防排烟系统(维保第七章)

防排烟系统 2013年11月,第一节 系统概述,几个概念,1、防、排烟系统 建筑物内设置的用以防止火灾烟气蔓延扩大的防烟系统和排烟系统的总称。,2、防烟系统 采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道等区域的系统。 3、排烟系统 采用机械排烟方式或自然排烟方式，将烟气排至建筑物外的系统。,几个概念,几个概念,4、机械加压送风 对楼梯间、前室及其它需要被保护区域采用机械送风，使该区域形成正压，防止烟气进入。 5、机械排烟 采用排烟风机将烟气排至建筑物外的方式。,几个概念,6、自然排烟 利用火灾时产生的热烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。,火灾现场图片,烟气,某种物质在燃烧或分解时散发出的固态或液态悬浮微粒和高温气体以及进去的任何混合空气。,火灾烟气的组成,燃烧物质释放出的高温蒸气和有毒气体。 被分解和凝聚的未燃物质。 被火焰加热而带入上升卷流中的空气。,火灾烟气的毒性因素,1、缺O2 2、CO2引起的窒息 3、CO、HF、HCl、丙烯醛和其他气体毒性 4、刺激性和腐蚀性 5、高温,缺氧对人体生理的影响,CO2引起的窒息,CO的毒性,烟气的刺激性和腐蚀性对人的损伤,1）有些气体对人眼有极大刺激性，人睁不开眼、降低能见度，因而延长疏散时间，人在高温并含多种有毒物质的燃烧产物影响下停留较长时间。 2）有试验证明，室内火灾在着火后大约15min左右，烟气的浓度最大，此时人们的能见距离一般只有几十厘米。,高温对人生理的影响,火灾烟气的恐怖性,火灾时，特别是发生爆燃时，火焰和烟气冲出门窗孔洞，浓烟滚滚，烈火熊熊，使人们产生恐怖感，常常使疏散过程造成混乱局面。使部分人失去活动能力，有的甚 至失去理智，惊慌失措。,火灾烟气占火灾死亡人数的比例,据统计，火灾中人员死亡的原因，因烟气和毒气直接致死的比例，我国占40%，加上由于中毒晕倒后被烧死的，则占一半以上；美国统计比例约占70% 。,防排烟系统的作用与重要性,建筑物一旦发生火灾后，能及时将高温、有毒的烟气期限制在一定的范围内并迅速排出室外。限制火灾蔓延，并为火场逃生通道提供新鲜空气，防止高温、有毒烟气入侵。保证火场逃生人员的安全。,防排烟系统的工作原理,系统的工作原理主要是采用自然和机械的方式，排除火灾时产生的烟雾，并对人员逃生通道用机械方式保持正压以防止烟雾进入。,建筑物的防排烟方式,1、机械排烟 2、自然排烟 3、机械加压送风防烟,自然排烟的方式,1、利用可开启外窗自然排烟 2、专门设置在外墙上部便于开启的排烟窗自然排烟 3、利用室外阳台或凹廊自然排烟,前室外窗自然排烟,防烟楼梯间,前室自然排烟外窗,独立前室可开启外窗面积不应小于2，合用前室不应小于3,楼梯间自然排烟,自然排烟外窗,楼梯间每五层内可开启外窗的面积之和不应小于2,自然排烟窗,凹廊,自然排烟的机理和影响条件,工作机理：借助气体温度差和风力造成的热压作用（烟囱效应）和风压（负压）作用形成烟气和空气对流。 影响条件：建筑高度、烟气和空气间的温差、排烟口和进风口间的高差、室外风力和风向及高层建筑热压作用都会对自然排烟效果产生影响。,自然排烟的优缺点,优点：结构简单，投资少，无动力设备，运行维修费用低，在顶棚能开口的建筑其自然排烟效果好。 缺点：排烟效果不稳定，对建筑的结构有特殊要求，火灾容易通过排烟口向上部蔓延。,自然排烟的适用范围,1）除建筑高度超过50m的厂房； 2）除建筑高度超50m的一类公共建筑和超过100m的居住建筑外，其靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室和合用前室； 3）自燃排烟口面积不小于分区面积的2%或中庭面积的5%的人防建筑。,机械排烟的机理,机械排烟方式是借用排烟风机的作用对着火处进行强迫送风并同时排气，以排出火灾中的烟气，同时形成负压保证一定量的新鲜空气进入着火区域，以确保排烟效果。,机械排烟的适用范围（1）,1）建规：应设排烟措施但不具备自然排烟条件部位； 2）高规：超32m的二类建筑及其以上建筑物内：（1）无自然通风，长超20m走道（2）有自然通风但长超60m走道（3）面积超100m2且常有人或可燃物较多地上无窗房或设固定窗房（4）不具备自然排烟条件或净高超12m中庭。,机械排烟的适用范围（2）,3）人防：（1）不具备自然排烟条件的部位（2）面积大于200m2房间（3）面积超50m2且常有人或可燃物较多房间（4）长超20m疏散走道（5）歌舞娱乐放映游戏场所（6）中庭,加压送风防烟的机理,利用正压送风机对被保护区域送风，使其保证一定的正压，以避免着火处的烟气借助各种动力。诸如烟囱效应、膨胀力等，向建筑物的被保护区域蔓延。,加压送风防烟的主要方式,1）关闭门的状态下，维持避难区域或疏散路线内压力高于外部压力，避免烟气通过各种建筑缝隙进入避难区域或疏散通道。 2）开门状态下，保证在门断面形成一定风速，阻止烟气侵入避难区域或疏散通道。,加送风防烟的适用范围（建规）,不具备自然排烟条件的防烟楼梯间，消防电梯间前室或合用前室，采用自然排烟措施的防烟楼梯间的不具备自然排烟条件的前室、封闭避难层。,高层建筑要求设机械加压送风部位,不具备自然排烟条件的防烟楼梯间，消防电梯前室或合用前室。 采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。 封闭楼梯间。,人防工程要求设机械排烟设施部位,防烟楼梯间及其前室。 避难走道及其前室。,通风和排烟合并设置的情况,在工业建筑、部分车库和地下建筑的顶部设置平时通风和消防时排烟的设施，该装置平时起通风排气作用，火灾时发挥排热排烟的作用。,防排烟工程设计基本内容（1）,1、防烟分区的划分：（1）应设机械排烟且高度不超6m的建筑应划防烟分区（2）分区面积不应超500m2（3）防烟分区不应跨防火分区。 2、防排烟方式选择：满足使用要求、力求节约、全面比较、结合实际、首选自然排烟。,防排烟工程设计基本内容（2）,3、自然排烟：排烟口位置和有效开口面积的确定。 4、机械防烟和排烟：风机风量、风口尺寸、补风和泄压途径、系统构成和控制。 5、其他特殊技的技术设施。,防排烟系统设施,完整的防排烟系统包括风机、管道、阀门、进风口、排烟口以及风机、阀门与进风口或排烟口的联动装置等。其中，风机是主要设备，其余称为附属设备。,防排烟系统设施示意图,第二节 防排烟系统的组成,挡烟垂壁,定义：安装在吊顶 或楼板下或隐藏 在吊顶内，火灾 时能够阻止烟和 热气体水平流动 的垂直分隔物。,挡烟垂壁,垂壁是为阻止烟气沿水平方向流动而装在顶棚上垂直向下的挡烟构件。 垂壁须用非燃烧材料制作，如钢板、夹丝玻璃、钢化玻璃等，如用可燃材料，则外面必须覆防火材料。 垂壁的形式有固定式和活动式两种。,固定式挡烟垂壁1,固定式挡烟垂壁2-挡烟梁,挡烟梁作为顶棚构造的一个组成部分，在顶棚某处下垂一梁式构造，其高度应超过挡烟垂壁的有效高 度，而宽度应 小于顶棚总 宽度的十分 之一。,防火卷帘,建筑物内设置防火墙或防火门有困难时，可采用防火卷帘。防火卷帘是平时卷放在门窗洞口上方或侧面的转轴箱内，火灾时将其放下展开，用以阻止火势从门窗洞口蔓延，起到防火隔烟的作用 。,常见的防火卷帘,钢制卷帘,复合无机布卷帘,机械式防排烟系统组成,风机 风道 风口 控制装置,机械加压送风系统组成1,送风机,引风口,风管,风管,进入送风竖井,开启,停止,风机控制箱,机械加压送风系统组成2,楼梯间加压送风口和竖井,加压送风口,风口后是送风竖井,楼梯间的送风口通常为常开式百叶风口或自垂式风口，一般不具备电动功能； 楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口； P=40-50Pa,前室送风口和竖井,加压送风口,送风竖井,操作机构,手动开启,由于前室风口是选择性开启，加压送风口应为电动风口； P=25-30Pa。,离心式风机,离心风机组成结构图,离心风机工作原理,工作原理：叶轮在机壳中旋转时，叶片间隙中的气体被带动旋转而获得离心力，气体被径向地甩向机壳的周缘，并产生一定的正压力，由蜗壳形机壳汇集沿切向引至排气口排出；叶轮中由于气体被甩离而形成负压，因而气体源源不断地由进风口吸入，从而形成气体吸入、加压、排出的流动过程。其工作实质是电能转换为机械能，然后再转换为气体的压能。,离心风机的分类,按吸风口的数目可分为单吸式和双吸式两种，后者为大风量的风机。 按风机出口全压H值分为高、中、低压三类：1）低压离心式风机，H 3000Pa。,轴流式风机,轴流式风机组成结构图,轴流式风机主要组成部件,轴流式风机主要有叶轮、机壳、导向叶片、整流罩、扩压筒、轴承座、电动机及底座等组成。,轴流式风机工作原理,叶轮旋转时，气体受到叶片的推挤而升压，形成轴向流动。入口导向叶片的作用是使进入的气流产生预旋，出口导向叶片的作用是使旋转的气流变为轴向流动。前后整流罩的作用是引导进出气流，使其适应流通截面的突然变化。由于风机中的气流方向始终沿着轴向，故称轴流式风机。,防火阀外观及结构图,防火阀的定义及设置部位,安装在通风、空调系统的送、回风管路上，平时呈开启状态，火灾时当管道内气体温度达到70时关闭，在一定时间内满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。,防火阀的组成,主要由阀体和执行机构组成。阀体由壳体、法兰、叶片及叶片联动机构组成；执行机构由外壳、叶片调节机构、离合器、温度熔断器组成。,防火阀的工作机理,执行机构通过金属熔片和离合器机构控制叶片转动，管道内温度达到熔片熔化温度时，熔片断，芯轴上的压缩弹簧机构迅速打下离合器垫板，离合器和叶片调节机构脱开，叶片受到阀体上扭转弹簧扭力作用转动。执行机构采用机械原理，不需电、气等能源，保证任何情况均起防火作用。,排烟防火阀的定义及设置部位,安装在排烟系统管道上，平时呈开启状态，火灾时当管道内气体温度达到280时自动关闭。在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。 排烟防火阀安装在排烟风机的入口处及排烟管道穿过防火墙处。,排烟阀,排烟阀、排烟口,排烟阀：安装在机械排烟系统各支管端部烟气入口处，平时呈关闭状态并满足漏风量要求，火灾或需要时手动和电动打开，起排烟作用的阀门。 排烟口：带有装饰口或进行过装饰处理过的阀门称为排烟口。,各类防火阀的功能,防火阀：风道内达到70熔断，阀门关闭；输出阀门关闭信号，通风空调系统风机停机。 排烟防火阀：温度超过280熔断；输出阀门关闭信号，排烟机入口的阀同时停风机。 排烟阀：手动或联动开启阀门，排烟风机同时启动 ，输出阀门开启信号。,送风阀,送风阀,安装在正压送风口上的带有控制机构的阀门，该阀门平时关闭，手动或联动打开。,远控风阀手动开启装置的安装要求,1、对远距离控制的自动开启装置，控制缆绳的总长度一般不超过6米，弯曲处不应超过三处，弯曲半径为R300mm。 2、装置设置在墙面上时，距离地面宜为0.8m1.5m，设置在顶棚下时，距离地面宜为1.8m。,防排烟风道的安装布置,风道布置安装就是将送风、排烟系统的各种设备及其附件按一定顺序连接起来组成一个整体。 管道连接的方式是管段与管段之间、管段与变流向、变流股管段之间的装配密封方式，通常有焊接式、法兰式和铆接式连接三种方式。,防排烟系统风道的材质,管道可由很多材质制作，但不宜采用耐火性能差的塑料来制作。一般用钢制，砖混、水泥混凝土等材料。,风道安装防火措施,管道的防火有两层意义：一是管道本身的防火，对于输送高温介质的管道不允许用耐热性能差的材质来制作；二是高温管道埋设或穿越建筑物围护结构的部位必须采用一系列防火措施。,风道安装防烟措施,当穿越建筑物防火防烟分区的送风排烟管道或其他设备配管与建筑物围护结构之间密封不严时，那么在发生火灾时就可能引起漏烟，成为烟气扩散的途径。,防排烟设备联动控制,防排烟设备联动控制主要是指对风机、送风排烟口和防火阀等所组成设备进行控制，同时对与防排烟设备有关的防火门、活动式挡烟垂壁及通风、空调系统的联动设备等进行相应的控制。,防排烟系统的自动控制,联动系统的自动启动主要是依靠布置在建筑物空间中的烟气探测系统的报警装置。这种启动方式的优点是使防排烟系统尽可能的在火灾早期启动。烟气控制系统应设有遥控中心，可由人工操纵来取代自动控制系统。,第三节 防排烟系统的安装,风机安装的基本工序,基础检查验收及放线设备开箱检查搬运就位找正初步找平地角螺栓灌浆清洗基础抹面试运转交工验收,风机基础的检查验收及放线,基础检查验收：基础的外形尺寸、中心线、标高、地角螺栓顶预留孔的位置、混凝土内的埋件等是否符合设计和施工技术规范要求。 放线：放线应在基础验收合格并将表面清理干净后进行。放线是根据工艺布置平面图，按建筑物的轴线或边线来做。若干台同类型设备布置在一条线上，应具有同一纵向中心线及同一标高。,风机安装设备开箱检查,检查内容：箱号、箱板及包装；设备名称、型号和规格；设备有无缺件、损件，表面有无损坏和锈蚀等情况；备件、专用工具等；合格证、安装说明书等。 检查要求：设备开箱应有设备供应单位代表和安装单位人员共同参加，检查完后，双方应在开箱记录上签字，然后交付安装。,风机安装的就位和找正,就位：就位方法很多，最合理的是利用先安装好的桥吊或其他吊装设备吊装。就位一般由起重工配合进行。 找正：将设备不偏不倚地正好放在规定的位置上，使设备的纵横轴线和基础上事先弹好的中心线重合。,风机安装初平及地脚螺栓灌浆,初平：设备就位找正后，初步将设备水平度大体调整到接近要求的程度，地脚螺栓灌浆后进行精平。初平和精平是利用调整垫铁厚度进行的。 灌浆：灌浆一般用细石混凝土，其标号至少比基础标号高一级。灌浆前应将孔内积水、油污及杂物清除干净，灌浆不能中断，分层捣实，灌完后洒水养护，养护时间一般不少于七天。,风机安装后的清洗,清洗设备时注意：设备上原已密封的、铅封的或设备技术文件中规定不得拆卸的机件，均不得拆卸清洗。对加工面上的油污，不得使用金属硬刮具，亦不得使用火焰直接加热被清洗部分。如需拆卸设备进行清洗时，应测量必要的装配间隙和有关相对位置，并作好记录和标记。重要工作面的清洗，应用四边缝好的白绸布清洗，不得用棉纱。,风机安装后的精平、基础抹面,精平：精平就是在初平的基础上对设备的水平度作进一步调整，使它完全达到合格。 抹面：设备精平后，将设备底座与基础表面间的空隙，用细石混凝土填满。设备外缘的抹面灌浆层应平整美观，高度略高于设备底座底面，并略有坡度，以防油、水流向设备机座。,风机安装的试运转,试运转前，应对设备及附属装置进行全面检查，符合要求后，方能进行。 试运转步骤：电机应单独试验并确定转向正确；先手动，后机动；先低速，后高速；先空载，后带负荷；先单机，后联动。在上一步骤试验合格后再进行下一步的试运转。,风机安装前的检查,应按施工图对到货风机的规格、型号、叶轮旋转方向、转动方式、风口位置、转速、风量、风压等进行核对。 检查外观，外壳不应有锈蚀和任何损伤，零部件应齐全。 检查叶轮与吸气短管之间的间隙。 检查叶轮的动、静平衡：可用手轻轻推动叶轮，如果叶轮转动到任何位置均能静止，则可认为符合质量要求。,轴流通风机的安装,轴流风机大多安装在风管中间或墙洞内。 风管中安装时，风机是装在型钢制成的支架上，待风机安装完毕，两端接上风管即可。 在墙洞内时，应配合土建预留孔洞，待土建主体完工，即可将风机吊装到墙洞内，找平找正，用灌浆法加以固定。最后根据要求在外部装防雨变头，在内侧装铝丝网或百叶风门等。,离心式风机的安装,1）风机旋转方向及进、出风口位置是辨别风机的重要标志，旋转方向“右”表示从主轴槽轮或电动机位置看叶轮旋转方向为顺时针；“左”则为逆时针。 2）小型直联式离心风机一般可安装固定在墙、柱的支架上或基础上。钢支架上安装方法与安装轴流风机一样。基础上安装应按基本顺序进行。 3）大中型风机一般均装在基础上。,防排烟系统的安装过程顺序,施工准备支吊架敷设设备运至现场并安装风管系统运至现场并安装风管系统在现场组对风管系统吊装就位连接设备,风管的安装,风管的安装要求 风管的连接 风管安装 排烟风帽的安装,风口的安装,1.风管上安装：安装前应检查，如遇阀板及传动机构、风口松动变形，需修复后安装。风口外配以钢质法兰短管，用螺栓将法兰固定在风管上。调节阀片开度，以适应该风口所需的风量。更换温度易熔片：先将百叶风口卸下，使防火叶片处于关闭状态，取下旧易熔片，换上新的易熔片，将叶片开至原有的角度即可。 2.板式风口的安装：风口安装在风道短管内预留法兰上，防止漏风。在竖井墙上安装时，应在墙上预埋钢制件，风口与钢制件内法兰连接。,第四节 防排烟系统的调试与检测,系统调试的准备,1）风机：型号、位置；机座牢固件、防震、防腐；电源；风口与系统连接。 2）防火阀、排烟防火阀：型号、位置、关闭状况、电源、控制线路、设备动作可靠性。 3）风口：位置、安装质量、动作可靠性。 4）管道及附件：材质、规格及连接垫圈、支架、吊架牢固性，管道穿墙、楼板封堵措施等。,风机的运转试验,风机运转电流。 风机轴承与电动机温升。 风机基础的振动情况。 管道的振动情况。 管道阀门的开关是否正常，手动或自动试验查看动作是否灵活。 风机运转时的噪声 。,正压送风系统试验,手动启动任一送风阀，查看风机工作。 分别触发两个相关火灾探测器，查看相应送风阀、送风机的动作和信号反馈情况。 采用风速仪测量风口风速。 采用微压计，在保护区域的顶层、中间层及最下层，测量防烟楼梯间、前室、合用前室的余压。,机械排烟系统试验,手动启动任一排烟阀，查看风机工作。 分别触发两个相关的火灾探测器，查看相应排烟阀、风机的动作和信号反馈情况。 通风与排烟合用系统，同时查看风机运行状态的转换情况。 采用风速仪，按下列方法测量排烟风口的风速 。 启动排烟防火阀查看信号反馈及停止风机功能。,防排烟系统的检测,风机 防火阀、排烟防火阀 送风口、排烟口 管道及附件 联动控制 及系统功能,第五节 防排烟系统常见故障 及维修保养,风机的检查及常见故障,风机周围有无可燃物；安装螺栓是否牢靠； 传动机构是否变形、损伤；叶轮是否与外壳接触； 电动机接线是否松动；电机的外壳有无腐蚀； 电源供电是否正常； 检查轴承部分润滑状态； 轴承温度； 传动皮带是否松动，联轴器是否牢固； 手动或自动启动操作，进行启动试验 。,风机的小修,小修半年一次：清洗、检查轴承；紧固各部分螺栓，调整皮带的松紧度和联轴器的间隙及同轴度；更换润滑油及密封圈；修理进出风调节阀等。,风机的大修,大修一年一次，除包含小修内容外，还有：解体清洗，检查各零部件；修理轴瓦；更换滚动轴承；修理或更换主轴和叶轮，并对叶轮的静、动平衡进行校验。,防火阀常见故障及维修,故障：阀片无法转动或转动阻力较大 。 检修措施：阀片转轴锈蚀或阀片上铰链机构锈蚀 ，应在转轴与轴套处注入机油。用力来回转动阀片直至能轻松转动为止；阀体变形造成阀片与阀体框摩擦，应对变形处进行校正；如变形较小也可修挫阀片摩擦部位。,防火调节阀常见故障及检修,故障：熔断器易熔片熔断后杆芯不能缩进 。 检修：熔断器内弹簧力小，应更换；制动板变形向下弯曲，应校正 。 故障：熔断器动作后阀片不动或关不到位 检修：扭簧力矩偏小，可拆下紧固执行机构的三颗螺钉，将执行机构逆时针旋转一角度，以能可靠驱动阀片为准，将螺钉装回原处。,排烟防火阀常见故障及检修,故障1：.拉动拉环后阀片不动或关不到位 。 检修：盘簧断裂，应更换；盘簧力矩小，可逆时针转动力矩调节装置。 故障2：输入电压信号后执行机构不动作。 检修：电磁铁线圈开路或微动开关损坏使信号无法加在电磁铁上，应更换；电磁铁上弹簧弹力过大造成电磁铁无法吸合，可拆下弹簧将其适当剪短，然后装回原处；挂钩与摆杆接触处有毛刺或磨损后摩擦力增大，可用什锦挫轻轻修挫接触处。,排烟防火阀常见故障及检修,故障3：熔断器动作后执行机构不动作 。 检修：摆杆扭簧力太小，可校正扭簧或更换；摆杆变形向下弯曲，应校正。 故障4：无法复位。 检修：摆杆扭簧力小，可校正扭簧或更换；挂钩与摆杆接触部分太小挂不上，可轻轻修挫挂钩，使其恰好能挂上为准。 故障5：执行机构动作后无信号输出 。 检修：微动开关损坏，更换 。,排烟口常见故障及检修,故障：现场或远控机构动作后阀门不能打开 。 检修：阀体拉簧疲劳，拉力减少，更换拉簧；钢索与索套锈死，应更换。 执行机构损坏，更换。,系统联动控制,现场控制盘故障 消防联动控制装置故障 信号线路 逻辑关系 现场设备转换开关,系统综合检查要求,1）对防排烟系统的风机、送风口、排烟口等部位应当经常维护； 2）每三个月应由消防中心或风机房内启动，空载运行5min； 3）每年应对防排烟系统进行一次机械动作检测 。,风阀、防火阀、排烟防火阀的维护保养,1）排烟口、送风口有无变形、损伤，周围有无影响使用的障碍物； 2）风管与排烟口连接部位的法兰有无损伤，螺栓是否松动； 3）阀件是否完整，易熔片是否脱落，动作是否正常； 4）旋转机构是否灵活，每年对机械传送机构加适量润滑剂； 5）制动机构、限位器是否符合要求； 6）进行手动、远程启闭操作，检查是否可完全打开.,谢 谢 大 家！,