙風機選型注意事項

關鍵詞:機械排煙系統(tǒng)的設計步驟及排煙風機選型注意事項

描述:排煙風機,是針對廠房或者地下室等建筑物排煙排風用的風機。在一些特殊的工作環(huán)境中,容易產(chǎn)生大量煙霧,而自然的通風口無法快速排除,這時候就需要用到排煙風機了。如何正確的選擇排煙風機?

排煙風機,是針對廠房或者地下室等建筑物排煙排風用的風機。在一些特殊的工作環(huán)境中,容易產(chǎn)生大量煙霧,而自然的通風口無法快速排除,這時候就需要用到排煙風機了。如何正確的選擇排煙風機?

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  1.排煙風機所選的主要控制參數(shù)有:風量、全壓、工作溫度、噪聲、效率、電機功率、轉速、軸功率。
  2.在介質溫度≯于85℃的條件下,可長期處于正常運行狀態(tài)。
  3.風量應按照所需風量值增加≮10%至≮20%的余量。
  4.在額定轉速情況下,在工作區(qū)域內(nèi),排煙風機的實測壓力曲線與說明書中所給曲線應滿足下列規(guī)定:
 ?、佥S流式排煙風機在規(guī)定流量下,所對應的壓力值偏差為±5%。
 ?、谂艧燂L機在規(guī)定的流量下,所對應的壓力值偏差為±5%。
  5.當輸送介質溫度達到280℃時,能連續(xù)工作30min,并在介質溫度冷卻至環(huán)境溫度時,依然可處于正常運轉狀態(tài)中。
  6.在說明書中所給工況點下的比A聲級噪聲限值應符合JB/T8690-1998中的相關規(guī)定。
  7.是否防高溫。有些地方對防高溫是很有必要的,特別是高溫氣體。這個時候,我們選擇消防風機,應當選擇高溫消防排煙風機。


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在進行消防通風排煙系統(tǒng)設計時,必須嚴格遵循國家和地方的相關建筑設計防火規(guī)范,如《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016)等。這些規(guī)范規(guī)定了不同類型建筑在消防通風排煙方面的基本要求,包括排煙量計算方法、系統(tǒng)設置原則等內(nèi)容,是確保設計合法性和安全性的基礎。


消防通風排煙系統(tǒng)的設計步驟一般如下:


一、建筑信息收集與分析

明確建筑是住宅、商業(yè)、工業(yè)還是其他類型。不同類型建筑的火災風險和人員疏散要求不同。例如,商業(yè)建筑人員密集,火災荷載大,需要更強大的排煙系統(tǒng);而住宅建筑主要考慮住戶的安全疏散,重點在樓梯間和前室的防排煙設計。


住宅建筑:一般以單元式為主,需要重點考慮樓梯間及其前室、消防電梯前室的排煙。對于高度超過 100m 的住宅建筑,還應設置避難層(間),并考慮避難層(間)的通風排煙措施。


商業(yè)建筑:空間復雜多樣,包括商場營業(yè)廳、餐飲區(qū)域、娛樂場所等。商場營業(yè)廳通常人員密集、火災荷載大,需要大面積的排煙設施。餐飲區(qū)域還需要考慮廚房的油煙排放與消防排煙的結合。


工業(yè)建筑:根據(jù)生產(chǎn)工藝和儲存物品的不同,火災危險性也不同。對于有易燃易爆物品的車間或倉庫,通風排煙系統(tǒng)不僅要考慮火災排煙,還要考慮平時的通風換氣,以排除可燃氣體或粉塵。


建筑結構與空間布局分析,包括房間大小、形狀、分布,走廊長度、寬度和走向等。這些信息有助于確定防煙分區(qū)的劃分和排煙口的位置。如,在酒店建筑中,客房區(qū)域和公共區(qū)域(如宴會廳、會議室)的排煙設計就有所不同??头康呐艧熆诳山Y合房間布局設置在天花板靠近走廊一側,而宴會廳則可能需要根據(jù)面積和空間形狀設置多個大型排煙口,以滿足大量人員聚集場所的排煙需求。

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二、設計目標確定

根據(jù)建筑類型和人員疏散要求,確定在火災發(fā)生時,要在多長時間內(nèi)將煙霧濃度控制在一定范圍內(nèi),以保障人員能夠安全疏散。如,在人員密集的場所,可能要求在幾分鐘內(nèi)使能見度保持在一定水平,便于人員找到疏散出口。


同時,考慮與排煙系統(tǒng)相配合,確定補風的位置、風量和風速,避免補充的空氣助長火勢,同時保證排煙效果。一般來說,補風量不宜小于排煙量的 50%,在某些情況下(如地下建筑)可能需要更高的補風量。


三、排煙量計算


凈空高度小于等于 6m 的空間:對于建筑內(nèi)的房間、走道等空間,當凈空高度小于等于 6m 時,排煙量應按不小于 60m3/(h?m2)計算,且取值不小于 15000m3/h。如果空間有多個防煙分區(qū),排煙量應按最大防煙分區(qū)面積乘以 120m3/(h?m2)計算。

例如,一個面積為 200m2、凈空高度為 5m 的辦公室,排煙量至少應為 15000m3/h;如果將其劃分為兩個防煙分區(qū),每個防煙分區(qū)面積為 100m2,排煙量則應為 100×120 = 12000m3/h(按最大防煙分區(qū)計算)。


凈空高度大于 6m 的空間:對于中庭、高大廠房等凈空高度大于 6m 的空間,排煙量通常根據(jù)空間體積的換氣次數(shù)來計算。不同的建筑類型和空間用途有不同的換氣次數(shù)要求,一般中庭的換氣次數(shù)不低于 6 次 /h。

如,一個中庭體積為 10000m3,換氣次數(shù)按 6 次 /h 計算,排煙量應為 10000×6 = 60000m3/h。


特殊情況考慮:對于設有噴淋系統(tǒng)的建筑空間,在一定條件下,排煙量可以適當減少。同時,當空間內(nèi)有可開啟外窗等自然排煙條件時,應綜合考慮自然排煙和機械排煙的結合,根據(jù)自然排煙能夠承擔的排煙量來調整機械排煙量的計算。


四、系統(tǒng)組件選型與設計


排煙風機選型:根據(jù)計算得出的排煙量,考慮 10% - 20% 的余量來選擇排煙風機的風量。如,計算排煙量為 40000m3/h,選擇風機風量應為 44000 - 48000m3/h。

根據(jù)系統(tǒng)阻力(包括管道、彎頭、閥門等產(chǎn)生的阻力)確定風機的風壓。風機類型可根據(jù)實際情況選擇離心式或軸流式,離心式風機適用于壓力要求較高的情況,軸流式風機適用于流量較大的情況。


排煙管道設計:排煙管道的尺寸根據(jù)排煙量和允許的流速來確定。一般排煙管道內(nèi)的風速不宜超過 15m/s,以減少阻力。管道應采用不燃材料制作,如鍍鋅鋼板等。管道的布置要盡量簡短、順直,減少彎頭和變徑的數(shù)量。如,排煙量為 50000m3/h,流速取 12m/s,根據(jù)管道截面積公式(截面積 = 流量 ÷ 流速),計算出管道所需截面積,進而確定管道直徑。

管道應采用不燃材料制作,如鍍鋅鋼板。布置管道時,要盡量簡短、順直,減少彎頭和變徑的數(shù)量,以降低阻力。


排煙口(閥)設計:排煙口(閥)位置要靠近火災可能發(fā)生的區(qū)域,如房間天花板中央或靠近走廊一側。排煙口的尺寸根據(jù)排煙量和風速來確定,其有效面積應滿足排煙要求。排煙閥應具有良好的密封性和耐火性能,能夠在火災時自動開啟,并能防止火勢通過管道蔓延。排煙口風速一般為 10m/s 左右。


五、補風系統(tǒng)設計


補風量計算:按照前面確定的補風目標,結合排煙量計算補風量。一般補風量不小于排煙量的 50%,在一些特殊情況下(如地下建筑等),補風量可能需要達到排煙量的 80% - 100%。補風量的計算要考慮建筑的空間特點、排煙系統(tǒng)的運行情況等因素;如,在一個機械排煙量為 50000m3/h 的地下停車場,補風量應在 25000 - 50000m3/h 之間。


補風系統(tǒng)組件設計:補風系統(tǒng)包括補風機、補風管道和補風口。補風機的選型根據(jù)補風量和系統(tǒng)阻力確定。補風管道采用不燃材料,設計原則與排煙管道類似。補風口位置要合理,一般設置在遠離火源的位置,如防火分區(qū)的入口、通風豎井等,且要設置防火閥;如,在有多個防火分區(qū)的地下建筑中,補風口可以設置在防火分區(qū)的入口、通風豎井等位置,并且補風口應設置防火閥,防止火災蔓延。


六、系統(tǒng)聯(lián)動與控制設計


與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動:設計排煙系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制,確?;馂奶綔y器(感煙、感溫探測器)探測到火災信號后,能在規(guī)定時間(一般不超過 30 秒)內(nèi)啟動排煙風機和開啟排煙口(閥)。


系統(tǒng)控制邏輯設定:設定補風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)的協(xié)同工作邏輯,如同時啟動或按照一定的順序啟動,并且能夠根據(jù)火災發(fā)展情況和系統(tǒng)運行狀態(tài)進行調整。同時,要考慮在系統(tǒng)故障時的報警和應急處理措施。

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七、設計文件編制


圖紙繪制:繪制消防通風排煙系統(tǒng)的平面布置圖,包括排煙風機、排煙管道、排煙口(閥)、補風系統(tǒng)等組件的位置和連接關系。在建筑平面圖上清晰標注各個組件的位置、尺寸和編號。

繪制系統(tǒng)剖面圖,展示系統(tǒng)在豎向空間的布置,如管道的豎向走向、穿越樓層的位置等,便于施工人員理解系統(tǒng)的三維結構。




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