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1、从建筑消防检测看防排烟设计、施工存在的问题及对策王媛(绵阳市消防支队,四川 绵阳621000)摘要:对建筑消防检测中发现的防排烟问题进行了分析,并提出了解决问题的方法。关键词:建筑消防检测;防排烟 建筑工程消防监督审核管理规定(公安部30号令)规定,设有建筑自动消防设施的建筑工程,在工程竣工后,施工安装单位必须委托具备资格的建筑消防设施检测单位进行技术测试,取得建筑消防设施测试技术报告。近几年,通过对一些高层建筑及重点工程的自动消防设施的检测,发现这些建筑在防排烟设计、施工及消防设备的选择等方面存在一些共性的问题,总结如下:1自然排烟(1)根据GB 5004521995高层民用建筑设计防火规范
2、 第8121211条规定,“防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2100 m2,合用前室不应小于3100m2”。由于此条款在规范中自然排烟章节中,未能引起建筑师的重视,因此,在检测采用自然排烟的高层建筑中,绝大多数达不到规范要求的开窗面积。同时,可开启外窗又多为推拉窗,使得原本不够的开窗面积又小一半。建议设计师将推拉窗改为平开窗,最大限度地增加开窗面积。(2)根 据 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 第8121212规定,“靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积不应小于2100 m2”。在检测的高层建筑中,虽然其可开启外窗总面积都可以达到规范要求,但是,有的防
3、烟楼梯间可开启外窗安装高度过高,人一般很难开启,又未设计开窗装置,一旦火灾发生,无法顺利地开启外窗,希望设计师引起注意。2机械加压防烟机械加压防烟系统是保障疏散通道不被浓烟侵袭,保护人员安全疏散的系统,是消防检测的重点内容之一。2.1加压送风量小根据 高层民用建筑设计防火规范 第8131111之规定,“不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及前室,消防电梯间前室或合用前室”,“应设置独立的机械加压送风的防烟设施”。表1是已检测一些建筑的加压送风系统的送风量一览表。表1各建筑加压送风系统的送风量一览表建筑名称送风机型号送风机铭牌风量m3?h加压送风部位实测风量m3?h规范推荐值m3?h广场XGX型723
4、 000防烟楼梯间113 57716 00020 000XGX型72 300防烟楼梯间220 80716 00020 000大酒店XLF22A 7.518 662防烟楼梯间9 679.316 00020 000大厦4272211 8C20 968防烟楼梯间J135 79522 00027 0004272211 8C20 968防烟楼梯间J244 92322 00027 0004272211 8C17 487合用前室J343 79816 00020 0004272211 8C17 487防烟楼梯间前室J437 90816 00020 000大厦T3521179 600合用前室3 433.622
5、00027 000商场42681025 300合用前室23 79022 00027 000中心4272211 6A11 040合用前室8 18022 00027 000大厦DZ型 619 600防烟楼梯间7 37425 00030 000大厦4268型 8C15 000合用前室JS123 76616 00020 0004268型 8C32 000防烟楼梯间JS242 64422 00027 0004268型 8C15 000防烟楼梯间JS220 38316 00020 0004268型 8C15 000防烟楼梯间JS218 73822 00027 000522005年第8期消 防 技 术 与
6、产 品 信 息从表1中可以看到机械加压送风系统送风量检测值偏小,其原因有以下几个:设计时选用风机风量偏小,达不到规范推荐值,应按 采暖通风设计手册 中差压法或流速法计算确定。检测的高层建筑其机械防烟送风道均为砖砌风道,内表面有的未抹灰,抹灰的也很粗糙,造成系统阻力增加,风量减小。从选择的设备上看,对于离心式通风机,其实测风量与风机铭牌送风量接近或超过。而轴流风机、斜流风机或高温排烟风机,其实测风量与风机铭牌风量相差较大。因此,设计时要进行送风系统阻力计算,以确定选择何种型号风机,其流量、压头都要满足设计要求。同时,选择的风机宜选用名牌大厂生产的优质风机,确保风机风量风压符合要求。2.2余压值低
7、根据 高层民用建筑设计防火规范 第81317条规定,“机械加压送风机的全压,除计算最不利环管道压头损失外,尚应有余压。其余压值应符合下列要求:防烟楼梯间为50 Pa。前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)为25 Pa”。从检测的高层建筑来看,实测值与规范要求相差很远,除个别建筑达到要求外,大部分建筑均偏小,表2中列举了部分建筑实测余压值。表2防烟楼梯间、前室余压值一览表建筑名称检测部位实测余压值Pa加压风口型式大厦合用前室03常开方式防烟楼梯间105常开方式楼梯间前室46常开方式防烟楼梯间259常开方式大厦合用前室 25常闭百叶防烟楼梯间122自垂百叶楼梯间前室 25常闭百叶防烟楼梯间
8、210自垂百叶广场合用前室12740常闭百叶合用前室21470常闭百叶大厦合用前室815常闭百叶大厦合用前室02.5常开百叶大酒店合用前室28常开风口影响前室、合用前室余压值小的主要原因是系统漏风量大,主要漏风部位如下:前室常闭式加压送风口关闭不严密高层建筑安装的常闭式风口,来自全国各地,其质量有很大的差异,有的风口关闭不严密,用肉眼都能见到风阀的缝隙很大,有的风阀不能灵活开关,活动百叶七扭八歪,严重影响了正压送风系统的正常工作。例如:大厦合用前室总送风量为23 790 m3?h,在只开启一层正压送风口时测得该层送风量为6 5008 500 m3?h,只占总送风量的1?3左右,造成余压值偏低。
9、该大厦由于在联动控制上存在问题,火灾控制中心只能联动开启加压送风机,无法开启前室加压送风口,在联动测试时,加压送风机开启了,而加压送风口一个都未开启,这时,送风机运行正常,可见其风口漏风量之大。送风道不严密如上所述,送风道均为砖砌土建风道,内表面有的还没抹灰,造成风量漏失。前室开启的防火门数量过多根据 供暖通风设计手册 正压值的计算公式,加压送风量与防火门有效漏风面积、开启防火门数量成正比,防火门漏风面积大则加压送风量就增大,开启防火门数量多则加压送风量就增多。在高层商住楼中,如其住宅入户门(乙级防火门)就开在合用前室内,势必造成总有效漏风面积增加。开启防火门数量增加,在这种情况下,还是按规范
10、推荐的送风量来选择送风机,其风量显然就小多了,就会造成前室余压值偏小。因此,在相同的加压送风量前提下,当漏风面积增加或开启防火门数量增加时,则余压值就会减小。建筑合用前室在同时开启二层加压送风口时,测得前室余压值为+14 Pa,当只开启一层加压风口量,则余压值升至37 Pa。在同一建筑的地下室前室,由于防火门下有20 mm隙缝,该前室余压值仅为14 Pa。合用前室安装常开式百叶风口在表2中可以看到,有几幢高层建筑的前室选用常开式百叶风口做为加压送风口,而加压风机的风量又未按常开风口进行计算。因此,实测其前室余压值几乎为零。防烟楼梯间未形成封闭筒体防烟楼梯间至屋面的疏散门,有的建筑未安装,有的建
11、筑安装的是普通门,未带闭门器,不能自动关闭,送入楼梯间的加压送风量,有很大一部分从此处泄漏掉,对楼梯间的余压值产生很大影响。还有,有的商住楼,住户为了通风的要求,往往用木块将防火门卡住,这样也影响楼梯间的余压值。2.3加压送风口风速过大加压送风口尺寸的大小将影响送风口的风速,在检测中发现,某些建筑在设计时,其加压送风口选择的尺寸太小,合用前室最小风口为400mm400mm,防烟楼梯间百叶风口最小尺寸为200 mm200 mm,造成送风风速严重超标,也影响了整个加压送风量,增加62王媛:从建筑消防检测看防排烟设计、施工存在的问题及对策2005年第8期了系统的阻力,使总送风量减少。总结检测的经验,
12、希望在设计机械加压送风系统时,必须考虑其漏风量损失,漏风系数建议在30%以上。还应保证风机有足够的风压,以保障总送风量满足余压值的要求。3机械排烟设置机械排烟系统的部位在高规中已明确说明,这里不再多说。在消防检测中涉及到的主要是地下汽车库、高层建筑的地下室、地下商场等,遇到的主要问题如下:3.1排烟风量及补风量不足排烟风量及补风量不足是机械排烟系统最大的问题,表3给出了部分建筑排烟风量及补风量实测值。表3各建筑排烟及送风量一览表建筑名称排烟、送风风机型号排烟、送风风机铭牌风量m3?h排烟、送风部位实测排烟送风风量m3?h备注广场YGX722 43920 848YGX722 43912 500Y
13、GX722 43910 927YGX722 43915 185YGX722 439地下16 587YGX722 439汽车库14 296YGX722 4399 097YGX722 4399 439YGX722 43911 132YGX722 4399 2004272211 5.5A(送风)9 79014 5504272211 5.5A(送风)9 79012 2774272211 5.5A(送风)9 79012 8744272211 5.5A(送风)9 790地下11 6044272211 5.5A(送风)9 790汽车库12 2474272211 5.5A(送风)9 79011 4164272
14、211 5.5A(送风)9 79010 7034272211 5.5A(送风)9 79011 4914272211 5.5A(送风)9 79011 426地XPY724 000地下8 063下汽车XPY724 000汽车库8 063库XPY724 0008 063中HTF615 102地下室11 252心HTF615 10211 253商厦HTF725 000地下汽车库14 730大厦XPY614 302地下汽车库16 704表3中所测风量是系统经过整改之后所测风量,在未整改前,很多系统都不能使用,主要原因是:排烟风管内杂物过多、排烟防火阀不能动作、止回阀安装有问题、排烟风机电源反相等,曾有几
15、个系统在初测时,排烟风量基本为零,说明排烟系统和补风系统未经过调试,又没使用过。从表3中可以看出,选用高温轴流式排烟风机的排烟系统及补风系统,其系统排烟量都偏小,实测排烟量大部分都比规范风量偏小,同时影响排烟风量偏小的原因还有排烟系统阻力较大,如风管的光洁度、排烟口尺寸及数量等。312排烟系统及补风系统噪声大噪声大是排烟系统存在的第二大问题。假如该排烟系统不与通风系统合用,只在火灾发生时使用,噪声大还没有多大关系,但是有80%以上的排烟系统与平时的通风换气系统共用一个系统,这时,噪声大对环境的影响就不可低估。另外,在地下公众聚集场所,噪声还会直接影响火灾应急广播和声光报警器的正常工作。造成排烟
16、系统噪声大的主要原因是选择风机型号、排烟系统设计、减振消声等因素,选择风机型号是很重要的,这种高温轴流排烟风机的噪声实在是太大了,即使高温轴流排烟风机设置在排风机房内,再加一段消声器,其噪声也让人很难受。经我们检测的一个地下桑拿中心,该排烟系统与通风系统共用一个风机、风管和风口,排烟风机型号为4268 10C,排烟风量27 000m3?h。为了减小平时通风的噪声,经整改,增加了一台变频器,使平时通风换气的风量控制在3 500 m3?h,经过改造之后通风系统24 h开启,地下桑拿中心空气新鲜,在这个温馨的环境里,几乎听不到排风机的声音。在火灾发生时,由火灾控制中心将频率调至50 Hz,达到额定排
17、风量。这样增加一台变频器,费用只增加了一万多元。用变频风机做地下商场的排烟(通风),还是大有前途的。313地下汽车库的下排风口根据GB 5006721997汽车库、修车库、停车场设计防火规范 规定,地下汽车库排烟量按换气次数不小于6次?h计算,且上排1?3,下排2?3。设计院在设计地下汽车库时,一般都采用排烟系统与通风系统共用,因此,在排烟工况下,必须切断下排2?3的排风口,开启水平干管上的排烟风口。最有效的切断排风支管的装置是电动风阀或带远距离操作功能的防火阀,当火灾发生时,由火灾控制中心发出信号,迅速地切断下排风口。而有的设计选用的是不带远距离操作功能的普通防火阀,只带70易熔片,在火灾初
18、期,当烟气温度未达到70以前,下排风口无法关闭,且下排风口风量又大,这将严重地影响烟气流动,对人员或物资的疏散造成很大影响。314风管止回阀止回阀在排烟系统中应用比较普遍,在检测中,发722005年第8期消 防 技 术 与 产 品 信 息现风管上安装的止回阀存在一些问题,不能有效地起到止回作用。(1)止回阀的阀杆应水平安装,而有的是垂直安装,阀杆朝上或下。(2)止回阀调重杆上未安装重锤,有的重锤调节不好,使止回阀动作有问题。(3)止回阀本身无开或关标志,这一点请生产厂家注意。4防排烟系统联动控制根据GB 50116298火灾自动报警系统设计规范第6.3.9条:机械加压防烟系统、机械排烟系统以及
19、空调系统都应纳入消防控制中心进行自动联锁控制。当火灾发生时,消防控制中心发出指令,使机械防烟、机械排烟系统迅速投入使用,空调系统迅速停机,以达到防灾减灾的目的。411机械加压防烟系统当着火层感烟信号报警后,联动开启着火层所有前室的加压送风口、联动开启相对应的加压送风机及防烟楼梯间的送风机。火灾扑灭后,由消防控制中心发出指令,停止各加压送风机的运转,并将加压送风口复位。412机械排烟系统当感烟感温探测器报警后,要联动开启排烟风口、排烟阀,关闭下排风支管上的电动风阀或防火阀,以及相关风阀,关闭平时用的通风系统。同时,联动开启挡烟垂壁,开启排烟风机及补风机。当排烟系统的排烟防火阀(280)熔断后,关
20、闭排烟风机及送风机。4.3空气调节系统任意一层感烟探测器报警后,消防控制中心能切断建筑的空调电源。当空调系统的送回风干管上安装的防火阀易熔片熔断之后,要联锁关闭空调器风机电源。参考文献:1GB 5004521995(2001版),高层民用建筑设计防火规范.2陆耀庆.供暖通风设计手册.中国建筑工业出版社.1987.3GB 5006721997.汽车库、修车库、停车场设计防火规范.收稿日期:2005201206;修回日期:2005206227电话:(0816)2531119典型包装材料燃烧性能的实验研究王格,舒中俊(中国人民武装警察部队学院 消防工程系,河北 廊坊065000)摘要:使用锥形量热仪
21、对典型包装材料内衬聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和外包装硬纸板的燃烧性能进行了实验研究,测得了不同热辐射强度下包装材料样品的燃烧性能参数。实验结果表明,包装材料受热辐射时很容易被点燃,燃烧时放出大量的热和有毒烟气。关键词:锥形量热仪;PS泡沫塑料;燃烧性能;热释放速率1引言当前,贵重家用电器、仪器仪表和其它易碎贵重物品出厂时都采用内衬泡沫塑料(常见为PS、PE、PP、PVC等发泡聚合物)外用硬纸板包装,以达到防震、防尘、防水以及保温隔热,从而保护商品在流通中免受损坏。由于包装材料都具有可燃性,当商品库存时,不仅增大仓库的火灾荷载,也增大仓库发生火灾的几率。近几年来,我国由商品包装材料被引燃而导致的火
22、灾的案例屡见不鲜,如2000年广东番禺市台华鞋业有限公司火灾,直接财产损火917万元;2001年湖南长沙市通程控股股份有限公司铁道仓库火灾,直接财产损失142万元;2002年广东广州市松州螺溪经济发展公司仓库火灾,直接经济损失359126万元等,都是因为包装材料被引燃导致的火灾。因此,深入了解包装材料的燃烧性能,对商品库房的火灾危险性评价、火灾预防对策研究具有重要意义。1993年,国际标准化组织(ISO)正式出版了利用锥形量热仪测试材料热释放速率的标准ISO5660。至今,锥形量热仪已成为火灾科学研究领城最为重要的小比例火灾测试仪器,可用来研究材料的热释放速率、点燃时间、烟密度、质量损失速率、一氧化碳产率等燃烧特性。由于锥形量热仪实验数据与材料在大比例火灾实验的对应数据(如ISO 9750室内墙角火实验)具有相关性,因此,锥形量热仪的实验数据可用于对材料在实际火灾中的燃烧特性进行预测和评价1。82王格等:典型包装材料燃烧性能的实验研究2005年第8期