高层民用建筑地下室通风排烟系统设计要点

高层民用建筑地下室通风排烟系统设计

在民用建筑的消防设计中，防排烟系统的设计是其中比较重要的部分。因为排烟设计是确保排除着火的防烟分区产生的烟气并防止烟气向其其它防烟分区扩散。这样，火灾时候处于建筑物内的人员就可以成功疏散。最大限度的减少火灾时候的人员伤亡。通风系统的设计也是暖通专业设计的重要内容。该系统主要是满足室内人员的新风需求，有时还可以达到消除室内余热余湿的目的。

在高层民用建筑地下室的设计中，暖通空调专业的设计任务通常是包括地下室的消防设计（防排烟设计）和平时的通风设计两方面。而防排烟设计（在本文中只涉及排烟设计）又包括排烟系统和补风系统（补风系统为排烟时候补给新风的系统）。通风系统设计包括送风系统和排风系统。虽然防排烟设计和通风设计的使用功能和使用时间各不同，但考虑到排风系统和排烟系统都是从室内将空气烟气排出室外，送风系统和补风系统都是将空气由室外送至室内。相同的气流走向使得它们有共用的可能。因而，地下室的防排烟设计和平时通风换气的系统设计中常常有以下几种形式：

对于平时排风和火灾时排烟系统

1.排风和排烟共用同一系统。排烟风机采用

双速风机，高速排烟，低速排风。

2.排风和排烟共用一个管道系统，排烟风机

和排风风机独立设置；排风口和排烟口独立设置。

3.排风和排烟分别设置独立的系统。

对于送风和补风系统

a.送风和补风共用同一系统，风机采用双速

风机，高速补风，低速送风。

b.送风和补风共用同一管道系统，送风机和

补风机独立设置。

c.送风系统和补风系统分别独立设置。

下面笔者就这六种系统的优缺点做以简要分析。

一、排风排烟系统。

《高层民用建筑设计防火规范》

（下简称《高规》）中规定：“担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00m的不划分防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h 计算（单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h）。”，“担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。”，“设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50％。”

（一）排风排烟共用同一系统。即形式1。为方便说明，举个例子：

排风排烟共用系统图示

如上图所示A、B、C三个房间建筑面积分别为300m2、100m2、100m2，层高3.5m，A、B、C各是一个防烟分区。平时通风的换气次数要求为6次/h，并要求风机置于A房间侧。

则排烟风机的排烟量为

300×120=36000m3/h

排风量为

（300+100+100）×3.5×6=10500m3/h

所以风机选用双速风机，高速排烟，排烟量36000m3/h。低速排风，排风量10500m3/h

这种系统的最主要优点就是节省初投资，而且消防风机在平时一直处于低速运转状态。而不像形式2和形式3的系统那样消防风机平时停滞不用。从而保证了消防风机在火灾期间能够正常运行。

但是这种系统也有很多缺点。

缺点之一就是低速运行时候的消防风机排风量一般大于平时通风时所计算的排风量。

缺点之二是管道系统的控制有矛盾存在：

排风系统要求采用常开风口进行排风，且各个支管间及各个风口的风量分配要求

相对严格，当仅仅依靠风管的截面积的变化

达不到风量分配的要求时应采用风量调节

阀进行调节；而排烟系统要求排烟风口常

闭。因着火时只开启着火的防烟分区的风口

进行排烟，所以不需考虑各个支管段的风量

平衡问题。

所以，一旦采用排风排烟共用系统时就存在以下几种矛盾：

一是风口的开闭问题。如果采用常闭风口在排烟时是可以的，但是不满足排风要

求；如果采用常开风口，排风情况是满足的，但在着火时，高速运行的排烟风机从着火的

防烟分区排走的是烟气，而从其它的未着火

的区域排走的就是洁净空气了。这会使排烟

的效果显著降低。

二是风量调节问题。前文提及在风道的断面改变对风量的调节没有作用的情况下

应设置风量调节阀来调节通风时候的风量，

但是调节阀的设置会改变排烟时候的烟气

通道的截面积，增加排烟系统的阻力。

缺点之三是这种系统在平时低速运行时因为风量和电功率都比较大，所以噪音问

题也不可忽视。

（二）排风排烟系统共用风管，不共用风机系统

正是由于排风排烟共用系统存在诸多的不足，因而在设计中也有采用排风排烟共

用风管系统的。即形式2。仍旧沿用上个例

子的建筑底图来说明。那么，这种系统的图

示如下：

排风排烟共用风管系统图示

这种形式具体来说就是除了风管是共用的，风机和风口都是独立的。再具体一点就是排风是采用低噪音的排风机，排风口采用带电控阀门的百叶风口。排风时候的风量调节可以通过电控阀门来实现，着火时百叶风口又可以通过电控阀门关闭。排烟时采用单速排烟风机排烟，排烟口采用常闭排烟风口。排烟风口和带电控阀门的百叶风口都设置在同一风管上。合用风管系统在运行时即能满足平时通风对风口风机和噪音的要求，又能满足着火时排烟的要求，但是这种系统电气控制相对复杂。也由于排风口的电动阀门的采用，初投资未必会比（一）系统节约多少。（三）排烟和排风系统各自独立设置即相当于前文提到的系统3。还用前面的建筑底图，则该系统的图示如下：

排风排烟独立设置系统图示

该系统的突出优点就是控制简单。但是两套系统各自独立，可能会增加部分工程造价，而且，风管占用的较多的建筑空间。

综上所述，以上三种形式各有优缺点。所以在进行地下室的排风排烟设计时，应综合考虑初投资、系统控制和运行费用等多方面因素

二、送风补风系统。

补风系统的设置目的是在着火时形成向排烟口的气流流动，而有效排烟。所以，着火时，应该是哪个防烟分区有排烟哪里就有补风。也就是说，哪个防烟分区着火，相应的补风风口打开。其它没有着火的防烟分区的补风系统是否启动，一些相关规范没有具体要求。送风系统是保证平时通风换气用的，是为了补充新风或消除室内余热余湿而设置的。因而各个送风口要求常开，而且还要采取有效措施保证各个风口的风量和噪声符合要求。

（一）送风补风共用同一系统