01通風(fēng)系統(tǒng)
一、通風(fēng)系統(tǒng)的概念和作用
建筑通風(fēng)就是把建筑物室內(nèi)被污染的空氣直接或經(jīng)過(guò)凈化處理后排至室外,再將新鮮的空氣補(bǔ)充進(jìn)來(lái),達(dá)到保持室內(nèi)空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的過(guò)程。
可見,通風(fēng)是改善空氣條件的方法之一,它包括從室內(nèi)排除污濁空氣和向室內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣兩個(gè)方面,前者稱為排風(fēng),后者稱為送風(fēng)。實(shí)現(xiàn)排風(fēng)和送風(fēng)所采用的一系列設(shè)備、裝置的總稱為通風(fēng)系統(tǒng)。
建筑通風(fēng)常常被應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中,前者稱為工業(yè)通風(fēng)。
二、通風(fēng)系統(tǒng)的形式與分類
通風(fēng)系統(tǒng)可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是利用房間內(nèi)外冷熱空氣的密度差異和房間迎風(fēng)面、背風(fēng)面的風(fēng)壓高低來(lái)進(jìn)行空氣交換的;機(jī)械通風(fēng)是使用通風(fēng)設(shè)備向廠房(房間)內(nèi)送入或排出一定數(shù)量的空氣,進(jìn)行空氣交換和處理工作。
根據(jù)通風(fēng)范圍的不同,機(jī)械通風(fēng)又可分為全面通風(fēng)、局部通風(fēng)和混合通風(fēng)三種。采用哪種通風(fēng)方式主要取決于有害物質(zhì)產(chǎn)生和擴(kuò)散的范圍的大小,有害物質(zhì)面積大則采用全面通風(fēng),相反可采用局部和混合通風(fēng)。
在進(jìn)行自然通風(fēng)的計(jì)算中,通常把外墻內(nèi)外兩側(cè)的壓差稱為余壓,如某窗孔余壓為正,窗孔排風(fēng);余壓為負(fù),則窗孔進(jìn)風(fēng);當(dāng)窗孔位于余壓為零的等壓面上時(shí),則窗孔的上部進(jìn)風(fēng),下部排風(fēng)。在建筑物中,將余壓為零的平面稱為中和面,因此,位于中和面以下的窗孔是排風(fēng)窗,位于中和面以上的窗孔是進(jìn)風(fēng)窗。
熱壓作用下的自然通風(fēng),是利用室內(nèi)外空氣溫度的不同而形成的密度、壓力差造成的室內(nèi)外的空氣交換。當(dāng)建筑物受到風(fēng)壓和熱壓的共同作用時(shí),在建筑物外圍各窗孔上作用的內(nèi)外壓差等于其所受到的風(fēng)壓和熱壓之和。充分利用風(fēng)壓、熱壓作用下的自然通風(fēng)是現(xiàn)代綠色環(huán)保建筑的重要內(nèi)容之一,是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、創(chuàng)造舒適環(huán)境優(yōu)先采用的措施之一。
02通風(fēng)管道及設(shè)備
一、風(fēng)機(jī)
1.風(fēng)機(jī)的分類
風(fēng)機(jī)是通風(fēng)系統(tǒng)中為空氣的流動(dòng)提供動(dòng)力以克服輸送過(guò)程中的阻力損失的機(jī)械設(shè)備。在通風(fēng)工程中應(yīng)用最廣泛的是離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)殼、機(jī)軸、吸氣口及排氣口等部件組成。
2.風(fēng)機(jī)的技術(shù)性能
① 風(fēng)量:指風(fēng)機(jī)在工作狀態(tài)下,單位時(shí)間輸送的空氣量,單位為m3/h;
② 風(fēng)壓:指風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓強(qiáng),單位為Pa;
③ 有效功率:指風(fēng)機(jī)傳送給空氣的功率,它等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積,單位為W。
二、通風(fēng)管道
1.風(fēng)管材料:它分金屬材料和非金屬材料兩大類。
①金屬材料有薄鋼板、不銹鋼板、鋁板等。
②非金屬材料有玻璃鋼板、硬聚氯乙烯板、混凝土風(fēng)道等。
2.風(fēng)管的斷面形狀
有圓形和矩形兩種。
三、風(fēng)閥
風(fēng)閥裝設(shè)在風(fēng)管或風(fēng)道中,主要用于調(diào)節(jié)空氣的流量。通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)閥可分為一次調(diào)節(jié)閥、開關(guān)閥和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。
四、風(fēng)口
風(fēng)口分進(jìn)氣口和排氣口,裝在風(fēng)管或風(fēng)道的兩端,根據(jù)使用場(chǎng)合的不同,分為室內(nèi)和室外兩種形式。
五、防塵設(shè)備
為防止污染,在空氣排出大氣前進(jìn)行凈化處理,使粉塵與空氣分離,進(jìn)行這種處理過(guò)程的設(shè)備稱為除塵設(shè)備。除塵設(shè)備種類主要有機(jī)械式除塵器、過(guò)濾式除塵器、濕式除塵器和電除塵器等四種類型
03高層建筑的防火排煙
一、防火排煙分區(qū)
1.防火分區(qū)和防煙分區(qū)
防火是防止火災(zāi)蔓延和撲滅火災(zāi),排煙是將火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣及時(shí)予以排除,防止煙氣向外擴(kuò)散,以確保室內(nèi)人員的順利疏散。
在高層建筑的防火排煙設(shè)計(jì)中,通常將建筑物劃分為若干個(gè)防火、防煙單元,用防火墻(或防煙墻)及防火門隔開,采取防火排煙措施,把火勢(shì)和煙氣控制在一定的范圍內(nèi),減少火災(zāi)的危害。這些防火、防煙的單元稱為防火和防煙分區(qū)。
2.煙氣的擴(kuò)散機(jī)理
風(fēng)壓是指空氣流動(dòng)時(shí)遇阻,速度降低,動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓能從而產(chǎn)生的壓力。
煙氣是指物質(zhì)在不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的固體及液體粒子在空氣中的懸浮狀態(tài)。煙氣的流動(dòng)擴(kuò)散,主要受到風(fēng)壓和熱壓等因素的影響。
熱壓或煙囪效應(yīng)指的是當(dāng)建筑物內(nèi)部的溫度高于外部空氣溫度時(shí),在建筑物的豎井中(如樓梯井、電梯井、設(shè)備管道井等豎向通道)產(chǎn)生的上升熱空氣的現(xiàn)象。
當(dāng)建筑物的下部或迎風(fēng)面房間發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于風(fēng)壓和熱壓的作用,火災(zāi)造成的危害性要比建筑物的上部或背風(fēng)面房間失火所造成的危害大得多。
高層建筑的防排煙,常采用自然排煙、機(jī)械防煙及機(jī)械排煙等形式。
二、高層建筑防火排煙的形式
1.自然排煙:
自然排煙是利用風(fēng)壓和熱壓作動(dòng)力的排煙方式。
2.機(jī)械防煙
機(jī)械防煙是采取機(jī)械加壓送風(fēng)方式,以風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的氣體流動(dòng)和壓力差控制煙氣的流動(dòng)方向的防煙技術(shù)。
防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室,應(yīng)設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施。若防煙樓梯間前室或合用前室有散開的陽(yáng)臺(tái)、凹廊或前室內(nèi)有不同朝向的可開啟外窗,能自然排煙時(shí),該樓梯間可不設(shè)防煙設(shè)施。避難層為全封閉式避難層時(shí),應(yīng)設(shè)加壓送風(fēng)設(shè)施。
樓梯間每隔2~3層設(shè)置一個(gè)送風(fēng)口;前室應(yīng)每層設(shè)一個(gè)送風(fēng)口。加壓送風(fēng)口應(yīng)采用自垂式百葉風(fēng)口或常開百葉風(fēng)口;當(dāng)采用常開百葉風(fēng)口時(shí),應(yīng)在加壓風(fēng)機(jī)的壓出管上設(shè)置止回閥。當(dāng)設(shè)計(jì)為常閉型時(shí),發(fā)生火災(zāi)只開啟著火層的風(fēng)口。風(fēng)口應(yīng)設(shè)手動(dòng)和自動(dòng)開啟裝置,并與加壓送風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)裝置連鎖。
3.機(jī)械排煙
采取機(jī)械排風(fēng)方式,以風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的氣體流動(dòng)和壓力差,利用排煙管道將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度。
機(jī)械排煙方式適用于不具備自然排煙條件或較難進(jìn)行自然排煙的內(nèi)走道、房間、中庭及地下室。對(duì)機(jī)械排煙的要求如下所述。
① 排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚上或靠近頂棚的墻面上,設(shè)在頂棚上的排煙口,距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不應(yīng)小于1m。
②排煙口應(yīng)設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)開啟裝置,平時(shí)關(guān)閉,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)僅開啟著火樓層的排煙口。
③防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口距最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過(guò)30m。走道的排煙口應(yīng)盡量布置在與人流疏散方向相反的位置。
④ 在排煙支管和排煙風(fēng)機(jī)入口處應(yīng)設(shè)有溫度超過(guò)280℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥。
⑤排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證在280℃時(shí)能連續(xù)工作30min。當(dāng)任一排煙口或排煙閥開啟時(shí),排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能自行啟動(dòng)。
⑥ 排煙風(fēng)道必須采用不燃材料制作。安裝在吊頂內(nèi)的排煙管道,其隔熱層應(yīng)采用不燃材料制作,并應(yīng)與可燃物保持不小于150mm的距離。
⑦機(jī)械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)宜分開設(shè)置。若合用時(shí),必須采取可靠的防火安全措施,并應(yīng)符合排煙系統(tǒng)要求。
⑧設(shè)置機(jī)械排煙的地下室,應(yīng)同時(shí)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。
機(jī)械排煙系統(tǒng)的控制程序,可分為不設(shè)消防控制室和設(shè)消防控制室的兩種。
4.通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的防火
火災(zāi)發(fā)生后,應(yīng)盡量控制火情向其他防火分區(qū)蔓延,在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)管道中需設(shè)置防火閥。防火閥應(yīng)設(shè)置在:穿越防火分區(qū)的隔墻處;穿越機(jī)房及重要房間或有火災(zāi)危險(xiǎn)性房間的隔墻和樓板處;與垂直風(fēng)道相連的水平風(fēng)道交接處;穿越變形縫的兩側(cè)。防火閥的動(dòng)作溫度為70℃。
通風(fēng)空調(diào)管道工程中所用的管道、保溫材料、消聲材料和膠粘劑等應(yīng)采用不燃材料或難燃材料制作。空氣中含有易燃、易爆物質(zhì)時(shí),其通風(fēng)設(shè)備應(yīng)采用防爆型設(shè)備。
三、防火、防排煙設(shè)備及部件
防火、防排煙設(shè)備及部件主要有防火閥、排煙閥及排煙風(fēng)機(jī)等。
1.防火閥
防火閥是防火閥、防火調(diào)節(jié)閥、防煙防火閥及防火風(fēng)口的總稱。防火閥與防火調(diào)節(jié)閥的區(qū)別在于葉片的開度能否調(diào)節(jié)。
(1)防火閥的控制方式
防火閥的控制方式有熱敏元件控制、感煙感溫器控制及復(fù)合控制等。復(fù)合控制方式為上述兩種控制方式的組合方式,設(shè)備中既含有熱敏元件,也含有感煙感溫器。
(2)防火閥的閥門關(guān)閉驅(qū)動(dòng)方式
防火閥的閥門關(guān)閉驅(qū)動(dòng)方式有重力式、彈簧力驅(qū)動(dòng)式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)式及氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)式等四種。
(3)常用的防火閥;
①重力式防火閥。分矩形和圓形兩種。防火閥平時(shí)處于常開狀態(tài)。
當(dāng)需要重新開啟閥門時(shí),旋松自鎖簧片前的螺栓,手握操作桿,搖起閥板或葉片,接上易熔片,擺正自鎖簧片,旋緊螺栓后防火閥恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
②彈簧式防火閥。彈簧式防火閥有矩形和圓形兩種。
當(dāng)需要重新開啟閥門時(shí),裝好易熔片和溫度熔斷器,搖起葉片或閥板并固定在溫度熔斷器內(nèi)芯上,防火閥便恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
③ 彈簧式防火調(diào)節(jié)閥。
有矩形和圓形兩種。平時(shí)常開作為風(fēng)量調(diào)節(jié)用的防火調(diào)節(jié)閥,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)且空氣溫度高于70℃時(shí),易熔片熔斷,致使熔斷器銷釘打下離合器墊板,離合器脫開,軸兩端的扭轉(zhuǎn)彈簧釋放,閥門的葉片關(guān)閉。
④防煙防火調(diào)節(jié)閥。有矩形和圓形兩種。
可應(yīng)用于有防煙防火要求的空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng),其構(gòu)造與防火調(diào)節(jié)閥基本相同,復(fù)位方式和風(fēng)量調(diào)整方法與防火調(diào)節(jié)閥相同。
⑤防火風(fēng)口。應(yīng)用于有防火要求的通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)口、回風(fēng)口及排風(fēng)口處。
⑥ 氣動(dòng)式防火閥。用于與鹵代烷1211和1301自動(dòng)滅火系統(tǒng)連動(dòng)的通風(fēng)、空調(diào)風(fēng)管。氣動(dòng)防火閥手動(dòng)復(fù)位時(shí)必須將系統(tǒng)先卸壓,再?gòu)?fù)位、開啟。
⑦電動(dòng)防火閥。安裝在有防火要求的通風(fēng)、空調(diào)風(fēng)管上,發(fā)生火災(zāi)時(shí)電源切斷,復(fù)位彈簧立即關(guān)閉閥門。閥門通電后即可開啟復(fù)位。
⑧電子自控防煙防火閥。采用電子技術(shù)及邏輯電路技術(shù)。火災(zāi)時(shí)自動(dòng)開啟或關(guān)閉,并自動(dòng)報(bào)警。采用控制器對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)防煙防火閥進(jìn)行控制。
2.排煙閥
它安裝在排煙系統(tǒng)中,平時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài),發(fā)生火災(zāi)時(shí),通過(guò)控制中心信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作,實(shí)現(xiàn)閥門在彈簧力或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用下的開啟。設(shè)有溫感器裝置的排煙閥,閥門開啟后,在火災(zāi)溫度達(dá)到動(dòng)作溫度時(shí)動(dòng)作,閥門在彈簧力作用下關(guān)閉,阻止火災(zāi)沿排風(fēng)管道蔓延。
(1)排煙閥的分類
排煙閥按控制方式可分為電磁式和電動(dòng)式兩種;按結(jié)構(gòu)形式可分為裝飾型排煙閥、翻板型排煙閥和排煙防火閥;按外形可分為矩形和圓形兩種。
(2)常用的排煙閥
①排煙閥。它安裝在排煙系統(tǒng)的風(fēng)管上,平時(shí)閥的葉片關(guān)閉,火災(zāi)時(shí)煙感探頭發(fā)出火警信號(hào),使控制中心將排煙閥電磁鐵的電源接通,葉片迅速打開,或人工手動(dòng)迅速將葉片打開進(jìn)行排煙。排煙閥有圓形和矩形兩種,構(gòu)造與排煙防火閥相同,其區(qū)別是排煙閥無(wú)溫度傳感器。
② 排煙防火閥。它安裝的部位及葉片關(guān)閉與排煙閥相同,其區(qū)別是它具有防火功能,當(dāng)煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí),可通過(guò)溫度傳感器或手動(dòng)將葉片關(guān)閉,切斷氣源。
③遠(yuǎn)控排煙閥。它安裝在排煙系統(tǒng)的風(fēng)管上或排煙口處,平時(shí)關(guān)閉;馂(zāi)時(shí)煙感器發(fā)出火警信號(hào),控制中心向遠(yuǎn)程控制器的電磁鐵通電,使排煙閥開啟,或手動(dòng)將閥門開啟和復(fù)位。
④遠(yuǎn)控排煙防火閥。它的動(dòng)作原理與遠(yuǎn)控排煙閥相同,區(qū)別在于它帶溫度傳感器,具有防火功能,可手動(dòng)將閥門開啟或復(fù)位。
⑤板式排煙口。它安裝在走道的頂板上或墻上和防煙室前,也可直接安裝在排煙風(fēng)管的末端,其動(dòng)作方式與一般排煙閥相同。
⑥多葉排煙口。它是排煙閥和排風(fēng)口的組合體,一般安裝在走道或防煙室前、無(wú)窗房間的排煙系統(tǒng)上,排風(fēng)口安裝在防煙前室內(nèi)的側(cè)墻上,其動(dòng)作方式與一般排煙閥相同。
⑦ 遠(yuǎn)控多葉排煙口和遠(yuǎn)控多葉防火排煙口。遠(yuǎn)控多葉排煙口和遠(yuǎn)控多葉防火排煙口的外形相同,區(qū)別為遠(yuǎn)控多葉排煙口無(wú)280℃溫度傳感器,其動(dòng)作方式與遠(yuǎn)控排煙閥和遠(yuǎn)控排煙防火閥相同,安裝的位置與多葉排煙口相同。
⑧ 電動(dòng)排煙防火閥。它在閥門開啟后可輸出信號(hào),當(dāng)排煙管道空氣溫度達(dá)到280℃時(shí),閥門自動(dòng)關(guān)閉,同時(shí)發(fā)出關(guān)閉信號(hào)。閥門可手動(dòng)復(fù)位,也可通電復(fù)位。
3.防排煙通風(fēng)機(jī)
防排煙通風(fēng)機(jī)可采用通用風(fēng)機(jī),也可采用防火排煙專用風(fēng)機(jī)。常用的防火排煙專用風(fēng)機(jī)有HTF系列、ZWF系列、W-X型等類型。煙溫較低時(shí)可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),煙溫較高時(shí)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間,通常有兩擋以上的轉(zhuǎn)速。