消防驗收及審查排煙系統的問題分析與探討

●康大生

(河南省消防總隊，河南鄭州 450008)

在大型工程消防驗收時，經常發現排煙系統排煙量不足，排煙閥、防火閥使用不當和安裝不完整，排煙系統聯動控制調試不到位，排煙風管采用薄鋼板法蘭，軟接管使用可燃材料，防火閥、排煙閥與防火隔斷間的短管未設置防火及耐火處理，且長度超過200 mm。在防排煙施工圖圖紙審核中發現，排煙系統設置過于復雜，與平時通風系統轉換原理不清楚，風閥使用混亂，聯動控制方案不明確。本文針對上述問題進行具體分析與探討。

1 排煙量不足

在消防工程驗收時，開啟排煙口、排煙風機及其排煙閥(其他排煙口處于關閉狀態)，測量排煙口風速，計算排煙量，排煙量不能滿足60 m3·h-1·m-2設計要求。查看設計圖紙，排煙風機風量、風壓及系統設計基本合理，但排煙口較多。排煙系統原理如圖1所示。

圖1 排煙系統原理圖

原因分析:根據《建筑通風和排煙系統用防火閥門》(GB 15930-2007)第 6．11．2 條，在環境溫度下，排煙閥葉片兩側保持1 000 Pa靜壓差，其單位面積漏風量(標準狀態)不大于700 m3·h-1·m-2。第6．12．3條，在規定的耐火時間內，使防火閥或排煙閥葉片兩側保持300 Pa靜壓差，其單位面積漏風量(標準狀態)不大于700 m3·h-1·m-2。按上述漏風量標準，計算排煙閥的漏風量及漏風率:

防煙分區按300 m2計算，則防煙分區排煙量:300×60=18 000 m3·h-1;排煙口最小面積:300×60/3600/10=0．5 m2;排煙口漏風量:0．5 ×700=350 m3·h-1;排煙風機排煙量300×120=36 000 m3·h-1;一個排煙口漏風率:350/36000=0．97%≈1%。

計算得知:一個排煙口漏風量為系統計算排煙量的1%。

根據《建筑設計防火規范》(GB 50016-2006)第9．4．8條第1款“其排煙量應考慮10% ～20%的漏風量”的規定，排煙系統風機選用按10%富余系數考慮，排煙系統排煙閥漏風量為10%，漏風量為10個常閉排煙口漏風率。如果排煙系統與平時排風合用，平時排風的排風口設置了防煙防火閥，在排煙時轉換為常閉的風閥，當計算閥門漏風量時，也包括在內，排煙系統排煙口大于10個時，排煙風機排煙量應相應增加。

如鄭州綠城會展賓館，在消防系統調試過程中，中段寫字區域的豎向走道排煙系統，每層設有常閉排煙閥和平時常開的排風防煙防火閥，層數超過20層，排煙閥、防煙防火閥總數超過40個，調試測量排煙量不能滿足設計要求。排煙風機必須加大風量。

解決辦法:在排煙系統中，常閉排煙口數量不超過10個時，排煙風機風量按漏風量10%計算;常閉排煙口數量超過10個時，排煙風機的風量應適當加大，每增加一個常閉排煙口，風量增加1%，排煙系統共有15個常閉排煙口時，考慮15%的漏風量;有30個常閉排煙口時，考慮30%的漏風量。本計算方法簡便，也符合《建筑設計防火規范》第9．4．8條第1款的規定，考慮不小于10%的漏風量。

2 排煙系統豎向土建風道(排煙豎井)漏風量大

大型排煙系統通常采用豎向風井接風管及排煙口，每層的排煙風管風速一般為15 m·s-1左右，風管阻力較大，排煙豎井承受的負壓也較大，土建風道漏風量也比較大，一般超過10%。這樣的系統排煙風口數量又較多，排煙口排煙量就很難達到規定的排煙量。

根據《通風與空調工程施工質量驗收規范》(GB 50243-2002)第4．2．5 條第 2、5 款的要求，排煙系統按中壓系統風管的規定確定允許單位面積風管漏風量:

式中，P為風管工作壓力，取500 Pa。

排煙系統風管面積取400 m2;主風管QM≤400×0．0352 × 5000．65=799 m3·h-1，支風管面積按1 120 m2計算，鍍鋅鋼板風管漏風量3 000 m3·h-1。

《通風與空調工程施工質量驗收規范》第4．2．5條第4款要求:磚、混凝土風道允許漏風量按低壓系統風道的1．5倍。即

混凝土風道面積取144 m2，其漏風量QL≤144×1．5 ×0．1056 ×5000．65=1 295 m3·h-1。

在實際工程中，土建豎井面積較小，內表面無法抹灰，表面凹凸不平，梁下填充封堵無法完整，既很難控制施工質量，又難以修復該施工瑕疵，其漏風量也難以控制，遠比計算的要大。

解決辦法:豎向較大型排煙系統，系統阻力大于500 Pa時，排煙豎井承受負壓大，土建豎井漏風量不能得到有效控制，排煙豎井內應襯鋼板風道，減少漏風量。

3 排煙風管的制作安裝

《通風與空調工程施工質量驗收規范》第4．2．1條規定排煙系統風管鋼板厚度可按高壓系統確定。

2007年3月1日起實行的國家標準圖07K133《薄鋼板法蘭風管制作與安裝》，采用全自動流水線完成各種工序，具有生產效率高、尺寸準確、成形質量好等優點，已在大型通風空調工程中廣泛使用。但在防排煙工程中也采用該工藝制作安裝防排煙風管，是不適合的。

該圖集編制說明適用范圍明確指出:本圖集適用于通風與空調系統的中、低壓風管系統，不適用于圓形風管和消防排煙風管。風管的厚度也僅有中、低壓風管系統鋼板厚度加工工藝。

薄鋼板法蘭的連體薄鋼板，連接件由1．0～1．2 mm的彈簧夾組成，排煙風管在排煙過程中彈簧夾通過鍍鋅鋼板傳熱或風管外部火源受熱，彈簧夾彈力會大幅減小，法蘭失去約束力，法蘭處漏風量加大，排煙量減小;重則排煙風管連接變形，法蘭處排煙風管斷開，導致排煙系統失效。

所以薄鋼板法蘭不得在防排煙系統使用。

4 排煙口的設置

有一種觀點認為“排煙系統僅能采用常閉排煙口”，也就是所有排煙口均應為常閉型排煙口，在排煙時開啟。

《建筑設計防火規范》第9．4．6條規定:排煙口或排煙閥應與排煙風機連鎖，當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機應能自行啟動;排煙口或排煙閥平時為關閉時，應設置手動和自動開啟裝置?？梢钥闯?，規范沒有排除使用常開型鋼百葉排煙口;只是明確排煙口為常閉時，應設置手動和自動開啟裝置。

采用常開百葉口的排煙系統由鋼百葉、風管、280℃關閉防火閥及排煙風機等組成，常用于平時通風與事故時排煙合用的系統中，如中廳及汽車庫通風與排煙系統，平時用法與事故排煙用法一致，不需要閥門轉換或者調節。因此常開排煙口的排煙系統不需要復雜的聯動系統，只要開啟排煙風機(消防控制室均有排煙風機、加壓送風機直開按鈕)，即可排煙或者排風。

僅有常開百葉排煙口的排煙系統，操作管理簡單，可靠性能高，是常用的排煙系統之一。

但由于排煙風機控制柜一般設置在風機房，百葉排煙口(防煙分區)處未設置手動開啟開關，故不完全符合《建筑設計防火規范》第9．4．6條第1款延伸理解的內容。

建議:常開排煙口的排煙系統簡捷，投資低，控制可靠，能夠正常使用;可在排煙口附近距地1．5 m設置手動開啟排煙風機按鈕，按鈕距離不大于30 m，在本防煙分區及消防控制室均可開啟。

5 排煙系統與通風空調系統合用，轉換措施不完善

根據《建筑設計防火規范》第9．1．4條規定:“機械排煙系統與通風、空氣調節系統宜分開設置。當合用時，必須采取可靠的防火安全措施，并應符合機械排煙系統的有關要求?！?/p>

可以看出，排煙系統宜與通風空調系統分開設置，如大型商業，防煙分區較多，排煙系統、空調通風均相對復雜，聯動轉換困難，一個平時使用的防煙閥不能按程序關閉，排煙系統將不能正常運行。為保證排煙系統的可靠運行，宜獨立設置。

一些建筑的地下室通風、走道排煙、機房排煙、機房通風，加壓送風、補風和新風等，系統較多，管路空間有限，可采用排煙系統和平時通風合用。合用就需要轉換風閥，平時排風的管路及風口，轉換時要關閉，該風閥應采用符合防排煙系統要求的防煙防火閥(常開、24 V電信號關閉、70℃關閉)。

在審查設計中發現，轉換閥采用電動風閥、自動風閥等，風閥功能不明確，隨意使用，造成轉換排煙系統時間長、可靠性差等隱患。防排煙系統應采用防排煙系統專用風閥。

6 排煙風管軟管未采用不燃材料

排煙系統軟管按《建筑設計防火規范》第9．4．9條規定:當排煙風機及系統中設置有軟接頭時，該軟接頭應能在280℃的環境條件下連續工作不少于30 min。由于軟管材料無國家標準，設計人員不能準確選用或要求，安裝單位又不重視，故在工程消防驗收時常出現軟管不符合要求的情況?！斗琅艧熛到y技術規范》報批稿規定“排煙風機不設柔性管接頭;當必須設置時，應采用與排煙風機耐火要求一樣的材料”是非常必要的。

排煙風管軟管應采用A級不燃防火布制作，防火布品種有石棉防火布、玻璃纖維防火布、玻璃纖維涂覆防火布、陶瓷防火布、硅酸鋁防火布、硅膠防火布、鋁箔防火布、高硅氧防火布等，其燃燒性能均已達到A級標準，耐高溫為500～800℃。也有一些成品軟管，如硅鈦合金軟管、硅酸鈦金軟管、硅纖鈦金軟風管、硅玻鈦金耐高溫軟風管等。

7 防火閥及防火短管安裝

《建筑設計防火規范》第10．3．14條及條文說明規定:防火閥與防火隔斷間的短管應采用2 mm鋼板制作，短管與防火隔斷間采用不燃材料密封，防火閥單獨設置支吊架;《高層民用建筑設計防火規范》第8．5．3條及條文說明規定:防火閥與防火隔斷間的短管應采用≥1．6 mm鋼板制作;《通風與空調工程施工質量驗收規范》第6．2．1條(強條)規定:在風管穿過需要封閉的防火、防爆的墻體或樓板時，應設預埋管或防護套管，其鋼板厚度不應小于1．6 mm，風管與防護套管之間，應用不燃且對人體無危害的柔性材料封堵;在國標07K103-2安裝圖集中也明確了該安裝方法。但在消防驗收時，經?？吹皆撎幬窗匆蟀惭b制作，主要原因還是施工及其管理人員不重視。

8 排煙風機入口的排煙防火閥

設計、安裝工作者，對排煙防火閥功能沒有完全理解或者設計文件不明確。在工程驗收中發現，采用了常閉的排煙防火閥，采用該閥在日常系統試驗開啟過程中，如果未即時手動復位，閥門功能不能完全實現;火災時，排煙系統不能即時排煙，對排煙系統來講，多了一個故障點。也有些工程中，安裝了常開的電動關閉的防火閥，在實際操作過程中，不能明確分別該閥與排煙閥的功能，誤操作給電信號關閉了該閥，則系統也不能正常排煙。

《建筑設計防火規范》第9．4．8條規定:在排煙風機入口處的總管上應設置當煙氣溫度超過280℃時能自行關閉的排煙防火閥，該閥應與排煙風機連鎖，當該閥關閉時，排煙風機應能停止運轉。該閥一般可采用常開的超過280℃自行關閉的防火閥，防火閥設置狀態信號，自動關閉輸出信號到消防控制室，再聯動關閉風機。

解決辦法:排煙風機入口的排煙防火閥最好是280℃自動防火閥，不帶電動開啟或關閉功能，閥門功能單一，造價低，工作可靠;但該閥必須帶閥門狀態信號反饋功能。

9 擋煙垂壁

有些地下車庫和未吊頂的商業建筑，劃分防煙分區時未設置擋煙垂壁，認為可用500 mm高度的梁作為擋煙垂壁。擋煙垂壁應在防煙分區內形成有效的集煙倉，排煙口應設在集煙倉內，有效排煙，防止煙氣擴散。但梁形成的梁格空間，遠小于防煙分區，風管不在該空間，不能在梁的每一個空間內設置排煙口，不能阻止煙氣擴散，故相同高度的梁不能代替擋煙垂壁。

對環境要求不高的汽車庫，可采用耐高溫防火布、鍍鋅鋼板等廉價材料制作擋煙垂壁，排煙口高于擋煙垂壁，排煙口宜設在排煙風管側壁和上部。

10 結論

常閉排煙口(閥)較多的排煙系統，每個排煙口漏風量約為系統計算排煙量的1%，多于10個排煙口時，每增加1個排煙口，排煙風機風量在原計算標準基礎上加大1%排煙量。排煙支管較長的豎向機械排煙系統，因豎井內負壓較大，為減少漏風量，排煙豎井宜內置風管;較大型排煙系統，應詳細計算排煙系統的風壓，作為選用風機的依據。

排煙風管應采用角鋼法蘭連接，不得采用薄鋼板法蘭風管;軟接管應采用耐高溫不燃防火布制作，防火閥單獨設置支吊架，與防火隔斷間采用防火風管。機械排煙口應設置在擋煙垂壁組成的集煙倉內。防排煙系統應選用防排煙專用風閥，使排煙系統的聯動控制正常工作，發揮應有的效能。

［1］GB 50016-2006，建筑設計防火規范［S］．

［2］GB 50045-95，高層民用建筑設計防火規范(2005年版)［S］．

［3］GB 50243-2002，通風與空調工程施工質量驗收規范［S］．

［4］GB 15930-2007，建筑通風和排煙系統用防火閥門［S］．

［5］國家標準圖07K103-1～2，建筑防排煙系統設計和設備附件選用與安裝(2007年合訂本)［Z］．

［6］國家標準圖07K133，薄鋼板法蘭風管制作與安裝［Z］．