排煙系統與通風、空氣調節系統合用在大型體育場館的應用

陳太欽

廈門高鼎機械設備安裝工程有限公司（361000）

1 項目背景和要求

本項目為綜合體育館，對一樓運動場加裝中央空調系統。運動場面積約2 085 m2，考慮整個場館空間大，通透性強，冷負荷配置應比較大，按照500 W/m2取值。

在原有建筑室內四個角落的風機房和排煙通風管道加裝空調系統，以此形成三者共用模式。空調的出風管利用原有風管，一般在通風空調使用中，采取送冷風形式，結合運動場四周出風口的設置將冷風送到場內。遇到需要排煙等問題時，改為在規定時間內關閉空調系統轉換成排煙系統。空調系統兼用排煙系統設計如圖1 所示。

圖1 空調系統兼用排煙系統后運行圖

2 排煙系統與通風、空氣調節系統合用需注意的問題

在三個系統兼用期間需要考慮到風量一致的問題，并且需要保證排煙風量大于排風風量3 倍左右。另外，為了實現整體風機的兼用，可以將排風系統所管轄的區域劃分為多個防煙區，并且防煙區的數量可結合風量的平衡原理來確定，其具體的公式為其中，N為防煙區的個數，Q為最大防煙分區面積中每平方米排煙量，n為排風換氣的次數，H為樓板與地面之間的距離。結合上式規定，可以將其改寫為。

結合上述分析，將劃分的區間采用擋煙的隔墻或者頂棚下突出的梁體來實施分隔作業，但是其突出的長度需要小于5 cm。如果某一個防煙分區發生火災，該防煙分區的煙感器會自動報警，實施排煙作業，其余防煙分區排風停止。風機的選擇不僅需要確定整個系統的風量需求，還需要確定風機在運行中所需風壓值。

管路系統的阻力計算，在理論上應當將每一個防煙分區的環路阻力分別計算，并且將其中最大的環路阻力作為風機選取的依據，但是這種方法所需要的工作量相對較大，一般只需要結合兩種方式即可。第一種，最不利的環路阻力實施有效設置，環路的排煙量較小，則需要將次遠的一個環路進行計算。第二種，在每個防煙分區的風量存在不一致的情況下，需要將排煙風量的最大環路阻力計算準確，以保證管路系統的阻力計算完整。

排煙系統與通風、 空氣調節系統都會安裝自動切換閥門或者自動密閉門，空調的電源也應當結合實際的建筑形式和使用范圍設計成可以分區或者分部門進行切斷處理，避免因為局部火災發生，從而造成經濟損失或者發生人員傷亡事故。

3 排煙系統與通風、空氣調節系統的應用措施

3.1 本工程相關設計要求和要點應用

在原來的風機房內部加裝空調箱，與原有的排風機相距600 mm，并且需要合理設置回風和空調箱出風。在出風口設置消聲靜壓箱，在原風機管道之間接入的同時設置電動風閥。在空調箱的回風位置設置中，需要將其設置在觀眾席后方的高處回風口吸入風管，結合原有的管井或者外墻立面，可以再接入機房空調箱的回風箱。

在冷凍水提供期間，需要將冷凍水泵設置在空調機房內部，同時保證空調箱的冷源設置在就近的室外，由室外風冷模塊冷水機組運行實施冷凍水的提供作業。結合相關的工程勘察和分析，原有的風管沒有加裝隔熱層，因此在項目實施中，需要與通風空調系統共同加裝保溫層，保溫層材料需要采取不燃性質材料，厚度在40 mm。整個空調系統只能夠提供風閥門和執行器，如果需要增加相關的控制裝備，如控制觸點等，需要由專業公司提供電氣控制模塊，結合實際情況統一設置所安裝的自動控制系統。需要明確，此種控制系統不包含在空調系統內部。需要注意通風與空調系統的控制閥門數量，一般不會超過十個[1]。

系統風量的確定。擔負一個防排煙分區，或者排煙的凈空高度小于6 m 時，結合60 m3/m2·h 計算，單臺的風機最小排煙量不能夠小于7 200 m3/h。當擔負兩個或兩個以上的防煙分區排煙時，需要結合最大防煙區面積來計算排煙量，一般不小于120 m3/m2·h。當中庭面積不小于 17 000 m2時，排煙量需要結合體積的6 次/h 來進行換氣計算，最小的排煙量應當不小于102 000 m3/h。

3.2 各項系統的設計要求與應用

3.2.1 回風口的設置

需要滿足材料性質要求，空調系統的回風口可設置在頂棚、地面或者側墻位置，只需要與送風系統氣流組織合理即可。但是由于煙氣的高溫作用，如果在頂棚設置回風口，則必須要距離頂棚80 cm以上的距離。如果在墻面上安裝回風口，要保證墻面與地面和頂棚的距離相同的中間位置。每個防煙分區都要設置排煙口，需要將其排煙口設置在防排煙分區的中心位置，最遠的水平距離不應當超過30 m。

3.2.2 風機設置

需要將排煙和空調系統結合使用，因此在應用風機作為排煙機期間，要首先滿足高溫的耐性需求，保證其能夠在280 ℃時連續運行0.5 h。同時，要設置備用電源，配備自動切換裝置、自動噴水滅火系統等，不得設置用于機械加壓送風的風機與管道，排煙風機與排煙管道的連接部件應能在280 ℃時連續30 min 保證其結構完整性。在回風總管部位，應當加設自動關閉的防火閥，當溫度超過280 ℃、連續工作30 min 之后可以自動切斷，排煙風機應與風機入口處的排煙防火閥連鎖。當該閥關閉時，排煙風機應能停止運轉，避免火災的發生。

3.2.3 回風管設置

回風管應當采取不燃材料制作，氣密性需保持良好。在管道穿過擋煙墻期間，需要利用水泥砂漿等不燃性材料將擋煙墻與風道之間的空隙填堵密實。為了減少系統的阻力和噪聲污染，要保證系統的風速不宜過大。當管道為金屬材質時，風速一般不超過20 m/s。管道材料為混凝土或者石棉板時，風速不能超過15 m/s。

3.2.4 系統的控制設置

系統的控制是保證空調與排煙系統并用的重要環節。在火災發生時，空調系統的送風關閉，回風系統中的非著火層防火閥關閉，打開備用電源，這樣著火層的回風系統則會轉化為排煙系統繼續運行。這些操作都需要一個精準有效的控制系統來運行。因此在整個控制系統設計過程中，應結合具體的工程建筑情況和房屋內部各個系統的布置情況，科學設計，保證在火災發生時能夠精準快速地控制各項系統穩定運行，避免造成損失[2]。

4 結語

文章結合具體的大型體育場館中排煙系統與通風、空氣調節系統合用的注意事項和具體要求進行分析和探討，希望能夠為相關人士提供一些有效的建議和意見，以保證工程項目的消防要求達標，避免經濟財產損失。