超大型电子洁净厂房的防排烟系统设计

超大型电子洁净厂房工艺设备体积大、自动化程度高且生产过程连续，其洁净室面积过大，厂房防火分区划分需要参照电子行业规范作为设置依据。以某洁净厂房为例，介绍了人员疏散用的防烟楼梯间的设置方法、防烟分区划分及防排烟系统设置等，对比了新旧规范防排烟系统设置的区别。结合GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》，对工厂建设过程中的防排烟设置要点进行了探讨。 

以面板生产厂房为例，不同世代面板生产线所需的生产厂房规模如表1所示。从表1可以看出：板工厂规模庞大，尤其是近些年建造的高世代生产厂房（G10.5代）的洁净室面积在9万㎡（单层）以上，主厂房建筑面积更是达到60万 ㎡ ；不同世代的面板厂其洁净室吊顶净高为3.8～10ｍ，并且同一洁净室不同的生产工段吊顶高度要求也不一样。

为了保证生产车间的工艺需求，自动化生产线不能用防火墙隔开，故其洁净室需划 分为一个约9200 ㎡ （396ｍ×200ｍ）的防火分区。《建规》第3.3.1条中表3.3.1所限定的防火分区面积为：对于建筑耐火等级为一级的丙类厂房，其防火分区多层建筑面积为6000 ㎡ ，高层建筑面积为3000 ㎡。

第3.3.3条规定“厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区最大允许建筑面积可按本规范第3.3.1条的规定增加1.0倍”。若按《建规》规定执行，该厂房为建筑耐火等级一级的丙类高层建筑，设置自动灭火系统前提下的最大防火分区面积不应超过6000 ㎡ ，不能满足该类厂房７万多平方米的生产需求。

但《电子洁净厂房规范》第6.2.4条规定“洁净室上技术夹层、下技术夹层和洁净生产层，当按其构造特点和用途作为同一防火分区时，上下技术夹层的面积可不计入防火分区的建筑面积，但应分别采取相应的消防措施”。

第6.2.3条规定“丙类生产的电子工业洁净厂房的洁净室（区），在关键生产设备设有火灾报警和灭火装置以及回风气流中设有灵敏度严于0.01％obs／ｍ的高灵敏度早期火灾报警探测系统后，其每个防火分区的最大允许面积可按生产工艺要求确定”。

故此设计中依据《电子洁净厂房规范》第6.2.3条 规定，厂房洁净区防火分区面积按工艺要求确定为79200 ㎡ 。

洁净厂房两侧的支持区域，因不满足《电子洁净厂房规范》第6.2.3条要求的条件，其防火分区按《建规》的规定划分。

洁净区防烟楼梯间：布置在洁净室两侧回风夹道内的防烟楼梯间，均采用机械加压送风方式防烟（见图3），楼梯间和前室分别独立加压送风，防烟楼梯间加压送风量（厂房4层，建筑高度42ｍ，楼梯间及前室门为单扇门2ｍ×1.1ｍ）依照《防排烟标准》第3.4.5条计算楼梯间或前室的机械加压送风量。

计算可得，Ｌｊ＝16858 ? ／ｈ，Ｌｓ＝33900 ? ／ｈ。

由于该厂房建筑高度大于24ｍ，依照《防排烟标准》第3.4.2条要求，上述计算值应与表3.4.2-4的数值比较，取较大值。该案例为单扇门，按线性插值法，系统负担高度为42ｍ 时，查 表3.4.2-4，Ｌｊ＝20124 ? ／ｈ，Ｌｓ＝19119 ? ／ｈ。计算值与查表值比较后取较大值：Ｌｊ＝20124 ? ／ｈ，Ｌｓ＝33900 ? ／ｈ。

避难走道：由于回风夹道外侧设有支持区，防烟楼梯间在首层的前室不能直接对室外，需设置一段避难走道穿过1层支持区（也可将该段避难走道和防烟楼梯间首层的前室合并为扩大前室），避难走道的长度与支持区的宽度有关，该类厂房多数支持区的宽度小于30ｍ，其防烟设计仅考虑防烟楼梯间的楼梯间和前室设置机械加压送风系统；对于宽度大于等于30ｍ 的支持区，其避难走道增设机械加压送风系统（见图４）

由于洁净室防火分区面积按工艺生产需求确定，即79200 ㎡ ，且不同工段的吊顶高度不一（在5.38～9.2ｍ 之间），其防烟分区划分按 《防排烟标准》第4.2.4条规定：吊顶高度（Ｈ）在5.8ｍ＜Ｈ6.0ｍ 的区域，防烟分区面积最大按1000 ㎡ 设置，防烟分区最大边长不大于36ｍ。

对于一个近８万 ㎡ 防火分区的洁净室，设1排烟系统显然不合理，但设置几套排烟系统又无规范条文可借鉴。建议按12000 ㎡ 设1套排烟系统，依据《建规》规定：耐火等级为一级的丙类多层厂房的防火分区最大面积为6000 ㎡ ，在厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区最大允许面积可增加１倍，即12000 ㎡ 。故以此计算，上述案例洁净室设置９套排烟系统。

① 排烟系统1，3，5，7均负担５个防烟分区的排烟，吊顶高均为7.2ｍ，其 中最大防烟分区面积为1975 ㎡ 。 经计算，每个防烟分区的计算排烟量为80300 ? ／ｈ，与《防排烟标准》表4.6.3中的数值比较，按线性插值法计算，空间净高7.2ｍ 场所的计算排烟量为85600 ? ／ｈ。 故排烟系统1，3，5，7的计算排烟量取85600 ? ／ｈ，其 排烟系统的设计风量为85600 ? ／ｈ×1.2＝102720 ? ／ｈ。

② 排烟系统２，６均负担７个防烟分区的排烟，３个防烟分区吊顶高度为6.5ｍ，４个防烟分区吊顶高度为5.8ｍ，其中吊顶高度为6.5ｍ 的每个防烟分区面积为1975 ㎡ ，吊顶高度为5.8ｍ 的每个防烟分区面积为966 ㎡ 。

经计算，吊顶高度为6.5ｍ的每个防烟分区的计算排烟量为71800 ? ／ｈ，吊顶高度为5.8ｍ的每个防烟分区的计算排烟量为64000 ? ／ｈ，按《防排烟标准》第4.6.4规定： “对于建筑空间净高为６ｍ及以下的场所，应按任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算”。

③排烟系统４，８均负担３个防烟分区的排烟，吊顶高度均为7.2ｍ，其中最大防烟分区面积为1975 ㎡ ，与排烟系统１，３，５，７计算的排烟量相同，其排烟系统的设计风量为85600 ? ／ｈ×1.2＝102720 ? ／ｈ。

该场所设计的湿式灭火系统采用了符合GB50084-2017《自动喷水灭火系统设计规范》的有效喷淋灭火措施最大空间高度（ｈ）： ８ｍ＜ｈ≤12ｍ，喷水强度为15Ｌ／（ ㎡ ·ｍｉｎ），作用面积为160 ㎡ ，喷头间距（Ｓ）： 1.8ｍ≤Ｓ≤3.0ｍ）。 故该场所火灾热释放速率按B50084-2017《自动喷水灭火系统设计规范》表4.6.3中的喷淋条件取值。

（4）洁净室补风

二是利用洁净室的新风机组作为补风系统的风机，优点是利用已有的新风机组，无需再另设补风机，且该系统对洁净室环境无影响，缺点是发生火灾时，正常运行的新风机组要转变成补风机使用，需要切换若干个管道密闭阀门（使用必须满足《防排烟标准》第4.4.3条 “需联动关闭的通风和空气调节系统的控制阀门不应超过10个”的要求）。