解析通风与散气体系协调的技艺革新.doc

1风机的兼用

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从系统构成来看，兼用可分为部分兼用和全兼用两种形式。部分兼用形式的风道或主干风道是共用的，风机则分别设置。平时通风空调风机运行，火灾时自动切换到排烟风机运行。该方式机房面积大，设备费用高，且排烟风机仅在非常时期运行，其故障不易发现，系统可靠性差，兼用的优越性并没有充分体现出来。全兼用形式不仅风道兼用，风机也兼用，但首先需要解决风量不一致的问题，同时排烟系统不应跨越防火分区。
以常用的排风排烟兼用系统为例，排风量一般按6次/小时，若楼板下高度为3m，则单位面积排风量为18m3；与之对应，根据《高层民用建筑设计防火规范》的要求，排烟量最低值为60m3/可见，对于相同的服务面积，排烟风量是排风量的3倍以上。为达到风机兼用，此时可以采用双速高温排烟风机。平时以低挡转速通风，火灾时以高档转速排烟。但分析了国内数个厂家的产品样本后发现，低档转速运行时，全压在300Pa以上的风机，其高档风量均未超过低档风量的2倍。若采用此类风机，满足了排风要求，则排烟风量不够；相反，若满足了排烟风量要求，则排风量过剩。造成浪费。
为实现风机的兼用，可将排风系统所瞎面积化分为若干个防烟分区，并满足按其最大防烟分区面积每m2排烟量不小于120m3/h。这时便可以做到使兼用风机排风量与排烟量相等。防烟风区的个数则可根据风量平衡原理确定：
A/N120=nAH
式中N为应划分的防火分区个数；A为排风系统所辖面积；n为排风唤气次数；H为从地面至顶棚的高度，可近似取层高。得：N=120/nH按上式确定的N值划分防烟分区。防烟分区之间采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来分隔。当某个防烟分区失火时，该区的烟感器等自动报警装置动作，系统转为排烟运行，该防烟分区排烟，其余分区的排风停止。
要实现风机兼用，不仅要使排烟工况与通风工况下的风量一致，还应分别计算两种工况下管路系统的阻力，进而确定风机选型所需的风压值，根据风量、风压选用兼用风机。
2排烟工况的风量与风压
2.1排烟管路的阻力计算
兼用系统中，两种工况所对应的各段管路的风量是不同的，特别是支管段部分。支管段排烟时的风量一般为空调时风量的3～4倍，由于管路的阻力与其风量的平方成正比，故对于同一根支管道，排烟时产生的阻力为空调的9～16倍。因此，将支管道尺寸适当放大以减小排烟时阻力是必要的，尤其是当支管管较长时更应这样。另外，排烟时，支管与干管之间的三通成为合流三通，其阻力系数远大于送风时分流三通的阻力。因此，应严格认真地计算排烟管网阻力。凭所谓“经验值”估算是不可取的。事实上，已有不少工程实例表明，由于兼用风机的风压偏小，使得排烟时的风量下降，无法正常排烟。
由于着火区的不确定性，当不同防烟分区排烟时，同一管段中的风量是变化的。理论上，应针对每个防烟分区来计算相应环路的阻力，以其中最大的环路阻力作为选定风机的依据。如是，当防烟分区较多时，计算工作量就很大。实际计算时，针对下列两种情况计算就足够了。
计算最不利环路的阻力。如果该环路排烟风量小，则计算次远的一个环路。
当各防烟分区的排烟风量不等时，计算排烟风量最大的环路阻力。
2.2管路的漏风量计算
由于排烟管路特别是支管段中风速高，导致管内、外压差较一般通风管路的大，因此必须考虑通过排烟口周边及其连接短管、管道咬口接缝处以及法兰盘等部分的漏风量，从而正确地选用排烟风机。计算漏风量可以采取下书述两种方法：方法一，从最末端的支管段算起，顺次计算各管段静压以及相对应的漏风量，并将该漏风量加在该风量上，继续计算下一管段的静压。
方法二，计算管路静压时，不考虑漏风量。求出各管段静压之后，再逐段计算漏风量，并求其总和，进而对原有的饿风量与风压进行修正。
方法一是精确计算，方法二则是简化计算法。管网各部分的漏风量取决于风口、风道制作与安装质量，一般可按下列公式计算：排烟口周边的漏风量：
L1=1.92l△P0.5
排烟口连接短管周边的漏风量：
L2=0.164l△P0.69每副法兰盘的漏风量：L3=5.20×10-2△P0.68管道单位长度咬口接缝的漏风量：L4=5.99×10-3△P0.69上述式中，漏风量L的单位为m3/h，管内外压差△P的单位为Pa，l为排烟口或排烟口连接短管的周长。
工程中直接利用土建竖井作竖向排烟风道的例子不少，其漏风量随施工质量而有很大差异，有的工程因竖井漏风，导致最远端的低层区排烟量趋于零。
因此应尽量不直接用土建竖井作排烟风道，或者在竖井作排烟风道，或者在竖井施工中严把质量关，做到随砌随抹。
3兼用风机的选定
当风量与环路总阻力确定后，便可选定风机了。
假设防烟A分区是最远环路，B是排烟风量最大的环路，其选定步骤如下：首先，确定防烟A分区与B排烟量LA，LB，接着计算环路A和B的总阻力PA，PB，然后作出A，B环路的管网特性曲线中大的曲线。在该曲线上，根据系统风量L=LB确定风机全压PS。这样，风机就选定了。
须知，通风空调工况下的管网总阻力Pf仍然按常规方法计算。如前所述，Pf