企业培训_通风及防排烟系统培训

通风及防排烟系统 2011年11月26日 一 通风系统1 建筑通风概述2 全面通风的计算3 通风系统的主要设备和构件二 防 排烟系统1 名词解释2 防 排烟系统常用阀门 风口3 消防排烟风机4 高层建筑的防火排烟5 防烟 排烟系统组成6 消防控制室对防烟排烟系统的控制7 防 排烟系统联动控制方式8 防 排烟系统中防火阀的设置与选用9 通风空调系统中防火阀的设置与选用 一 通风系统1 建筑通风概述 建筑通风的任务和意义任务 把室内被污染的空气直接或净化后排至室外 把新鲜空气补充进来 意义 改善室内的空气环境满足人体舒适需要保证产品质量促进生产发展防止大气污染 1 1建筑通风系统的分类 1 自然通风 有组织的自然通风和无组织的自然通风 2 机械通风 3 全面通风 全面送风和全面排风 4 局部通风 图1风压作用的自然通风 图2热压作用的自然通风 1 2自然通风 图3利用风压和热压的自然通风 图4管道式自然通风 自然通风的影响因素 建筑门窗 柳孝图 建筑物理 89页图5 9 开口位置对室内空气流动的影响 开口高低对室内空气流动的影响 柳孝图 建筑物理 90页图5 10 水平遮阳对室内气流组织的影响 柳孝图 建筑物理 90页图5 12 不同窗户形式对室内气流的影响 室内气流的调节 绿化的导风作用 1 3机械通风 图5全面机械排风 自然送风 图6全面机械送风 自然排风 1 进风口 2 空气处理设备 3 风机 4 风道 5 送风口 图7全面通风 图8局部送风系统示意图 3 局部通风1 局部送风2 局部排风 图9局部排风系统示意图 1 4局部通风系统的组成与设计要求 1 局部送风系统 图10局部机械吹风系统 2 局部排风系统1 密闭式 图11密闭式排风罩 2 柜式 通风柜 图12柜式排风罩 图13外部吸气排风罩 3 外部吸气式4 吹吸式5 接受式 3 局部排风的净化和除尘1 有害气体的净化处理 燃烧法 吸附法 吸收法 冷凝法2 除尘 粉尘的性质 粉尘的密度粉尘的粘附性粉尘的粒径分布 除尘方法及设备除尘方法有湿法防尘 除尘系统和通风排气系统 除尘设备 机械除尘器类 过滤除尘器类 湿式除尘器类 电除器类 图14重力沉降室 图15惯性除尘器 图16旋风除尘器 图17冲激式除尘器1 含尘气体进口 2 净化气体出口 3 挡水板 4 溢流箱5 溢流口 6 泥浆斗 7 刮板运输机 8 型通道 图18喷淋塔 图19静电集尘 2全面通风的计算 2 1确定方法简述1 为稀释有害物所需的通风量减少室内有害物浓度的并使其达到要求值所需的通风量L的计算式 2 为消除余热所需的通风量 3 为消除余湿所需的通风量当室内散发有害蒸汽和气体时 全面通风量应按各种气体分别稀释至容许浓度所需空气量的总合计算 当室内同时放散余热 余湿时 全面通风量按其中所需最大的空气量计算 当散入室内有害物数量无法具体计算时 全面通风量可按类似房间换气次数的经验数据进行计算 换气次数n是指通风量L m3 h 与房间体积V m3 的比值 即n L V n是换气次数 见表8 3 对于一般居住及公共建筑 当散入室内的有害气体量无法具体确定时 全面通风量可按房间的换气次数估算L nV 9 5 2 2全面通风的气流组织 图20全面通风气流组织示意图 2 2全面通风的气流组织全面通风的效果不仅与全面通风量有关 还与通风房间的气流组织有关 上送下排 工程设计中 通常采用以下的气流组织方式 1 如果散发的有害气体温度比周围气体温度高 或受车间发热设备影响产生上升气流时 无论有害气体浓度大小 均应采用下送上排的气流组织方式 2 如果没有热气流的影响 散发的有害气体密度比周围气体密度小时 应采用下送上排的方式 比周围空气密度大时 应从上下两个部位排出 从中间部位将清洁空气直接送至工作地点 3 在复杂情况下 要预先进行模拟实验 以确定气流组织方式 因为通风房间内有害气体浓度分布除了受对流气流影响外 还受局部气流 通风气流的影响 2 3空气质量平衡和热量平衡1 空气质量平衡单位时间进入室内的空气质量应和同一时间内排出的空气质量保持相等 即通风房间的空气质量 kg s 要保持平衡 这就是空气平衡 空气平衡的数学表达式为Gjj Gzj Gjp Gzp在工程实际中为满足各类通风房间及邻室的卫生要求 常利用无组织自然渗透通风措施 使洁净度要求较高的房间维持正压 使机械送风量略大于机械排风量 5 10 使污染严重的房间维持负压 使机械送风量小于机械排风量 10 20 用自然渗透通风来补偿以上两种情况的不平衡部分 2 热平衡热平衡是指室内的总得热量和总失热量相等 以保持车间内温度稳定不变 即Qd Qs车间总得热量包括很多方面 如生产设备散热 产品散热 照明设备散热 采暖设备散热 人体散热 自然通风得热 太阳辐射得热及送风得热等 车间的总体热量为各得热量之和 车间的总失热量同样包括很多方面 有维护结构失热 冷材料吸热 水分蒸发吸热 冷风渗入耗热及排风失热等 3通风系统的主要设备和构件 3 1风机1 离心风机和轴流风机的结构原理 图21离心风机构造示意图1 叶轮2 机轴3 叶轮4 吸气口5 出口6 机壳7 轮毂8 扩压环 图22轴流风机的构造简图1 圆筒形机壳2 叶轮3 进口4 电动机 2 风机的基本性能参数 1 风量 L 是指风机在标准状况下工作时 在单位时间内所输送的气体体积 称为风机风量 以符号L表示 单位为m3 h 2 全压 或风压P 是指每m3空气通过风机应获得的动压和静压之和 Pa 3 轴功率 N 是指电动机施加在风机轴上的功率 kW 4 有效功率 Nx 是指空气通过风机后实际获得的功率 kW 5 效率 风机的有效功率与轴功率的比值 6 转数 n 风机叶轮每分钟的旋转数 r min 3 通风机的选择根据被输送气体 空气 的成分和性质以及阻力损失大小 选择不同类型的风机 2 根据通风系统的通风量和风道系统的阻力损失 按照风机产品样本确定风机型号 由于风机的磨损和系统不严密处产生的渗风量 应对通风系统计算的风量和风压附加安全系数 即L风机 1 05 1 1 LP风机 1 10 1 15 P按照L风机和P风机两个参数来选择风机 另外 样本中所提供的性能选择表或性能曲线 是指标准状态下的空气 所以 当实际通风系统中空气条件与标准状态相差较大时 应进行换算 3 3风道风道的材料 形状及保湿风道常用薄钢板 塑料 胶合板 纤维板 钢筋混凝土 砖 石棉水泥 矿渣石膏板等制成 风道的断面形式为矩形或圆形 2 风道的布置风道的布置应在进风口 送风口 排风口 空气处理设备 风机的位置确定之后进行 3 风道的水力计算 根据通风系统平面布置图绘制系统轴侧图 选择风道的各管段的流速值 计算各管段的断面积F 求出计算管路的阻力损失 对并联管路进行阻力平衡 求出最不利计算管路的总阻力损失 并以此值来选择风机的型号和规格 4 阀门常用的阀门有插板阀 蝶阀 图23插板阀构造示意图 3 3室内送 排风口 图24两种最简单的送风口 a 风管侧送风口 b 插板式送 吸风口 图25百叶式送风口 a 单层百叶风口 b 双层百叶风口 图26空气分布器 3 4送 排风装置 1 室外进风装置 图27塔式室外进风装置 a 墙壁式 b 屋顶式 图28墙壁式和屋顶式进风装置 2 室外排风装置 图29室外排风装置 图30蝶阀构造示意图 a 圆形 b 方形 c 矩形 3 5阀门 常用的阀门有插板阀 蝶阀1 插板阀 多用于风机出口和主干风道处做开关 2 蝶阀 二 防 排烟系统 1 名词解释 防 排烟系统建筑物内设置的用以防止火灾烟气蔓延扩大的防烟系统和排烟系统的总称 防烟系统采用机械加压送风方式或自然通风方式 防止烟气进入疏散通道等区域的系统 排烟系统采用机械排烟方式或自然排烟方式 将烟气排至建筑物外的系统 机械加压送风对楼梯间 前室及其它需要被保护区域采用机械送风 使该区域形成正压 防止烟气进入 机械排烟采用排烟风机将烟气排至建筑物外的方式 自然排烟利用火灾时产生的热烟气流的浮力和外部风力作用 通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式 排烟防火阀 安装在机械排烟系统的管道上 平时呈常闭状态并满足漏风量要求 火灾或需要排烟时手动和电动打开 起排烟作用 当排烟管道内烟气温度达到280 时关闭 并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求 起隔烟阻火作用的阀门 防火阀 安装在通风 空调调节系统的送 回风管道上 平时呈常开状态 火灾时当管道内烟气温度达到70 或280 时关闭 并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求 起隔烟阻火作用的阀门 2 防 排烟系统常用阀门 风口2 1排烟防火阀 1 排烟防火阀 1说明 一般安装在排烟系统的管道上 平时处于常开状态 火灾时 当排烟气流温度达到280 吋 温感器动作将阀门关闭 起到排烟阻火的作用 1 温控 温感器动作阀门自动关闭 2 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动关闭 3 手动关闭 手动复位 4 关闭后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号 2 2排烟防火阀 2 排烟防火阀 2说明 此排烟防火阀为2型 一般安装在排烟系统的管道上或排烟口或排烟风机吸入口处 具有排烟阀和防火阀的双重功能 平时处于常闭状态 火灾时电动打开进行排烟 当排烟气流温度达到280 吋 温感器动作将阀门关闭起到防火的作用 1 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动开启 2 温控 温感器动作阀门自动关闭 3 手动开启 手动复位 2 3全自动防火阀 全自动防火阀说明 该阀门安装在有防烟 防火要求的通风 空调系统的管道上或安装在排烟系统的管道上 平时处于常开状态 火灾时阀门依靠操作装置内部的复位弹簧自动关闭起到防烟阻火的作用 1 可手动六档调节阀门开度 2 温控 温感器动作阀门自动关闭 3 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动关闭 再次供电 电信号 DC24V 阀门依靠电机复位 5 手动关闭 手动复位 6 输出二组触点信号 2 4防火阀 防火阀说明 该阀门安装在有防烟 防火要求的通风 空调系统的管道上 平时处于常开状态 火灾时关闭起到防烟阻火的作用 1 温控 温感器动作阀门自动关闭 2 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动关闭 3 手动关闭 手动复位 4 关闭后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号 2 5可调节的防火阀 可调节的防火阀说明 该阀门安装在有防烟 防火要求的通风 空调系统的管道上 平时处于常开状态 火灾时关闭起到防烟阻火的作用 1 可手动五档调节阀门开度 2 温控 温感器动作阀门自动关闭 3 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动关闭 4 手动关闭 手动复位 5 关闭时输出一组有源触点信号和一组无源触点信号 2 6正压送风阀口 正压送风阀口说明 正压送风口又称为加压送风口 多叶送风口在其阀体正面装有一铝合金风口 一般安装在电梯前室 楼道等处的侧墻上 有一个操作小室 可设置于阀体的左右或上下位置 该小室装有一活动小门 便于进行操作 主要功能 特点 平时常闭 电动 手动开启 输出开启动作信号 一组无源触点信号 手动复位关闭 280 温感器动作 阀门自动重新关闭 可选项 自动开启 消防中心电信号 DC24V 0 5A 电磁铁动作阀门自动开启 2 7防火风口 防火风口说明 1 平时呈开启状态2 防火风口安装在通风空调系统送风 排烟出入口处3 由铝合金风口与防火阀组合4 风口可调节气流方向5 阀门叶片开启角度可调6 70 阀门自动关闭 手动关闭和开启7 可输出关闭动作电信号 2 8排烟阀 排烟阀说明 该阀门安装在排烟系统管道上 平时处于常闭状态 火灾时打开进行排烟 1 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动开启 2 手动开启 手动复位 3 开启后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号 2 9远控排烟阀 远控排烟阀说明 远控排烟阀的主要功能与排烟阀相同 只是远控排烟阀的阀体与操作装置分离 操作装置安装在阀体附近的距地面高1200mm左右的墻壁上 操作器通过钢丝绳与阀体相联进行远距离控制 钢丝绳的长度一般为6m 1 电控 消防中心电信号 DC24V 电磁铁动作阀门自动开启 2 手动开启 手动复位 3 开启后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号 2 10挡烟垂壁 人防工程和高层民用建筑的地下与大空间防排烟系统中作烟区分隔的装置 当消防控制中心发出火警信号或直接接受 烟感 信号后 置于吊顶上方的挡烟垂壁迅速垂落至设定高度 形成烟区分隔 由排烟风机将高温烟气迅速排出室外 为火警区人员救生和疏散创造了环境 争取了时间 图挡烟垂壁 3 消防排烟风机 国标规定 排烟风机应保证在280 时能连续工作30min 产品有冷却系统 可以做到通过风机的烟气 400 时连续运转 2小时 在排烟风机的入口总管上应设置当烟气温度超过280 时能自动关闭的排烟防火阀 且应与排烟风机连锁 当排烟防火阀关闭时 风机停止运转 4高层建筑的防火排烟防火排烟的重要性 火灾时会产生大量的有毒烟气 并释放出大量的热 并消耗大量的氧气火灾死亡人数的50 以上是由烟气熏死的 烟气中含有CO CO2 HCl等烟气有遮光作用 能见度下降为保障建筑内人员的安全疏散并有利于消防扑救工作 要设置防烟 排烟装置 防排烟设置范围 凡建筑高度超过24米的高层民用建筑及其相连的且高度不超过24米的裙房设有防烟楼梯及消防电梯 均应进行防烟 排烟设计 防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室和合用前室 封闭避难层设置防烟设施走廊 房间及室内中庭等设置排烟设施防烟分区 主要采用挡烟垂壁 挡烟梁或者挡烟隔墙等措施实现需要设置排烟设施的走道 房间 应采用挡烟垂壁 隔墙或从顶棚下突出不小于50cm的梁划分防烟分区每个防烟分区的面积不宜超过500m2 且防烟分区不应跨越防火分区 图32防火防烟分区实例 4 2建筑物防烟排烟的作用和原理建筑一旦发生火灾 烟气热流很快充满起火房间 迅速蔓延至走廊 管道井 竖井 进入楼梯等 以至充满整个疏散通道为保证疏散通道的安全 需向楼梯间及其前室或与电梯间的合用前室采取机械送风 在楼梯间内造成一个大于前室的气体压力 在前室造成一个大于走道的气体压力 4 3自然排烟方式利用开启的外窗或利用室外阳台或凹廊进行排烟的方式 经济 简单 易操作 不需要使用动力及专用设备对建筑设计的制约 排烟房间必须面对室外 进深不能太大 火热蔓延到上层的危险性排烟效果不稳定 室外风力 局地微气候 1 自然排烟设置部位建筑高度50m以下的一类公共建筑以及建筑高度在100m以下的居住建筑中 靠外墙的防烟楼梯间及其前室 靠外墙的消防电梯间前室 靠外墙的合用前室宜采用自然排烟 2 排烟口位置 图33自然排烟口位置 图34利用竖井排烟 3 自然排烟的开窗面积 长度不超过60m的内走道 可开启外窗或排烟口的面积不应小于走道面积的2 靠外墙的防烟楼梯间前室或消防电梯前室 可开启外窗面积不应小于2 0m2 靠外墙的合用前室 可开启外窗面积不应小于3 0m2 图35排烟口与进风口的位置 靠外墙的防烟楼梯间 每五层内可开启外窗面积不应小于2 0m2 超过100m2需排烟的房间 可开启外窗面积不应小于该房间面积的2 净高小于12m的中庭 可开启的天窗或高侧外窗面积不应小于该中庭面积的5 对于竖井自然排烟方式 不靠外墙的防烟楼梯间前室或消防电梯前室 其进风口面积不应小于1 0m2 进风道面积不应小于2 0m2 排烟口面积不应小于4 0m2 排烟竖井面积不应小于6 0m2 不靠外墙的合用前室 其进风口面积不应小于1 5m2 进风道面积不应小于3 0m2 排烟口面积不应小于6 0m2 排烟竖井面积不应小于9 0m2 自然排烟示例 自然排烟示例 4 4防烟措施和机械排烟 1 机械加压送风防烟设施加压送风防排烟 是为火灾时提供不受烟气干扰的疏散路线和避难场所 加压部位必须使关闭的门对着火楼层保持一定的压力差 同时应保证在打开加压部位的门时 在门洞断面处有足够大的气流速度 有效阻止烟气入侵1 防烟设施的设置部位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 采用自然排烟设施的防烟楼梯间 而不具备自然排烟条件的前室 封闭的避难层 2 机械加压送风系统的组成 图36机械加压送风系统 机械加压送风防烟部位 机械加压送风示意 加压送风机 加压送风口 加压送风道3 机械加压送风系统中的设计问题 加压送风系统的划分 加压送风系统对新风的要求 2 密闭防烟设施指当火灾发生时 将着火房间封闭起来 使之因缺氧而缓解火势 同时达到防止烟气蔓延扩散的设施 多用于具有较好耐火性能的围护结构和防火门 且面积较小的房间 3 机械排烟方式机械排烟的范围长度超过20米 且无直接天然采光或设固定窗的内走道 虽有直接采光和自然通风 但长度超过60米的内走道 面积超过100m2及高度在12米以下 并且不具备自然排烟条件的室内中庭 地下室各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过100m2 且经常有人停留或可燃物较多的房间机械排烟通常采用集中排烟 即将建筑物划分成若干区 每个区设置排烟风机 通过排烟风道排烟 1 机械排烟系统的组成 图37机械排烟系统 图8 50排烟口与进风口 前室入口 楼梯间入口的相对位置 a 排烟效果好前室内烟气少 b 排烟效果差前室内烟气多 c 排烟效果好前室烟气少 d 排烟效果差前室烟气多 2 机械排烟的设置部位 机械排烟系统 走道与房间的排烟系统宜分开设置 走道的排烟系统宜竖向布置 房间的宜按防烟分区布置 排烟气流应合理组织 并尽量考虑与疏散人流方向相反 机械排烟系统与通风和空调系统宜分开独立设置 当二者合用时 必须采取可靠的防火安全措施 独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用 排烟系统竖直方向可分成数个系统 但不能采用将上层烟气引向下层风道的布置方式 每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个 地下室应设有进风系统 进风量不宜小于排烟量的50 5 防烟 排烟系统组成5 1防烟系统的组成 正压送风系统主要由设置在屋顶或局部屋顶的正压送风机和设于每层 也可隔层设置 防烟楼梯间 消防前室的正压送风阀及其电气连锁控制装置组成 再加上建筑送风竖井 构成了一个完整的建筑物防烟系统 当某层着火时 打开着火层及相邻上下层的正压送风阀 接着启动相应正压送风机 在防烟楼梯间 消防前室形成正压 阻止烟气进入 以供人群安全疏散之用 5 2排烟系统的组成 排烟系统主要由设置在屋顶排烟风机和设于每层排烟防火阀 排烟阀及其电气连锁控制装置组成 再加上建筑排烟竖井 各层排烟支管 构成了一个完整的建筑物排烟系统 当某层着火时 打开着火层及相邻上下层的排烟阀 接着启动排烟风机 在上述区域形成负压 将火灾烟气排至室外 以供人群安全疏散和灭火之用 6 消防控制室对防烟排烟系统的控制 消防控制室应能显示防烟排烟系统风机电源的工作状态 消防控制室应能显示防烟排烟系统的手动 自动工作状态及防烟排烟系统风机的正常工作状态和动作状态 消防控制室应能控制防烟排烟系统风机和电动排烟防火阀 电控挡烟垂壁 电动防火阀 常闭送风口 排烟阀 口 电动排烟窗的动作 并显示其反馈信号 7 防 排烟系统联动控制方式7 1防烟系统联动控制方式 正压送风口开启方式 手动 现场操作 自动 通过报警总线和控制模块实现 通过监视模块反馈开启信号 正压送风风机开启方式 手动 在消防控制中心通过硬接线手动控制 自动 1 通过报警总线和控制模块实现 2 利用正压送风阀的微动开关的硬接线直接启动 通过监视模块 硬接线反馈开启信号 7 2排烟系统联动控制方式 排烟阀口开启方式 手动 现场操作 自动 通过报警总线和控制模块实现 通过监视模块反馈开启信号 排烟风机开启方式 手动 在消防控制中心通过硬接线手动控制 自动 1 通过报警总线和控制模块实现 2 利用排烟阀的微动开关的硬接线直接启动 通过监视模块 硬接线反馈开启信号 8 防排烟系统中防火阀的设置与选用 1 在排烟风机的入口总管上应设置当烟气温度超过280 时能自动关闭的排烟防火阀 且应与排烟风机连锁 当排烟防火阀关闭时 风机停止运转 排烟风机应保证在280 时能连续工作30min 需要说明的是 排烟防火阀设置在排烟风机前 后 要依具体情况灵活确定 当地下室仅为一层情况下 当地下室仅为一层 且排烟经竖风道排至室外时 排烟防火阀宜设置在排烟风机入口总管上 当地下室为多层情况下 当地下室层数在二层及二层以上 各层共用一排烟竖井时 则每层排烟防火阀应设置在排烟风机出口总管上 即紧靠排烟竖井一侧设置 防排烟系统中防火阀的设置与选用 2 不论是竖向布置的走道排烟系统 如图4所示 还是水平式布置的房间排烟系统 如图5所示 均应在排烟支管与竖风道连接处设置280 时能自动关闭的排烟防火阀 排烟防火阀设置常开或常闭 对于房间排烟系统 当负担一个防火分区的排烟管道带多个防烟分区的排烟口时 应在该防火分区干管上设常开的排烟防火阀 同时各防烟分区支管上设常闭的排烟口或排烟阀 防排烟系统中防火阀的设置与选用 3 机械排烟系统横向宜按防火分区设置 每层水平风管不宜穿越防火分区 但一些工程的某些楼层面积较大 按防火分区设排烟系统有困难 必须穿越时 应在穿越处设280 时能自动关闭的排烟防火阀 如图5所示 排烟防火阀设置常开或常闭 视排烟口的形式而定 1 当设常闭的排烟口时 排烟支管上设常开的排烟防火阀 2 当设普通常开型风口时 排烟支管上设常闭的排烟防火阀 3 当设常闭型专用防火排烟口时 则排烟支管上不设排烟防火阀 防排烟系统中防火阀的设置与选用 4 设置机械排烟的地下室应考虑进风设施 当采用机械进风系统时 应在风机入口管道上设置70 熔断的防火阀 对于机械加压送风系统 可在加压送风机入口管道上设置70 熔断的防火阀 以防止新风入口受火 烟威胁 将烟气输送至楼层内 9 通风空调系统中防火阀的设置与选用 1 高规 及 建规 对防火阀的设置均有要求 1 风管穿越防火分区处 2 穿越通风 空调机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处 3 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上应设防火阀 但多层建筑的每个防火分区其通风 空调系统均独立设置时 则该防火分区内的水平风管与垂直总管的交接处可不设防火阀 4 穿越变形缝处的两侧风管上各设一个 上述部位的防火阀 平时常开 当火灾中其温度达到70