物流仓储项目通风消防合用排烟系统方案研究

2021-12-06 00:24迟子豪
魅力中国 2021年50期
关键词:风口风机通风

迟子豪

(信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司大连分院,辽宁 大连 116600)

引言

在暖通空调专业设计中,通风系统和排烟系统是两项重要的设计内容,近年来,国内物流运输行业蓬勃发展,物流仓储建筑的设计规范也日益完善,如普洛斯、京东物流、易商红木、宝湾物流、菜鸟物流等各大物流地产公司均针对自身特点和对建筑设计规范的独到理解总结出了适合自己的设计标准。但无论是地产开发商自己的物流标准还是国家现行规范,都必然包含针对物流建筑通风系统和消防排烟系统的相关设计规定。

通风系统是物流仓储建筑的常规系统,物流地产商均在自己的设计标准中对仓库每小时换气次数、风机类型、单台风机最大设计风量、风机功率、转数、噪音等进行了详细的规定。目前大部分物流仓库均采用机械通风的方式,而如果为多层物流仓库,一般除顶层外均需要考虑通风系统如何与消防排烟系统相结合。

由于物流仓储项目多为丙类仓库且占地面积较大,按照现行国家建筑设计防火规范的规定大多需要设计消防排烟系统。对于多层物流仓库而言,底层无法满足自然排烟的设计条件,所以多层仓库底层一般设计机械排烟系统较为多见。而独立的机械排烟系统造价高昂且平时利用率极低,故此类建筑在进行消防排烟设计时,把平时使用的通风系统与消防排烟系统进行合并设计显得十分必要,这样不但大大提高了系统的使用效率,而且可以节省可观的工程造价。

消防排烟与通风系统合并设计的难点在于,第一,由于消防排烟系统平时不开启,而通风系统平时常开通风,消防排烟时需要消防控制关闭,二者使用的时间和控制的开关逻辑均不相同,这就导致在设计通风排烟合用系统的时候需要额外注意消防控制逻辑的设计。第二,消防系统风量大且系统风管内设计风速高,而通风系统换气风量小且系统风管内设计风速低,这就对风机的选型和风管风口的设计提出了兼容性的要求。然而,遗憾的是不论是设计规范还是标准图集,对排烟和通风系统合用的设计描述均不够详尽。2018 版排烟规范中也仅仅是规定了当通风系统与排烟系统合用时,每个排烟合用系统的管道上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,但对合用系统如何设计以及排烟口和通风口的消防控制逻辑并未明确表述。

笔者针对实际工程中遇到的一个真实物流项目,对通风和消防合用系统进行了深入的设计研究,并给出了两套完整的设计方案和消防控制思路,并最终以新思路完成了本项目通风排烟合用系统的设计。经过两年的建设,项目已经成功建成并投入使用,所设计的消防排烟通风合用系统,不但节约项目成本,顺利通过了审图和消防部门的验收,也得到了甲方的认可。

一、项目工程概况

本工程位于天津空港保税区,共有两栋物流分拣仓库,每栋建筑面积34473.72m2,共两层,丙类2 项,单体建筑一层布局如图1 所示,根据《建筑设计防火规范》,需要设置排烟设施,根据业主的设计标准,需要设置每小时不小于2次换气的通风系统。由于建筑一层无法满足自然排烟的要求,需设计机械排烟系统;二层设置为自然排烟系统。笔者主要针对建筑一层的机械排烟系统如何与通风系统合用进行详细讨论。

图1 项目单体一层建筑布局平面图

二、设计方案

方案一:将通风系统与消防系统合并设计,但两套系统仅共用风机和排风管道,而排风风口与消防排烟风口分开设置,排烟风口安装在合用系统风管上表面,采用带280℃熔断关闭功能的常闭多叶排烟口;排风风口则安装在合用系统风管的侧面,每个风口处设置消防时可以联动关闭的电动密闭风阀,采用双速共用风机,如图2 所示。该方案将消防排烟系统与通风系统的风口分开设置,消防风口常闭,通风风口常开。其通风和消防工况的控制逻辑为,平时利用常开排风口机械排风换气,消防风机低速运行,当某个防烟分区发生火灾确认后,消防控制主机联动关闭该防火分区内的所有通风风口(关闭电动密闭阀门),并在15 秒内联动打开着火防烟分区内的所有多叶排烟口,消防风机转换为高速运行,系统进行排烟工况。

图2 通风排烟合用系统设计方案一

方案二:根据《建筑防排烟系统技术标准》中对排烟系统控制逻辑的规定,平时排烟风口应为常闭状态,只有在确认火灾后,才仅打开火灾所在防烟分区的所有排烟口进行消防排烟,而未发生火灾的其他防烟分区内的排烟口应保持关闭状态。但由于通风排烟合用系统中,通风系统需要平时常开运行,那么是否可以采用一个反向的控制逻辑,使通风系统和消防排烟系统共用同一套风口和排烟防火阀。根据这个思路笔者给出了第二套设计方案,两套系统不仅共用风管和风机,同时也共用风口,风口采用常开百叶风口,此时风口处需要设置全自动电动排烟防火阀,其布置方案如图3 所示。合用系统在平时运行时,各自防火分区内的排烟口常开,电动排烟防火阀为开启状态,当某个防烟分区发生火灾确认后,消防联动控制除着火防烟分区以外的所有电动排烟防火阀消控关闭,着火防烟分区内的电动排烟防火阀仍执行当前开启状态,进行消防排烟运行工况。该方案虽然与规范中规定的排烟口起闭状态有些初入,但是作为合用系统,我们可以理解为系统平时为正常通风工况,火灾后才转换为消防排烟工况,排烟工况下的阀门状态完全满足规范的要求。

图3 通风排烟合用系统设计方案二

三、方案分析

虽然两个方案均可以实现系统的运行,但方案二的设计使通风和排烟系统共用了风口及排烟防火阀等部件,减少了火灾时需要联动的风口的数量,同时也减少了电气专业消防控制模块和线缆的数量,不仅降低了成本造价,也减少了系统的故障概率。控制逻辑上,方案二也同样可以实现平时与消防时的顺利转换,完全满足现行国家规范的设计要求。故在本项目中,笔者选择了方案二进行施工图设计

四、结论

根据该实际工程的设计经历以及国家的现行设计规范,笔者在该项目实施过程中得出以下结论和建议供今后在该系统设计时提供优化参考。

(一)项目最终顺利通过了消防审图及消防竣工验收,且目前业主使用运行良好,证明了笔者提出的方案二在实际工程中是可行的。

(二)排烟系统的控制逻辑上,可以采用逆向的控制方式:系统平时运行风口常开通风口,电动排烟防火阀为开启状态,当火灾确认后,联动控制除着火防烟分区以外的所有电动排烟防火阀消控关闭,着火防烟分区内的所有电动排烟防火阀仍执行当前开启状态,进行消防排烟运行工况。

(三)常开风口可以通过设置本地的电动按钮来实现消防系统现场手动启动的功能。

(四)目前,国家规范和标准图集对该系统的设计描述仍有所欠缺,规范中关于本地控制联动开启消防系统的实际方式及合用系统的消防控制逻辑的表述仍不够明确,希望在下一个版本更新时,可以在规范配套图集中加以补充完善,使通风消防合用系统的设计更为合理化、规范化,成本更为节省。

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