工商业燃气用户事故通风系统设计参考

参考标准、依据及图集：

1 、参考标准

1 ）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

2 ）《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）

3 ）《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）

4 ）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

5 ）《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）

6 ）《化工采暖通风与空气调节设计规范》（HG/T20698-2009）

7 ）《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）

8 ）《民用建筑设计通则》（GB50352-2019）

9 ）《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》（2009年版）

2 、规范依据

所列设计依据中，黑体字为规范原文中的强制条文。

1 、依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）8.4.3 条：建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设置可燃气体报警装置。

2 、依据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）10.5.3条，商业用气设备设置在地下室、半地下室（液化石油气除外）或地上密闭房间内时，应符合下列要求：

用气房间应设置燃气浓度检测报警器，并由管理室集中监视和控制。

应设置独立的机械排风系统，通风量应满足下列要求：

（1）正常工作时，换气次数不应小于6 次/h；事故通风时，换气次数不应小于12次/h；不工作时换气次数不应小于3次/h；

（2）当燃烧所需的空气由室内吸取时，应满足燃烧所需的空气量；

（3）应满足排除房间热力设备散失的多余热量所需的空气量。

3 、依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）9.3.16条：燃油或燃气锅炉房应设置自然通风或机械通风设施。燃气锅炉房应选用防爆型的事故风机。当采取机械通风时，机械通风设施应设置导除静电的接地装置，通风量应符合下列规定：

（1）燃油锅炉房的正常通风量应按换气次数不少于3 次/h 确定，事故排风量应按换气次数不少于6次/h 确定；

（2）燃气锅炉房的正常通风量应按换气次数不少于6 次/h确定，事故排风量应按换气次数不少于12次/h 确定。

4 、依据《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）15.3.2条：锅炉间、凝结水箱间、水泵间和油泵间等房间的余热，宜采用有组织的自然通风排除。当自然通风不能满足要求时，应设置机械通风。

5 、依据《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）15.3.7条：设在其他建筑物内的燃油、燃气锅炉房的锅炉间，应设置独立的送排风系统，其通风装置应防爆、新风量必须符合下列要求：

（1）锅炉房设置在首层时，对采用燃气做燃料时，其正常换气次数每小时不应少于6次，事故换气次数每小时不应少于12次；

（2）锅炉房设置在半地下或半地下室时，其正常换气次数每小时不应少于6次，事故换气次数每小时不应少于12次；

（3）锅炉房设置在地下或地下室时，其换气次数每小时不应少于12 次；

（4）送入锅炉房的新风总量，必须大于锅炉房3 次的换气量；

（5）送入控制室的新风量，应按最大班操作人员计算。

注：换气量不包括锅炉燃烧所需空气量。

（注：根据《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）15.3.7 条条文解释，与其他建筑物对应的指独立的锅炉房、贴近其他建筑物的锅炉房）

6 、依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）9.3.9 条：排除有燃烧或爆炸危险气体、蒸气和粉尘的排风系统，应符合下列规定：

（1）排风系统应设置导除静电的接地装置；

（2）排风设备不应布置在地下或半地下建筑（室）内；

（3）排风管应采用金属管道，并应直接通向室外安全地点，不应暗设。

7 、依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）9.3.11条：通风、空气调节系统的风管在下列部位应设置公称动作温度为70℃的防火阀：

（1）穿越防火分区处；

（2）穿越通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处；

（3）穿越重要或火灾危险性大的场所的房间隔墙和楼板处；

（4）穿越防火分隔处的变形缝两侧；

（5）竖向风管与每层水平风管交接处的水平管段上。

8 、依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）6.3.9条：事故通风应符合下列要求：

（1）可能突然散发大量有害气体或有爆炸危险气体的场所应设置事故通风。

事故通风量宜根据放散物的种类、安全及卫生浓度要求，按全面排风计算确定，且换气次数不应小于12次/h；

（2）事故通风应根据放散物的种类，设置相应的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装置应在室内外便于操作的地点分别设置；

（3）放散有爆炸危险气体的场所应设置防爆通风设备；

（4）事故排风宜由经常使用的通风系统和事故通风系统共同保证，当事故风量大于经常使用的通风系统所要求的风量时，宜设置双风机或变频调速风机；但发生事故时，必须保证事故通风要求；

（5）事故排风系统室内吸风口和传感器位置应根据放散物的位置及密度合理设计；

（6）事故排风的室外排风口应符合下列规定：

①不应布置在人员经常停留或经常通行的地点以及邻近窗户、天窗、室门等设施的位置；

②排风口与机械送风系统的进风口的水平距离不应小于20m；当水平距离不足20m时，排风口应高出进风口，并不宜小于6m；

③当排气中含有可燃气体时，事故通风系统排风口应远离火源30m以上，距可能火花溅落地点应大于20m；

④排风口不应朝向室外空气动力阴影区，不宜朝向空气正压区。

1.3 参考图集

1 ）国家建筑标准设计图集12K101~4《通风机安装》

2 ）国家建筑标准设计图集03K132《风管支吊架》

3 ）05系列建筑标准设计图集05N4-1《通风与空调工程（设备分册）》

4 ）05系列建筑标准设计图集05N4-2《通风与空调工程（配件分册）》

设计范围：

1 、设计范围

1 ）地下室

2 ）半地下室（液化石油气除外）

3 ）地上密闭空间

4 ）通风不良空间

5 ）锅炉房

2.2 自然通风开口面积相关

1 、民用建筑通风不良空间定量判断

（1）采用自然通风的生活、工作的房间的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的5%；厨房的通风开口有效面积不应该房间地板面积的10%，并不得小于0.60m ² 。

（2）根据当地气象参数（见《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）附录A），按照通风换气次数要求的最不利情况（12 次/h），计算最小有效开窗面积。

2 、自然通风开口面积的规定（参考）

国标《公共建筑节能设计标准》外窗的可开启面积不小于窗面积的30%。

通风方案：

1 、通风方案类型

1.1 自然进风、机械排风

该系统为负压通风系统，其优缺点为：

（1）通风系统简单，只要打开风机和进风窗就能运行；

（2）通风效果不受室外风速及风向的影响；

（3）负压通风，室外空气渗透量大，容易向室内渗进其他不利（有害）气体；

（4）本方案对放散粉尘或密度比空气大的蒸汽和气体，而不同时放热的房间不适用。

（2）机械进风、机械排风

该系统为全面机械通风。与方案1相比，能提高进排风能力，更有效地排除室内热湿、有害空气，改善气流组织。可以根据室内工艺条件的要求进行设计，是一种理想的通风方式。但建设投资和运行费用也高。

根据不同的空间结构，选择对应的通风方案。能利用自然进风的优先采取自然进风方案，不能利用自然进风的，采取机械进风方案。

2 、密闭用气空间通风方案

2.1 靠外墙的密闭用气空间通风方案

不工作时，换气次数不应小于3 次/h。可以依靠相邻房间（餐厅）补风或在外墙上设置百叶窗自然进风，在外墙上设置排气扇机械排风。

正常工作时，换气次数不应小于6 次/h。可以依靠相邻房间（餐厅）补风或在外墙上设置百叶窗自然进风，在外墙上设置排气扇机械排风。排气扇的风量按照整个换气量的35%考虑（排气罩考虑65%）。

事故工况时，换气次数不应小于12次/h。依靠外墙上的百叶窗自然进风，在外墙上设置防爆轴流风机进行机械排风。

2.2 不靠外墙的密闭用气空间通风方案

不工作时，换气次数不应小于3 次/h。设置进气通道和送风机进风，设置排气通道和排风机排风。

正常工作时，换气次数不应小于6 次/h。设置进气通道和送风机进风，设置排气通道和排风机排风。排气扇的风量按照整个换气量的35%考虑（排气罩考虑65%）。

事故工况时，换气次数不应小于12 次/h。依靠正常工作时的送风设施进风。

设置独立的排气通道和防爆轴流风机排风。

2.3 燃气锅炉房通风设计

以《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）及《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）的相关规定作为燃气锅炉房通风设计的基本依据：

1 、独立建造或贴邻民用建筑布置的地上锅炉房，可以采用自然通风，但应该是有组织的自然通风。当自然通风不能满足要求时，应设置机械通风。

2 、设在其他建筑物内，或独立建造或贴邻民用建筑布置的地下和半地下燃气锅炉房，则不能采用自然通风，应设置独立的送排风系统。

3 、同时，应执行《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）中关于通风换气次数的规定。

3.4 事故通风工作原理图

通风换气次数：

1. 换气次数计算：N=L/V

式中，n—换气次数，次/h；

L— 通风量，m ³ /h；

V— 通风容积，m ³ 。

设计通风容积确定方法，当房间高度小于或等于6m 时，按房间实际容积计算；当房间高度大于6m时，按6m 的空间体积计算。

3. 燃气锅炉房通风量及通风换气次数的确定

案例：假设设置在地下室的燃气锅炉间净高4m、建筑面积100m ² （房间体积400m ³ ），安装2 台1.4MW的燃气锅炉，每台锅炉的天然气耗量为160Nm ³ /h。

1 ）燃料燃烧空气需要量

（1）1m ³ 甲烷气体完全燃烧需要9.5m ³ 空气，真实环境中的完全燃烧需要更多的空气，空气过量系数α的数值，根据燃烧系统的不同，会有较大的差别。

《建筑设备专业技术措施》（中国建筑工业出版社，2006）中指出，可取α=1.05～1.1，则1m ³ 天然气燃烧需要空气量约为10.5m3空气。

《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》中指出，0.7MW热量的燃气锅炉送风量为1000m ³ /h，则1m ³ 天然气燃烧需要空气量约为12.5m ³ 空气，折合α≈1.25。本手册按照1.25测算。

（2）本工程燃烧需要空气量：2×1.4MW÷0.7MW×1000m ³ /h =4000m ³ /h。

2 ）排出锅炉房内余热所需的通风量

（1）锅炉间余热量

锅炉间的余热主要来自锅炉本体、汽水管道及烟道等的散热损失。对于目前普遍使用的燃气锅炉，通过锅炉的热平衡分析，可知其散热损失约为2%，天然气热值暂按35.6MJ/Nm ³ 计算。对于上述锅炉房，其余热量为：

Q=35.6MJ/Nm ³ ×2×160Nm ³ /h×2%=227.84MJ/h=63.3kW 。

（2）排除余热所需要的通风量

假设锅炉房内空气温度夏季保持在40℃左右（室外计算温度设为32℃），则余热量中一部分通过房间围护结构传递到室外，其余由排风带走。由于围护结构传递的热量经过计算可知相对较小，可忽略不计，故排除余热所需通风量为：

经过以上计算，可以确定锅炉房的送、排风量。一般情况下，消除余热所需要的通风量大于锅炉燃烧所需要的通风量，所以锅炉房的排风量就是消除余热所需要的通风量，而锅炉房的送（补）风量可根据锅炉房内所需负压值来确定，但不宜低于锅炉燃烧所需要空气量。对于上述2 台1.4MW 的锅炉房，要保持锅炉间内温度在40℃以下，则需要约21976m3/h÷400m3=55 次/h的排风量，而为了保证2 台锅炉满负荷运行时燃料的充分燃烧，则需要的空气量约为4000m ³ /h÷400m ³ =10 次/h。

若锅炉房的设计中排风量为12 次/h，送风量一般为排风量的50%~90%，这样就难以满足上述要求，会造成锅炉房内温度较高。尤其是夏季容量较大的地下锅炉房，由于无法进行自然通风，机械通风量又较小时，其温度可达50℃以上，且燃烧所需的空气量往往得不到保证。

根据上述计算结果，可以校核是否满足规范所要求的通风换气次数的规定。

4.3 厨房通风

厨房通风换气次数执行《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》（2009 年版）4.2 节相关规定。当厨房通风不具备准确计算条件时，排风量可按下列换气次数进行估算：

中餐厨房  40~60次/h；

西餐厨房  30~40次/h；

职工餐厅厨房  25~35次/h。

主要设备材料选型

风管：

1 、风管系统的类别划分

风管系统按其系统的工作压力分为三个类别，其类别划分应符合《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）的表4.1.4 的规定。

风管类别

2 、风速及风管的选择

（1）主风管的风速控制宜控制在5~10m/s。

（2）通风管道规格，风管以外径或外边长为准，风道以内径或内边长为准。

通风管道的规格宜按照《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）的表4．1．3-1 圆形风管规格的规定。圆形风管应优先采用基本系列。非规则椭圆型风管参照矩形风管，并以长径平面边长及短径尺寸为准。

（3）钢板风管板材壁厚的选择

钢板或镀锌钢板的厚度不得小于《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）的表表4.2.3-1的规定；不锈钢板的厚度不得小于表4.2.3-1的规定；铝板的厚度不得小于表4.2.3-1的规定。

表4.2.3-2 不锈钢板风管板材厚度(mm)

表4.2.3-3 铝板风管板材厚度(mm)

风机：

1 、风机的选择原则及注意事项

（1）根据通风机输送气体的性质，以及对应管路系统的基本特性，确定选用风机的类型；

（2）风机的风量应在系统计算总风量上附加风管和设备的漏风量。一般用在送、排风系统的定转速通风机，风量附加5%~10%，除尘系统风量附加10%~15%，排烟系统风量附加10~20%。

（3）采用定转速通风机时，通风机的压力应在系统计算的压力损失上附加10%~15%，除尘系统附加15%~20%，排烟系统附加10%。

（4）多台风机并联或串联运行，宜选择同型号通风机。

2 、风管的经济比摩阻：2~5Pa/m（局部+沿程）

3 、风机类型

（1）离心式风机

离心式风机的压力分区：

高压P＞3000Pa，适宜工业通风或特殊工程通风

中压1000Pa≤P≤3000Pa，适宜工业与民用建筑的通风、空调

低压P＜1000Pa，用于建筑的通风、空调系统。

常见离心式风机的种类详见下表：

（2）轴流式风机

轴流风机的压力分区：

高压P≥500Pa，适宜各种通风换气；

低压P＜500Pa，适宜各种通风换气。

常见轴流式风机的种类详见下表：

（3）专用风机

常见专用风机的种类详见下表：

某地下事故排风系统示例：

通风系统布置注意事项：

吸风口的设置：

1 、吸风口应设在可燃气体放散量可能最大或聚集最多的地方，对事故排风的死角处，应采取导流措施。

2 、位于房间上部的吸风口，用于排除比空气轻的可燃气体时，其上缘距顶棚或屋顶平面的距离不大于0.4m。

3 、位于房间下部区域的吸风口，其下缘距地板间距不大于0.3m。

排风口的设置：

1 、排风口不应布置在人员经常停留或经常通行的地点。

2 、排风口与机械送风系统进风口的水平距离不应小于20m，当水平距离不足20m时，排风口必须高于进风口6m 以上。

3 、当排气中含有可燃气体时，事故通风系统排风口距可能火花溅落地点应大于20m。

4 、排风口不得朝向室外空气动力阴影区（回旋气流负压区）和正压区。

风口开、闭类型的选择：

1 、常开风口的特点：常开风口多采用双层百叶等无电接点的风口，控制系统简单，安全可靠性高，日常维护量小。

2 、常闭风口的特点：常闭风口的电气控制系统复杂，投资大，对土建留洞要求。常闭风口动作阀件多，阀件易生锈失灵，日常维护工作多。

一般情况下采用常开风口，特殊情况下选用常闭风口。

排风机的设置：

1 、事故通风的通风机，应分别在室内、外便于操作的地点设置电器开关（手动开关）。

2 、事故排风可采用直接安装在外墙上的轴流风机或屋顶风机直接排出室外，但须满足上述排风口的各项规定，并采取防止排风倒罐和气流短路的措施。

若条件允许，也可直接在窗上安装轴流风机。

3 、对于爆炸性危险的房间，当设置可燃气体检测、报警装置时，事故通风系统应与其联锁启动，同时应保证事故通风系统电源的可靠性。

4 、当正常通风量已满足事故通风量时，不需要另设事故通风系统，但正常通风系统应增设备用通风机。

5 、设置事故排风的场所不具备自然进风条件时，应同时设置补风系统，补风量宜为排风量的80%，补风机应与事故排风机联锁。

相关防护措施：

1 、风管系统的主干支管应设置风管测定孔、风管检查孔和清洗孔。

2 、当风管内可能产生沉积物、凝结水或其他液体时，风管应设置不小于0.05的坡度，并在风管的最低点和通风机的底部设置排液装置；当排除比空气密度小的可燃气体混合物时，排风系统的风管应沿气体流动方向具有上倾的坡度，其值不小于0.05。

3 、对于排除有害气体的通风系统，其风管的排风口宜设置在建筑物的顶端，且宜采取防雨风帽。屋面送、排风机的吸、排风口应考虑冬季不被积雪掩埋的措施。

其他注意事项：可燃气体管道、可燃液体管道和电线等，不得穿过风管的内腔，也不得沿风管的外壁敷设。

施工与验收：

1 、风道安装及制造做法参见《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）。

2 、水平或垂直的风管，需设置支、吊或托架，其构造形式由安装单位在保证牢固、可靠的原则下根据现场选定，详见03K132《风管支吊架图集》。风管支吊架和风管之间应镶以防火垫木。

3 、风管法兰密封垫采用3mm 厚橡胶板制作，接头应采用阶梯型。

4 、在风管穿过需要封闭的防火、防爆的墙体或楼板时，设防护套管。防护套管钢板厚度1.6mm，风管与防护套管之间用防火胶泥封堵。

5 、施工与验收执行《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）。

与电控、结构专业的交接资料：

与电控专业的交接资料：

1 、送、排风防爆风机的布置、电功率；

2 、防爆风机需分别在室内、外便于操作的地点设置电器开关；

3 、排风金属管道及防爆风机需设置导除静电的接地装置；

4 、常闭风口的控制；

5 、防火阀的控制。

与结构专业的交接资料：

1 、风管尺寸和穿墙、楼板的位置；

2 、轴流风机穿墙孔尺寸和位置。

现场资料搜集清单：

核实用气房间的布置是否符合规范要求：

1 、燃气锅炉房位置的布置是否满足《锅炉房设计规范》GB50041-2008的要求：

2 、核实常压锅炉房位置的布置是否满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014的要求：

2. 搜集资料清单

1 、用气房间的基本参数

（1）容积参数（进深、开间、高度）；

（2）窗户的布置形式、面积；

（3）已有或已设计的通风设施。

2 、用气房间的用气设备（灶具、锅炉、直燃机）的平面布置图；

3 、燃气锅炉、直燃机的设备参数；

4 、用气房间其他管道（指可燃气体、可燃液体管道）和电线等布置图；

5 、吸风口、排风口的位置；

6 、风机、风管布置的大致位置（走向、高度等）。