建築規範中有關空調系統防火閥條文的探討

空調系統    時間:2014-03-12 05:22:38
建築規範中有關空調系統防火閥條文的探討簡介
摘要:討論了幾個現行規範在防火閥設置問題上規定不明確、不一致或不準確之處,提出了具體的修改建議。?? 關鍵詞:防火閥 安裝 設置? 民用建築通風空調……
建築規範中有關空調系統防火閥條文的探討正文

摘要:討論了幾個現行規範在防火閥設置問題上規定不明確、不一致或不準確之處,提出了具體的修改建議。?

關鍵詞:防火閥 安裝 設置?

民用建築通風空調系統的防火問題,主要是防止風管的串火、串煙和管件管材的燃燒。各地消防部門對管材和保溫材料有嚴格的規定,執行起來較為容易。因此,防火閥的設置和選擇成為空調專業防火設計的主要問題。現行《民用建築設計防火規範》(GBJl6-87)[1]和《高層民用建築設計防火規範》(GB 50045-95)[2],以及《採暖通風空氣調節設計規範》(GBJl9-87)[3]等,關於空調防火閥的條文只有5~7條,且有的條文在不同規範中的解釋存在不一致和不太準確的地方,執行起來常因理解不同引起消防審查人員和設計人員的爭執。本文對此進行討論,提出幾條對現行空調防火規範補充完善的觀點,供設計和消防審查時參考。?

1、防火閥的作用及防火規範中存在的一些問題?

在空調系統的送迴風干管上設置防火閥,其作用有三:a)防止火災通過風管蔓延到其它區域;b)防止煙氣通過風管蔓延到其它區域;c)防止火災燒毀排煙風機或排煙設備。因此,防火閥按所起的作用可分為防火閥,防煙防火閥和排煙防火閥。

排煙防火閥,通常都設在排煙風機的前面,比較容易確定。但是,對其它兩種防火閥,就有在什麼地方設防火閥、設什麼樣的防火閥這樣的問題。?

對防火閥的設置場所,規範有5條規定,為滿足規範,具體設計中,就必須在以下的幾個部位設置防火閥:a)穿越防火分區的送風、迴風管道包括穿越防火牆、防火分區的隔牆和樓板的風管上設置防火閥;b)穿越機房的隔牆和樓板的通風、空調機房送風、迴風干管;c)穿越火災危險性大的房間,穿越重要房間的隔牆和樓板處的送風、迴風管道;d)穿越變形縫的風管在變形縫的兩側;e)垂直風管在和每層水平風管的連接處。

按以上的5條原則布置防火閥,應當是符合防火規範的,消防審查也會通過。但是,細究起來,就會發現其中存在如下一些問題。a)防火分區的隔牆和樓板、火災危險性大的房間隔牆和樓板、重要的房間的隔牆和樓板,其兩側是否都要設置防火閥?如果不是兩側都要設置,那麼,設置在哪一側較為合理?b)如果一個面積較小的建築物,整個建築就可以劃為一個防火分區,那麼風管穿越該建築的樓板時要不要設置防火閥?c)空調機房送風、迴風干管穿越機房的隔牆和樓板處要設置防火閥,如果沒有通風、空調機房,那麼通風機和空調機送風、迴風干管上是否要設置防火閥呢?設置在什麼地方呢?d)什麼地方設置普通的防火閥,什麼地方設置防煙防火閥呢?e)文獻[4]和[5]中都有電氣聯控的防火閥,但是兩本防火規範和文獻[3]中,卻沒有規定要設電氣聯控這樣的條文。是否要做電氣聯控? 哪些地方的防火閥要做電氣聯控呢??

2、防火閥設置中幾個問題的分析?

2.1 穿越機房的送風、迴風干管上是否要設置防火閥?

《高層民用建築設計防火規範條文說明》對此有個簡單的解釋,「高層建築的通風、空調機房是通風管道彙集的房間,也是火災蔓延的場所。為了阻止火勢通過風管蔓延擴大,規定了在通風空氣調節系統中設置防火閥的部位」。規範的意思是,空調機房在火災時,容易串火和串煙,因此,必須在送風和迴風管上設防火閥,以提高其防火的可靠性。?

我們知道,迴風管和送風管是空調機的兩端,只要一端關閉,煙氣就不會沿著風管蔓延。在迴風管和送風管上分別設防火閥,可靠性當然提高了,但是,實際情況是,空調迴風管很大,防火閥的價格非常高。同時,許多工程的空調機房是集中迴風,或者根本就沒有空調機房,迴風口的防火閥無法安裝。沒有空調機房的送迴風管道上,按照規範的規定,也無須安裝防火閥。所以,規範在這一點上存在兩個問題:a)迴風管防火閥安裝造價高、難度大,甚至無法安裝; b)對同樣空調機防火的問題,要求設置防火閥的標準不統一。?

為彌補規範這一條文的不足,方便執行,建議:通過管道送風的空調器,不論其是否設有機房,均須在送風管上安裝防火閥。迴風管上是否需要安裝防火閥,可不作硬性規定。

2.2 防火閥的電氣控制方案?

這個問題,在文獻[1]和[2]中雖然沒有具體的條文,但是在空調設計手冊及相關的參考書中,卻有明確的交代。文獻[4]中將其分成「不設消防控制室的空調通風防火控制」和「設消防控制室的空調通風防火控制」兩種方式。控制原理圖見圖l和圖2。這個方案中,防火閥不但具有隔斷火勢蔓延的功能,還有報警的功能。?

文獻[5]中也有這樣的控制方式,如圖3,當火災發生時,煙感(或溫感)等探頭髮出火警信號給控制中心,控制中心接通DC24V電源,防火或排煙閥門動作同時微動開關動作,繼電器KA動作使排煙風機或加壓風機1M啟動,排風機2M和空調風機3M停止。而文獻[6]對於防火閥的控制只有這樣的條文(24.6.4):「設於空調通風管道上的防排煙閥,宜採用定溫保護裝置直接動作閥門關閉,只有必須要求在消防控制室遠方關閉時,才採取遠方控制。關閉信號要反饋消防控制室,並停止有關部位風機」。顯然這樣的規定與我們的要求相差太遠,也不能夠適應建築技術發展的需要,現在的建築控制系統相對造價越來越低,而裝修和室內的設備越來越高擋。?

暖通空調專業和電氣專業對防火閥的控制方法不統一,導致設計人員無所適從,造成設計混亂。對此,我們和電氣設計人員經過反覆研究,認為空調設計要求的控制系統太複雜,有的地方甚至是多餘的。例如圖l,圖2,圖3的控制方式, 只有在以下幾個條件都成立的情況下才有必要:a) 火災發生在防火閥處,火場溫度首先將防火閥易熔片熔斷,這時由防火閥將信號提供給消防控制中心;b)發生火災的地方沒有電氣報警設施,如煙感探頭等,也沒有消防噴水設施,或這些設施已損壞;c)發生火災的地方不常有人,或發生火災時沒有人在場。?

按規範的規定,只要有集中空調的場所均需安裝噴淋和報警,並且各個系統本身的可靠性也很高。所以,這幾個情況都發生的可能性太小了,其概率大約在1% 以下。即使這樣,我們下面還是討論一下幾個條件都成立的情況,以便我們判斷到底要不要這一功能。?

假設火災發生了,電氣報警探頭沒有探測到,消防噴水設施也沒有動作,人也不在場或沒有發現,這時候,如果空調系統仍在運行,考慮三種情況:?

a)設有迴風的空調系統。如果火災發生在離空調機房最遠處,火災的高溫煙氣, 肯定首先被迴風管吸入,迴風管處的防火閥最先接觸到高溫煙氣,那麼火災的高溫煙氣到達迴風防火閥,而熔斷防火閥的易熔片, 通常需要10min,這時即使防火閥起到了報警作用,也貽誤了最好的救火時機。?

b)如果空調系統不設迴風,即全新風系統,例如水-空氣系統中的新風系統。此時只有新風管上設防火閥,如果火災也發生在離空調機房最遠處,那麼,必須等到火災蔓延到空調機附近,穿過吊頂和風管保溫層,溫度達到70℃防火閥才會動作,這段時間就遠不止1Omin了。因為空調系統仍在運行。風管是正壓,火災不會通過風管蔓延到空調機處,更不會通過風管蔓延到其它防火分區,這種情況下,新風系統中防火閥的報警功能有多大作用??

c)如果火災就發生在空調機房附近處,或者說就發生在空調機房,火災的煙氣直接被吸入迴風管道,引起防火閥熔斷,這時防火閥報警功能才會發揮作用。但這種情況只是對冬季而言,夏季空調的製冷運行會冷卻煙氣,延緩報警時間,減弱這種功能。?

如果這時空調系統已停止運行,火災的高溫煙氣通過送、迴風管到達防火閥,熔斷防火閥的易熔片,這段時間就更長。所以,指望防火閥報警是靠不住的。?

火災發生在通風空調機房的可能性有多大呢?在通風空調機房,除了風機電機和線路會發生火災以外,其餘物品按照規範要求,均是不燃燒型。如果電機內的線圈起火了,那麼電機就不會工作了,風機也就不會工作了,根本不需防火閥提供信號來關停風機。如果電氣線路短路起火,電氣系統自身的斷路保護就已經切斷電源,讓風機停轉,也不需要防火閥提供關停風機的信號。?

另外,當專門用作報警的煙感系統、專門作消防滅火的噴淋系統以及消防控制中心的值班人員都不能發現火災,說明整個建築的消防報警系統是不合格的,這時候,即便防火閥能發出報警的指令,消防控制中心也無法接收到。即使接收到了,也無太大作用,因為此時火災已經很大。因此,從這種意義上來講,通風機房的防火閥為電氣提供報警信號是沒有必要的。?

所以建議:為了維護規範的統一性,適應建築技術的發展,更好地起到防火的作用,空調系統中防火閥的控制可以做如下規定:防火閥的電氣聯控方式宜為:發生火災--探頭(或其它方式)報警--確認火災--切斷非消防電源並關閉防煙防火閥和有關的防火閥。?

那麼,什麼地方的防火閥要與電氣聯控呢?我們認為以下幾個地方必須要設置:a)防煙防火閥;b)排煙防火閥;c)機房進出口處風管上的防火閥;d)穿越防火分區的防火閥;e)穿越重要房間的送迴風管上的防火閥。?

2.3 重要房間的界定

除了規範的條文說明中列出的幾種如會議室、多功能廳、貴重物品間、貴賓休息室、大餐廳等為重要的房間。在民用建築中,我們還可以明確以下幾個場所為重要房間:消防控制中心、電話交換機房、總統套房等。三星級以上的酒店,因為客房裝修豪華,客人的貴重物品相對較多,出於火災引起的損失較大,且新風支管尺寸又小,可以將每個客房都考慮為重要的房間。

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