防排烟系统技术方法

防排烟系统技术方法防排烟系统作为建筑消防安全的关键设施，其技术方法的科学性与实施质量直接关系到火灾时人员疏散安全和灭火救援效率。该系统通过机械或自然方式控制烟气流动，为人员疏散和消防救援创造有利条件。从技术实现角度看，防排烟系统涵盖设计计算、设备选型、施工安装、调试验收及运维管理等多个环节，每个环节均需遵循严格的技术规范与操作流程。一、系统构成与核心原理防排烟系统主要由防烟系统和排烟系统两大部分构成。防烟系统通过机械加压送风方式，在楼梯间、前室等疏散通道形成正压，阻止烟气侵入；排烟系统则通过机械或自然方式将火灾区域烟气排出建筑，降低烟气浓度和温度。两者协同作用，形成有效的烟气控制体系。①机械加压送风系统由送风机、风道、送风口及控制系统组成。其工作原理基于空气动力学中的压力差理论，通过持续向封闭空间送入新鲜空气，使该空间压力高于相邻火灾区域25-30帕，形成有效的压力屏障。根据GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》规定，前室送风量应按每平方米不小于120立方米每小时计算，且不应小于15000立方米每小时。②排烟系统分为机械排烟和自然排烟两种形式。机械排烟系统由排烟风机、排烟管道、排烟口及防火阀组成，利用风机产生的负压将烟气抽离。自然排烟则依靠热压和风压作用，通过可开启外窗或排烟窗实现。标准明确要求，机械排烟量应按防烟分区面积每平方米不小于60立方米每小时计算，且单个风机排烟量不应小于7200立方米每小时。③补风系统作为排烟系统的必要补充，通过向火灾区域补充新鲜空气，维持排烟效率。补风量不应小于排烟量的50%，且补风口与排烟口水平距离不应小于5米，垂直距离不应小于3米，防止气流短路。补风系统与排烟系统应实现电气联锁，确保同步启动。二、设计阶段关键技术方法设计阶段需完成风量计算、设备选型、管道布置及控制逻辑设计，技术方法的核心在于精确计算与合理布局。第一步，确定防烟分区与计算风量。根据建筑平面布局，将每个楼层划分为若干防烟分区，单个分区面积不应超过500平方米，且长边长度不应大于60米。计算送风量时，需考虑门洞风速法与压差法双重验证。门洞风速法要求疏散门开启时，门洞断面风速不应小于1.0米每秒；压差法要求前室与走道压差维持在25-30帕，楼梯间与走道压差维持在40-50帕。两种方法计算结果取较大值作为最终设计风量。第二步，设备选型与性能匹配。送风机与排烟风机的风量与风压参数应满足计算值，并附加10%-15%的安全裕量。风机选型需考虑系统阻力损失，包括沿程阻力和局部阻力。沿程阻力按每米管道0.8-1.2帕计算，局部阻力根据弯头、三通、变径等部件类型，按相应系数折算为当量长度。风机全压应克服系统总阻力并维持末端风口风速要求，送风口风速宜控制在3-5米每秒，排烟口风速不宜大于10米每秒。第三步，管道布置与尺寸优化。风管布置应遵循短直原则，减少弯头数量，弯头曲率半径不应小于风管直径的1.5倍。风管尺寸根据风量与风速确定，主风管风速宜为8-12米每秒，支风管风速为4-6米每秒。风管材料需满足耐火极限要求，送风管道耐火极限不应低于1.0小时，排烟管道不应低于1.5小时。穿越防火分区时，应设置公称动作温度为70摄氏度的防火阀，阀体两侧各2米范围内的风管需做防火保护。第四步，控制系统逻辑设计。控制系统应实现火灾自动报警系统联动，接收两个独立火灾探测器信号后，在15秒内启动相关区域的防排烟设施。控制逻辑需区分不同火灾场景：当本防烟分区发生火灾时，启动本区排烟系统，同时启动相邻防烟分区的补风系统；当非本分区火灾但烟气蔓延至本区时，启动本区排烟系统。系统应设置手动控制装置，位于消防控制室和现场便于操作位置。三、施工安装技术要点施工安装质量直接影响系统性能，需严格控制材料、工艺与过程验收。①风管制作与连接。金属风管板材厚度根据边长尺寸确定，边长小于450毫米时，钢板厚度不应小于0.5毫米；边长450-1000毫米时，不应小于0.6毫米；边长大于1000毫米时，不应小于0.75毫米。风管连接采用角钢法兰或薄钢板法兰，法兰螺栓孔距不应大于150毫米，法兰垫料应采用不燃材料，厚度3-5毫米。风管拼接采用咬口或焊接，咬口缝应严密，连续长度不应超过500毫米。②风机安装与固定。送风机与排烟风机应安装在混凝土基础或钢架上，基础承载能力需满足设备重量的1.5倍。风机与风管连接采用柔性短管，长度150-300毫米，材质为不燃材料。风机进出口应设置防护网，防止异物进入。风机安装后需进行动平衡测试，振动速度有效值不应大于6.3毫米每秒。风机配电线路应采用耐火电缆，穿管保护，管口做防火封堵。③风口安装与调试。送风口与排烟口安装位置需符合设计要求，风口与风管连接应严密，边框与建筑装饰面贴合紧密，缝隙不应大于2毫米。常闭型风口需安装电动执行机构，执行机构动作应灵活可靠，开启时间不应大于5秒。风口安装后需进行手动开启测试，确认无卡阻现象。排烟口距可燃物距离不应小于1.5米，送风口距地面高度宜为2.0-2.5米。④防火阀与排烟防火阀安装。防火阀安装位置距防火分隔处不应大于200毫米，阀体应顺气流方向安装，易熔片朝向正确。排烟防火阀公称动作温度为280摄氏度，安装于排烟风机入口总管上。阀门安装后需进行手动与电动关闭测试，关闭信号应反馈至消防控制室。阀门叶片与阀体间隙不应大于2毫米，确保关闭严密。四、调试与验收技术方法系统安装完成后，必须进行单机调试、联动调试与性能验收，确保各项指标达标。第一步，单机设备调试。启动送风机与排烟风机，测量风机全压、风量与电流值，与设计参数对比偏差不应大于5%。风机连续运行2小时，轴承温升不应超过40摄氏度，振动速度有效值符合要求。调试风口执行机构，反复开启关闭10次，检查动作可靠性。测试防火阀手动与电动关闭功能，关闭时间不应大于3秒，关闭信号准确反馈。第二步，系统风量平衡调试。采用风速仪测量各送风口与排烟口风速，计算实际风量。系统总风量偏差不应大于设计值的10%，各风口风量偏差不应大于15%。如风量不平衡，通过调节风管上的调节阀开度进行调整，调节后需重新测量验证。对于正压送风系统，需测量前室与走道压差，使用微压计在门缝处测量，压差值应稳定在25-30帕范围内。第三步，联动功能调试。模拟火灾信号，触发两个独立探测器，观察系统响应。消防控制室应在15秒内接收到报警信号，并在30秒内发出启动指令。送风机、排烟风机应在60秒内启动，常闭风口应在5秒内开启，补风系统应与排烟系统同步启动。测试过程中需记录各设备动作时间，误差不应大于2秒。联动调试应覆盖所有火灾场景模式，每种模式测试不少于3次。第四步，性能验收检测。依据GB51251-2017要求，进行系统性能验收。检测项目包括：风机性能、风管严密性、风口风速、正压值、排烟量、联动功能等。风管严密性测试采用漏光法与漏风量测试，漏光点不应超过每10米1处，漏风量不应大于系统总风量的5%。正压值测试在门关闭状态下进行，持续观察30分钟，压力波动不应大于5帕。验收时应提供完整调试报告与测试数据，由建设单位、监理单位、施工单位共同签字确认。五、运维管理技术方法防排烟系统投入使用后，需建立日常巡查、定期检测与年度维保制度，确保系统始终处于完好状态。①日常巡查内容。每日检查风机控制柜电源指示灯、运行状态指示灯是否正常。每周手动启动风机一次，运行5分钟，监听有无异常声响。每月检查风口执行机构动作灵活性，手动开启关闭一次。每季度清洁风机滤网与风口，清除积尘。巡查中发现异常应立即记录并安排维修，维修时间不应超过24小时。②定期检测周期与方法。每半年对风机进行一次性能检测，测量风量、风压与电流，对比初始数据，性能衰减不应大于10%。每年对风管进行严密性复查，重点检查法兰连接处与阀体密封性。每两年对防火阀易熔片进行抽样测试，抽样比例不少于20%，测试温度应为标称温度的95%-105%。检测数据应建立档案，保存期限不少于5年。③故障诊断与处理。常见故障包括风机不启动、风量不足、正压值不达标等。风机不启动时，首先检查电源电压是否正常（应为额定电压的±5%），再检查控制回路接线与热继电器状态。风量不足可能是风管泄漏或风机叶轮积尘，需用风速仪分段测量定位泄漏点，或拆洗叶轮。正压值不达标时，检查门缝密封性与送风量，门缝宽度不应超过3毫米，必要时增加送风量10%-15%。④备品备件管理。关键设备如风机电机、执行机构、易熔片等应储备备件，备件数量不应少于在用数量的10%。备件应存储在干燥通风环境，温度控制在10-30摄氏度，相对湿度小于60%。每半年检查备件状态，电动设备通电测试一次，机械部件涂抹防锈油。建立备件出入库台账，记录型号、数量、有效期等信息。六、特殊场景技术应对针对高大空间、复杂造型建筑等特殊场景，需采用针对性技术方法。高大空间场所如体育馆、展览馆，净高超过12米时，防烟分区面积可扩大至1000平方米，但需采用机械排烟与自然排烟结合方式。机械排烟量按每平方米120立方米每小时计算，自然排烟窗面积不应小于地面面积的5%。排烟口应设置在空间顶部，间距不应大于30米，并配备温控自动开启装置，当烟气温度达到280摄氏度时自动关闭。对于具有复杂内部造型的建筑，如中庭、回廊结构，烟气控制需分层分区进行。中庭高度超过20米时，应在中庭顶部设置集中排烟系统，排烟量按中庭体积每小时6次换气计算。回廊区域作为独立防烟分区，设置局部排烟系统。中庭与回廊之间设置挡烟垂壁，下垂高度不应小于500毫米，形成物理分隔。控制系统需实现分层分区独立控制，避免误动作。地下建筑防排烟需特别考虑补风问题。地下二层及以下楼层，补风系统必须独立设置，补风量应为排烟量的80%-90%，防止负压过大影响结构安全。补风口应设置在远离排烟口的墙面，水平距离不小于10米。地下汽车库排烟系统可与平时通风系统合用，但需在火灾时快速切换，切换时间不应大于30秒。合用系统风管耐火极限应满足排烟要求，风机采用耐高温型。在既有建筑改造项目中，常面临空间受限、结构不可改动等约束。此时可采用无风管诱导风机系统，通过高速喷口诱导气流组织，实现烟气控制。诱导风机间距不应大于15米，安装高度