排风与排烟共用系统控制方式探讨

       1 引言 暖通空调在线

　　大型商场建筑内部灯光设备较多、人员密度较大，必然导致建筑空调冷负荷较高，且对室内空气品质要求较高，因此需要进行空调通风设计。大型商场建筑具有可燃物多、防火等级高等特点，因此在进行空调通风设计的同时，还需进行防排烟设计。大型商场建筑中，系统多、机房多、管道多，为了节省建筑及吊顶空间，势必需要考虑部分系统共用情况，且需要严格的控制方式使得空调通风系统及防排烟系统合理正常运行。本文以福州市某商场为例，分析空调通风系统与防排烟系统共用情况下的控制方式，并提出系统优化措施。

2 工程概况

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　　本工程位于福州地区，属于一类高层民用公共建筑。地下共2层，均为车库，其中地下1层部分区域为超市;地上共21层，其中1～6层为大型商业区，7～21层为办公区。

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　　空调通风系统与防排烟系统均不跨越防火分区，为分析研究排风与排烟共用系统时的控制方式，本文以地下1层超市内的一个防火分区为例，对其空调通风系统及防排烟系统进行计算分析。该防火分区建筑面积为1968m2，建筑层高为5.7m，防火分区内主要以销售蔬菜水果为主。 暖通百科

　　3 空调通风系统设计 www.ehvacr.com

　　3.1 空调系统设计 暖通在线

　　根据福州地区气象参数，商场需设空调系统，夏季制冷。本防火分区内空调采用全空气系统，新风通过竖井从室外送至空调机房，在室内设置一个回风口，处理过的空气经送风管送至超市各区域。本防火分区的空调负荷为425kW，新风量为13000m3/h。选用2台组合式空气处理机组，其额定制冷量为223.5kW，额定送风量为30000 m3/h，机外余压450Pa[1]。 暖通在线

　3.2 通风系统设计 ehvacr.com

　　商场建筑面积较大，为在商场内营造舒适的空气环境，保证商场内的空气卫生品质，同时维持商场内适当正压，故在给超市送新风的同时，需设置排风系统，排风口均匀布置在商场各区域。经计算本区域排风量为11500 m3/h。选用1台离心式排风机，其排风量为13000 m3/h，机外余压600Pa[3- 4]。 www.ehvacr.com

4 防排烟系统设计 www.ehvacr.com

　　4.1 基本要求 版权为ehvacr.com

　　根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)规定，地下或半地下建筑(室)，当总建筑面积大于200m2且经常有人停留或可燃物较多时，应设置机械排烟设施。本超市防火分区设置排烟系统[2]。

4.2 防烟分区划分及排烟量计算 ehvacr.com

　　本超市设有自动灭火和自动报警系统，每个防火分区建筑面积不超过2000 m2，每个防烟分区的建筑面积不超过500m2。本防火分区划分为4个防烟分区，其中最大的防烟分区建筑面积为497m2，经计算排烟系统排烟量为60000m3/h，选用2台离心式排烟机，排风量均为33000 m3/h，机外余压810Pa;排烟系统补风量为30000m3/h[5]。 版权为ehvacr.com

5 空调通风与防排烟系统结合方式及控制要求

　　通过计算和分析发现，空调系统送风量和消防补风量相近。在设计中，选择空调系统送风和消防补风共用系统，其中新风管通过电动调节阀调节补风量。

　　从气流组织上考虑，排风管路和排烟管路具有一致性，排烟风管也可以作为排风风管使用，通过阀门的控制，进行平时和火灾时的切换控制调节。根据《建规》要求，主要通过阀门的控制及联动风机的启停，来防止火势进一步蔓延，按其功能及应用场所可将阀门分为防火类、防烟类和排烟类。其中，防火类主要分为防火阀、防烟防火阀和防火调节阀;防烟类主要有加压送风口;排烟类主要有排烟阀、排烟防火阀及排烟口。本文同时考虑3种排烟系统和排风系统的设计形式，主要用到的阀门有70℃防火阀、70℃电动防火阀、280℃常闭排烟防火阀、280℃排烟常开防火阀、280℃电动排烟防火阀及电动调节阀，现对其控制要求分析如下。 Ehvacr

5.1 排风与排烟系统分开设置 ehvacr.com

　　如图1所示，通风系统和排烟系统分别设置独立的风机、风口和风管，通过防火阀及消防联动系统对系统进行平时和火灾时的切换。主要控制方式为：通风、空调系统风管设置70℃防火阀1，平时为开启状态，发生火灾时，管道内气体温度达到70℃时，防火阀1自行关闭，并通过消控中心，关闭排风风机①;在排烟风机的排风口处设置280℃常闭防火阀3，排烟管道上设置280℃常闭排烟防火阀2，平时排烟风机②及防火阀2处于关闭状态，当火灾发生时，通过火灾报警信号手动或自动打开火灾发生区的防烟分区内的排烟阀2，开启排烟风机②，当管道内烟气温度达到280℃时自动关闭排烟风机②和排烟防火阀2和防火阀3。补风系统与空调送风系统共用风机和管道，新风管道尺寸根据补风风量设计，在平时空调通风时开启空调机组、送风管道70℃防火阀5、回风管路70℃电动防火阀4，调节新风管道电动调节阀6至新风设计工况;火灾时继续开启空调机组③及送风管道70℃防火阀5，关闭回风管道70℃电动防火阀4，调节新风管道电动调节阀6至消防补风工况。具体控制要求如表1。 www.ehvacr.com

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　　通风和排烟系统分开设置，可以很好解决通风和防排烟系统切换问题，具有控制简单，操作方便，通风系统阻力小等特点。但由于系统较多，室内风管交叉严重，故影响建筑吊顶高度，降低建筑空间利用率。

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5.2 排风与排烟共用，风管、风口分开设置 暖通空调在线

　　如图2所示，在风机机房分别设置排风风机①和排烟风机②，通过共用主风管将风口设置到各防烟分区，在各防烟分区分别设置排风和排烟支管和排烟口，通过阀门切换开启，满足平时排风和火灾排烟的设计要求。其主要控制要求为：平时，开启排风风机①及排风管道上电动调节阀7，排烟风机②及排烟支管上280℃排烟防火阀关闭;火灾发生时，关闭所有排风支管电动调节阀7，关闭排风风机①，同时开启排烟风机②、火灾发生区所在防烟分区的排烟防火阀2。消防补风系统控制如4.1节所述，具体控制如表2。 Ehvacr

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　　排风与排烟共用风管、风口分开设置，可以减少风管用量，在一定程度上减少风管的安装空间，但在平时通风和火灾排烟切换控制时，需关闭所有排风支管防火阀，只开启火灾发生区所在的防烟分区内的排烟阀，具有防火阀控制数量多，排烟阀开启区定位准确等要求，增加了在实际运行中的误操作的危险。 版权为ehvacr.com

5.3 排风与排烟共用风管和风口

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　　如图3所示，系统中分别设置排风风机①和排烟风机②，通过防火阀及电动调节阀控制，对平时和火灾时进行切换控制。其控制要求如下：平时开启排风风机①、排风管道70℃防火阀1及排风支管280℃常开防火阀3，排风口尺寸根据排烟量设计，通过调节电动调节阀7开度，使各排风口的排风风量达到设计要求;火灾时，关闭排风风机①及防火阀1，开启排烟风机2及280℃排烟防火阀2，火灾处防烟分区电动调节阀7开度调至最大，其他防烟分区电动调节阀7关闭。消防补风系统控制如4.1节所述，具体控制如表3。 ehvacr.com

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　　排风与排烟共用风管风口，可以减少风管及风口数量，节约建筑空间。平时，需控制电动防火阀的开度，以调节排风管路通风平衡，但火灾时需调节火灾发生区所在的防烟分区内的电动调节阀7开度，而其他防烟分区内的电动调节阀7需电动关闭，在切换控制中，不仅需要控制排烟阀的启闭，还需对其开度进行调节控制，增加了阀门控制难度。

6 结语 暖通空调在线

　　在本工程中，为了减少风管碰撞、控制风口数量，采用排风与排烟共用风管和风口的控制方式。通过电动调节阀控制火灾发生区与非火灾发生区所在防烟分区的排风量和排烟量，从而实现平时和火灾时的通风防排烟切换，以满足建筑排风风量控制及平时和火灾切换的控制要求。

　　在设计中，除上述3种共用方式外，还可以采用双速风机对排烟风机和排风风机进行共用、排风风管和回风风管共用、补风系统和空调送风系统分开设计等方式，通过阀门控制，满足建筑空调通风及建筑防排烟切换要求。设计中应根据建筑实际情况，选择合适的空调通风及防排烟设计方式。此外，除了考虑在空调季节送排风及防排烟管路设计外，在设计中还考虑建筑在非空调季节利用部分防排烟风机，通过排风达到室内降温的要求。