浅议高层建筑防排烟系统风量调试
摘 要：本文在理论分析的基础上，提出了高层建筑防排烟系统风量测定和系统调试的方法。针对调试中发现的问题，给出了解决措施。
关键词：风量调试偏差 防排烟全压
为检验高层建筑防排烟系统设计能否达到预期效果，系统安装完毕后应该进行调试。本文针对不同系统的用途和特点，提出具体的调试方法。2 调试方法2.1正压送风系统正压送风系统包括设置在楼梯间、前室、避难层的三类正压送风系统。2.1.1 楼梯间正压送风系统此类系统每隔2~3层设1个风口，风机启动后，全部风口自动开启。由于楼梯间正压送风口不可调节，所以不必考虑每个风口的风量平衡。进行检测时，首先测量每个风口的风量，然后相加，所得的总和就是系统总风量，把它与设计要求对比，若能达到系统设计风量的90%以上，就可以认定为合格。另外，如果需要还应测量风机的风量和风压。测量风机吸入端和压出端风量，当其风量差不大于5%时，求出它们的平均值，该值就是风机的实测风量。比较风机实测风量和系统实际风量，就能够看出风道是否存在明显漏风现象。最后是测量风机全压，它等于进出口的全压差。通过测量风机全压和风量，就能够判断风机是否在最佳工况范围内运行，以及风机是否存在质量问题。2.1.2前室正压送风系统关于此类系统火灾时的风口开启数量，目前国内各种设计资料的介绍有些差别。但多数设计人员倾向于开启着火层以及上下两层前室风口的运行控制方案，而且每层风口的有效面积均按总风量的1/3确定。由于前室正压送风口不可调节，所以不必考虑每层风口的风量平衡。也就是说开启任意相邻三层前室的风口，它们的风量总和如果能达到系统设计风量的90%以上就可以认定为合格。实际检测时应重点测试系统最远端三层的风口。风机的风量和全压的检测方法与楼梯间正压送风系统相同。2.1.3避难层正压送风系统此类系统火灾时所有风口同时开启，它的风口运行控制方式与楼梯间正压送风系统基本相同，因此，该类系统的总风量、风机风量、全压检测方法与楼梯间正压送风系统相同。2.2走廊排烟系统高层建筑走廊排烟系统一般为竖式布置，每层走廊被划分为一个防烟分区，系统设计风量按最大走廊面积120m3/（h ㎡）计算，每层风口风量按最大走廊面积60m3/（h ㎡）计算。由于每层排烟口都不可调节，所以不必考虑每层风口的风量平衡。也就是说开启任意两层走廊的排烟口，它们的风量总和如果能达到系统设计风量的90%以上就可以认定为合格。实际检测时应重点测试系统最远端两层排烟风口的风量。风机的风量和全压检测方法与正压送风系统相同。
2.3地下室排风兼排烟系统
由于地下室排风兼排烟系统需要兼顾排风和排烟两种功能，因此，调试难度较大而且问题较多。对该类系统应参照《高规》第8.4.2.1 条和第8.4.2.2 条进行调试。担负两个或两个以上防烟分区的地下室排风兼排烟系统，至少要能够保证任意两个分区同时排烟，如果随机选择两个分区反复测量排烟风量，显然工作量太大，测试周期太长。为简便起见，笔者建议当系统担负两个以上防烟分区的排烟时，首先打开所有分区的排烟口，测量各个风口的风量，然后相加算出每个分
区的风量，列出各分区风量与规定值的比值，比值最小的两个分区为最不利分区。关闭其它分区的排烟口，测量这两个最不利分区内各个风口的风量，然后相加，所得结果不低于两分区规定值总和的90%（由于排烟口都是不可调节的，所以不必考虑各分区风口之间的风量平衡）即可判定为合格。另外，还要采用同样方法测量面积最大两个分区的风量，然后判断它们是否能够符合设计要求。如果以上两项均符合要求，该系统可判定为合格。3问题分析及解决措施3.1风机风量风机风量为各风口设计风量的总和加上漏风附加量。3.3.1 土建风道的沿程阻力 土建风道主要包括混凝土风道和砖砌风道，受各种因素影响，它们内表面的绝对粗糙度相差较大。设计手册中只收录K=3.00mm，0.9mm，0.03mm 三种粗糙度风道的修正系数ε。实际上多数土建风道的粗糙度K＞3.0mm，设计人员在计算沿程阻力时由于缺乏依据，估算值比较保守，检测发现，有些工程风机实测全压仅为风机全压的1/2左右。国内有关设计手册应尽快补充K＞3.0mm 的风道粗糙度修正系数ε。3.2系统布置3.2.1地下室排风兼排烟系统地下室排风兼排烟系统需具备排风、排烟、防火等多种功能，必须有比较复杂的控制转换装置。当1台排烟风机同时负担两个以上防烟分区排烟时，如果处理不当，将会影响系统实际运行效果。下面对工程中经常采用的几种模式分别加以讨论。
1)排风口、排烟口合用，并且保持常开的系统。平时为保持系统和风口排风量能够满足设计要求，应该调节各风口风量直至达到平衡。火灾时未着火防烟分区内的风口不能自动关闭，排烟风机要负担所有防烟分区的排风和排烟，而且着火的防烟分区内的风阀未完全开启，这样着火的防烟分区内的风口排烟量无法保证，有可能远低于一个防烟分区60m3/（h ㎡）的排烟量。
2)排风口、排烟口合用，火灾时能够关闭的系统。平时为保持排风量能够满足设计要求，调节各风口风量直至平衡。火灾时着火的防烟分区的风口排烟，其它防烟分区的支管风阀或风口自动关闭。但由于着火的防烟分区内的风阀未完全开启，排烟量可能低于设计要求。3)排风口和排烟口单独设置的系统。这种系统排风和排烟互不影响，平时排烟口关闭，排风口排风，调节排风量达到平衡；火灾时排风口关闭，着火的防烟分区内的排烟口开启排烟。
3.2.2防烟分区合理地划分地下室防烟分区，有利于烟气的迅速排除。当地下室房间较多而且面积较小时，可以按照房间划分防烟分区，这时系统排烟量等于最大防烟分区面积乘以120m3/（h ㎡）（地下车库可按换气次数不小于6h-1计算），而系统排风量等于全部容积乘以规定的每小时的换气次数。两者比较，系统排烟量与排风量可能相差不大，选用单速风机完全可以解决排烟和排风问题。但在某些工程中多个房间被作为一个防烟分区处理，使得系统排烟量大大增加，必须选用双速风机。另外，由于防烟分区的每个房间都必须设置排烟口。
3.3 其它
3.3.1 土建风道漏风目前，土建风道漏风是一个非常普遍的问题，尽管采取了一些治理措施，如在土建风道砖砌体的内表面抹灰，但仍难以彻底解决问题。主要原因是由于土建风道砖砌体孔洞、缝隙较多，而且里面空间狭小，工人抹灰操作十分困难。例如：某工程共46层、建筑面积13万㎡，它的走廊排烟风道、
楼梯间正压送风道紧靠在一起，当排烟风机、正压送风机同时启动后，顶棚排烟口向外出风。明显存在两风道相互串通的问题，如果不及时进行整改，一旦发生火灾后果难以预料。建议有关设计人员尽量避免采用土建风道，如果采用，其断面积至少在1㎡以上。目前，某些设计手册介绍土建风道的附加漏风率在0.1~0.2之间。通过检测发现偏小，建议在内表面抹灰较好的情况下，砖砌体的附加漏风率应定在0.3左右。3.3.2 轴流风机轴流风机的Q-H 曲线大都属于陡降型曲线，Q-η曲线在最高效率点附近迅速下降，一旦流量、风压不在设计工况下，效率下降很快。轴流风机的最佳工作范围较窄，一般不宜设置调节阀门来调节风量，而实际排风兼排烟系统又必须使用调节阀，这就是风量调试达不到设计要求的重要原因。此外，现场检测发现除某些信誉较好的大型国营企业的产品外，许多工程使用的轴流风机（含混流、斜流风机）质量低劣，有些产品的实测风量和风压竟均不到额定值的1/2。希望设计人员和建设单位今后一定要慎重选用产品。4 结束语目前，国内有关方面对高层建筑防排烟系统调试还未引起足够的重视，现有资料很少做深入探讨。致使部分工程在设计、施工、设备、材料方面存在诸多问题。本文提出的调试方法，能够发现和解决实际工程中的一些问题，对于保证使用功能和消防安全发挥了重要作用。
参考文献
[1]国家人民防空办公室，中华人民共和国.GB50098-98人民防空工程设计防火规范[S].北京:中国计划出版社，1998.
[2]徐明.规范与实践— 再谈工程设计中的防火及防排烟问题[J].暖通空调，2003.
