暖通设计：工厂防排烟系统与通风空调系统的兼用设计

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随着建筑防火安全的日益严格规范，大型厂房已要求建立自动喷淋系统、防排烟系统等。这样一来，不仅增加了建设费用，而且增加了设备占用的空间。再者，防排烟系统是防灾专用系统，只在火灾发生的非常运转，而在平时须维持一年一次的检修，设备也会因年久失修、老化等问题，可能在需要运行的关键时刻，出现故障，而达不到预期目的。如何利用原有管道设备建立一个新系统，节省有限的空间，减少一定的建设费用，是一个非常值得探讨的问题。工厂防排烟与通风空调系统的兼用给我们在这方面带来了一个新的思路。

排烟系统与通风空调系统的兼用的可能性

大部分的加工厂空调系统为单风道低风速单冷全空气集中空调系统，厂方为方便管理各生产线的启用，分区设柜式空气处理机，冷气经过空气处理机的送风机送至风管，再经风口送至工作点。回风基本采用走道式回风，回风与新风按比例混合后进入柜式空气处理机处理，经送风机加压后循环。

厂房单风道低风速单冷全空气集中空调系统，一般具有换气次数10h^-1-15h^-1的空气输送能力，若厂房高3.5m，则输送风量为：3.5m³/h.m²-52.5m³/h.m²。厂房空调通风系统完全可以承担空调覆盖面积的1/2-5/6的排烟量的要求。我国现有消防规范对厂房没有明确规定，目前民用建筑的标准：防烟分区不大于500m²，单个防烟分区排烟量为600m³/h.m²，多个防烟分区排烟量为最大防烟分区120m³/h.m²。如果将厂房空调系统所覆盖的空调面积，根据空调送风量划分为多个防烟分区，送风支、干管按防烟分区要求布管，则空调通风系统完全具有兼做防排烟系统的能力。

如：某厂房高3.5m，面积500m²，冷负荷指标为400W/m²，选用国内空调设备厂立柜式空气处理机，制冷能力为216.3KW，风量26500m³/h。此机能提供空气循环次数为15次/h，单位面积输送风量53 m³/h.m²＜60 m³/h.m² 。26500m³/h风量只能覆盖440m²防烟分区，如有多个防烟分区，26500m³/h风量所能覆盖的最大防烟分区的面积为220m²。所以在该厂房设计中，划分三个防烟分区，每个167m²，空调送风分三条干管送至各分区，干管上设与分区烟感报警联动的防烟防火调节阀，阀门平时处于开启状态，火灾发生时，发生火灾的防烟分区阀门处于开启状态，关闭其余阀门。该厂房空调通风系统就具备兼做防排烟系统的能力。

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兼用系统平时按空调工况运行，火灾发生时通过必要的切换装置转换为防排烟工况，除必要的检修期外，系统始终处于运行状态，与仅在非常时期运行的单纯防排烟系统相比，不仅提高了系统的可靠性，而且便于平时的维修管理。当然，为保证在非常时期及时可靠地转换运行工况，切换装置显得十分重要。该装置一旦发生故障，将诱发极大的危险。因此必须采取切实的措施，始终保持切换装置处于良好工作状态。

排烟系统与通风空调系统的兼用的方式

对于采用单风道低风速的全空气集中空调系统，只要在风道上加一套切换阀门，便可以比较容易地将空调风系统用作排烟。如图所示，空调工况时，空调风柜①、阀门a、b、c、d均为常开（280℃），阀门f、g 均为常开（70℃），将排烟风机②阀门e（常闭、280℃）关闭；防排烟工况时，若为A 区着火，烟感作用报警，由消控中心输出信号，将空调风柜①及阀门d、f、g关闭，阀门a继续开启、并将未着火的B、C区的阀门b、c关闭，同时开启排烟风机②、阀门e，系统改作排烟运行。

图1 空调及防排烟平面示意图

空调通风系统兼做防排烟系统后，其管路系统必须符合排烟系统的特殊要求。设备用电须接市电和消防用电，管道和风机必须能耐高温，而且须装设280℃熔断的防烟防火阀等，当输送烟气超过温度限值时能自动切断系统运行。同时还必须在疏散通道上门设压差开启阀等。机房风管注意做好保温，将消防用阀门作出颜色等标志，标出空气流向，以便维修管理。

结束语

在我国的建筑消防设计规范中，对厂房防排烟的规定还不全面，也没有有关空调系统与防排烟系统兼用的规定。但在设计中，兼用系统，已有不少实例，用得最多的是将排风系统兼做排烟系统。在国外如美国的消防NFPA-90A中，也强调了空调系统兼作防排烟系统的重要性和必要性。

面对厂房的大规模化、复杂化，实现空调系统与防排烟系统的兼用是可取的，今后还应针对厂房防排烟的规定、兼用系统的必要条件、兼用的形式与设计方法等进行深入的理论探讨与实验研究，以期对设计工作与施工管理工作作规范化的指导。同时还应加强对设备部件的研究，以确保兼用系统的可靠运行。

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