多层电子厂房防排烟系统设计

多层电子厂房防排烟系统设计

摘要通过某电子厂房设计实例，介绍了多层电子厂房中防排烟设计的新思路，在满足消防要求的情况下，让防排烟系统与生产工艺布置要求相结合。

关键词电子工厂多层厂房防排烟系统

0引言

随着两江新区的设立，重庆市建设笔记本电脑和离岸数据开发全球性产业基地的目标确立，越来越多的电子制造企业被引进到重庆，给设计行业带了了新的机遇，同时也让我们面对更多的挑战。如何适应电子厂房本身的生产工艺需求，提供更加完善的设计，是我们面临到的新课题。本文通过某多层笔记本生产厂房的设计实例，分析了防、排烟系统的设计形式，对其他行业的多层厂房防、排烟设计，也具有一定的参考价值。

1 工程概况

该电子生产厂房由地下一层及地上四层组成，建筑高度23.2米，总建筑面积近13万平方米，为电子装配车间，火灾危险性等级为丙类，主要易燃物为包装用纸箱及塑料件。

厂房外轮廓尺寸为225m×120m，东西向外墙处满布生产所需的各设备用房及辅助用房，南向为办公区域。

建筑设计耐火等级为一级，设置自动喷淋灭火系统，地上各层生产车间每个防火分区面积小于12000 m2 ，辅助办公部分每个防火分区面积小于5000 m2 ，地下负一层车库防火面积小于4000 m2 ，其余功能防火分区面积小于1000 m2。

该工厂为劳动密集型企业，消防措施应从严设置。

2 防排烟设计要求

负一层由车库、设备用房及员工更衣室组成，自然排烟不满足要求，应设置机械防排烟系统；地上一~四层，丙类厂房，应设防排烟设施；办公区域设有防烟楼梯间及前室，不满足自然排烟条件，应设置机械防烟设施。

3 地下层防、排烟设计

负一层建筑面积27310平方米，共有21个防火分区，由车库、设备用房、更衣室及贵宾区组成。该部分的设计与常规地下室设计情况类似，因防火分区较多，设计中有以下心得总结，供大家参考。（负一层防火分区如下图）

（1）共设有4个集中风机房，送、排风（烟）系统都不可避免出现穿越防火分区的情况，应尽量合理规划系统分布，必须穿越防火墙、防火分区处应设至防火阀，穿越楼板、防火墙及防火分区的风管，按照规范要求，均应设置防护套管，其钢板厚度不小于1.2mm，风管及防护体无害的柔性材料封堵。

（2）对设置风机房有困难的区域，如需排烟的内走道，用于消防的风机吊装在楼板上，四周应设置防火维护。

（3）兼做平时通风的消防风机，根据节能要求，选择双速风机，系统划分的时候应尽量减少消防排烟量与平时通风量的差值，这样往往能得到跟高效的电机匹配。经计算，实际所需的排烟量接近平时通风量的两倍，这时则需要独立设置部分排烟风机。

（4）多数设备用房皆处于两个防火分区的分界处，若在隔墙上设置防火百叶作为自然补风口时，应尤其注意不要跨越防火分区。若是多个设备用房同时从走道处自然补风，且兼做平时通风系统的补风时，因核算走道本身的自然补风能力，必要时，应在设置机械补风系统，以达到补风量的要求。

（5）电气站房，设有气体灭火的，应设置排风系统，该系统若与其他房间平时通风系统共用，要考虑有毒气体对其他房间的扩散的可能性，做好止回流措施，以确保有毒气体直接拍至室外空气流通处。

4 地上厂房防、排烟设计

地上部分，共4层，层高小于等于6米。车间辅房及办公用房均靠外墙设置，通过开窗可以满足自然排烟的要求；生产车间位于一~三层楼内区，自然排烟不满足要求，设置机械排烟设施。（一层防火分区如下图，2~3层相仿设置）

4.1 传统的机械排烟系统形式

设计时首先考虑了传统的机械排烟设计形式，系统设置如下：

（1）不超过500平米划分一个防烟分区；厂房柱距为9m×9m，故每5个柱间区域设置一个防烟分区，分区按照南北向排列布置；

（2）防烟系统与空调系统合用管道：每3~4个防烟分区设置一套排烟系统，在空调回风管始端引出旁通管道连接排烟风机，设置电动蝶阀，以切换系统功能。失火时空调送风系统切换成全新风模式，用于补风。

（3）根据规范要求，同时承担多个防烟分区的排烟系统，排烟量按照最大防烟分区面积不小于120m3/m2•h计算，考虑15%的漏风系统，故排烟风机风量为62000m3/h。

该系统设置，送回风风管在每个柱间分布均匀，与空调系统相结合，空调工况时回风均匀，较好的保证了室内温度分布均匀。

4.2 改进后的机械排烟系统

传统的机械排烟系统设置，管路较密集，不利于工艺生产线自己的管道布置，不符合电子厂房的生产现状。工艺专业针对我们的排烟系统设计方案提出要求：在满足消防要求的前提下，减少排烟管道的布置量，为工艺管线布置留下足够的空间。

在考察沿海地区电子厂房时发现，车间的防烟分区按照不大于2000m2划分。这虽然与《建筑设计防火规范》500m2的最大防烟分区面积要求相抵触，但却是有设置根据的，参考了上海市《建筑防排烟技术规程》（DGJ08-88-2006）第4.1.6条“防烟分区不宜大于2000m2，长边不应超过60m”。根据该规范要求，排烟量的设计应通过公式V＝(Mρ*T )/(ρ0*T0 ) 计算获得。

以下本项目的计算取值及结果：

(1) 最大防烟分区面积一楼最大防烟分区面积1311m2，梁下高度5m；二、三楼最大防烟分区面积1796m2梁下高度4.5米；每个防烟分区设置一套排烟系统；

(2) 火灾热释放量Q=at2

式中Q――火灾热释放量（kW）；

t――排烟系统启动时间，一般取300s；

a――火灾增长系数（按照表5.2.2以中等火情考虑，取0.012）；

(3) 烟缕形式为轴对称烟缕，故烟缕质量流按照最不利情况即Z>Z1考虑，则

Mρ＝0.071Qc1/3Z5/3+0.0018Qc

Z1为最大火焰高度，经计算Z1=0.166Qc2/5＝0.166（0.7*1080）2/5=2.35m

Z为燃料面到烟气层底部的高度，按最不利情况统计到梁底高度，Z=5m

Qc――热释放量的对流部分，一般取值为0.7Q (KW)

Mρ――烟缕质量流量（Kg/S）

(4) 烟气层温度计算：ΔT＝Qc/(Mρ*Cp )

(5) 带入公式V＝(Mρ*T )/(ρ0*T0 )，依旧考虑15%的系统漏风率，本项目最大防烟分区排烟量为46050m3/h。

根据该规范4.2.2条第4点的规定，设有喷淋的大空间办公室、汽车库，其排烟量可按照6次/小时换气计算且不应小于30000 m3/h 的要求。虽然车间并非大空间办公室，但因人员密集，设计仍根据该条文要求进行校核。分别对一~三层防烟分区按照6次/小时换气量进行计算，一层最大防烟分区排烟量为45230 m3/h；二三层最大防烟分区排烟量为55766 m3/h。

结合两种计算方法所得，每个防烟分区均取两种算法结果的最大排烟量进行风机选型。

根据该规范及已实施的工程情况，将拟采用的设计方案报请重庆市消防总队组织消防论证，结论是该项目可以参照《建筑防排烟技术规程》（DGJ08-88-2006）实施，且应满足该规范相关各专业的设计要求。

4.3 在采用新的排烟系统设置时，应注意以下几点：

（1）挡烟垂壁的高度应经过计算进行设置，而非直接采用500mm的常用值。

（2）排烟系统与空调系统宜分别设置，当必须合用一套管路时，应在空调机房内设置喷淋系统。

（3）虽然全国性质的防排烟技术规程已进入审批阶段，其条文大量采用了上海的地方规范，但仍未实施。因此在对上海市《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006未进行采标的城市或地区，参照该规范设计防排烟系统之前应通过地方消防部门的消防论证后再进行设计。