金灘強(qiáng)排煙改造

1、金光外灘辦公樓41F 消防排煙系統(tǒng)改造方案書上海江森自控有限公司二。四年三月二日目錄一項目概況3二排煙方案設(shè)計4三系統(tǒng)施工11四系統(tǒng)調(diào)試驗收11附錄 排煙系統(tǒng)改造示意圖金光外灘項目是由上海金光置業(yè)有限公司投資，江森自控有限公司負(fù)責(zé)弱電總包的大型工程項目，該項目包括一幢50層智能辦公樓、一幢26層高級公寓和一幢26層五星級豪華酒店。辦公樓原設(shè)計消防排煙系統(tǒng)是每層內(nèi)走道設(shè)2只機(jī)械排煙口，而辦公區(qū)域利用可開啟外窗自然排煙；2臺排煙風(fēng)機(jī)安裝在P4設(shè)備層，利用2只建筑豎井作為排煙風(fēng)道，擔(dān)負(fù) 5-50F 的消防排煙。該工程于2002年8月竣工后陸續(xù)投入使用，但由于41F原設(shè)計辦公區(qū)域是敞開大空間，并設(shè)置少

2、量可開啟窗，而目前該樓層的租戶為13家公司的小分隔，造成至少2家公司在內(nèi)區(qū)沒有可開啟外窗；其余公司房間的可開啟外窗小于室內(nèi)面積2%。因此，原有的自然排煙已經(jīng)不能滿足消防規(guī)范的要求，需對辦公區(qū)域增加機(jī)械排煙系統(tǒng)。本技術(shù)改造方案根據(jù)辦公樓消防排煙整改招標(biāo)的技術(shù)說明要求，并走訪了上海市消防局、黃浦防火監(jiān)督處和原空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計咨詢單位，與他們溝通并采納了多項優(yōu)良建議，考慮利用原有空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)并改造原有的機(jī)械排煙，來確?；馂?zāi)時公共走道和辦公區(qū)域的正常排煙量，滿足消防要求。.排煙方案設(shè)計1. 排煙系統(tǒng)的重新劃分(1) 豎向分區(qū)：針對原有排煙豎井負(fù)擔(dān)層數(shù)過多、建筑風(fēng)道漏風(fēng)量過大等弊端，現(xiàn)將豎井分成高中低3 段

3、，分別負(fù)責(zé)不同豎向?qū)訑?shù)(分別為 5-18、 19-36、 37-50 層)的排煙；排煙風(fēng)機(jī)相應(yīng)設(shè)置在避難層18F、 36F 和屋頂設(shè)備層P4F， 18F、36F 需新增排煙風(fēng)機(jī)，而對于高區(qū)可以復(fù)核原屋頂設(shè)備層 P4F 的 2 臺風(fēng)機(jī) 是否能夠達(dá)到設(shè)計參數(shù)要求。(2) 橫向劃分 - 內(nèi)走道：本改造工程的每層內(nèi)走道仍設(shè)置2 只機(jī)械排煙口，按60CMH/ m2 計算排煙量，41F內(nèi)走道面積230 m2,則走道排煙量為：230*60=13,800CMH ,每只排煙口排煙量為 6,900CMH 。(3) 橫向劃分 - 辦公區(qū)域：41F層的辦公區(qū)域面積約為1,535 m2 (建筑面積2,193m2左右)，

4、因該區(qū) 域已設(shè)置噴淋消防系統(tǒng)，且整個吊頂是一個連通的大空間，故可作為大空間辦公室按每小時 6 次換氣次數(shù)來計算排煙量，但整個層面的辦公區(qū)域排煙量不小于30,000CMH 。 1,535*6*3.6= 33,158 CMH 30,000CMH ，因此，41F 的辦公區(qū)域排煙量按 33,158CMH 設(shè)計， 吊頂空間同樣作為排煙空間考慮，故層高按梁底3.60m 計算。(4) 橫向排煙的聯(lián)動：當(dāng) 41F 層任何地方發(fā)生火警時，該層的內(nèi)走道和辦公區(qū)域同時排煙，總排煙 量 達(dá) 到 二 者 之 和 ， 即 13,800+33,158=46,958CMH ， 每 只 豎 井 為 23,479CMH。排煙系統(tǒng)

5、豎向高區(qū)各層的建筑參數(shù)豎向分區(qū)增加機(jī)械S 煙的樓層內(nèi)走道回積辦公區(qū)域建 筑面積辦公區(qū)域?qū)?際間積排煙機(jī)所在 位置M2M2M2高區(qū)37-50F371422,2531,577P4樓2臺381522,1261,488401522,2531,577412302,1931,535432102,2131,5492.排煙量計算(1)每層排煙量計算：按照上述分區(qū)，可以計算每層排煙系統(tǒng)的排煙量，見表4豎向 分區(qū)樓層內(nèi)走道內(nèi)走道 排煙量辦公區(qū)域 頭際回枳辦公區(qū)域 排煙量每層總 排煙量單豎井 排煙量豎井 風(fēng)速風(fēng)機(jī) 位置M2CMHM2CMHCMHCMHm/s高區(qū)37-50F371428,5201,57734,0654

6、2,58521,29312.354F2臺381529,1201,48832,14541,26520,63311.9401529,1201,57734,06543,18521,59312.54123013,8001,53533,15846,95823,47913.64321012,6001,54933,46146,06123,03013.350(2)每個系統(tǒng)的排煙量計算：按照上述分區(qū)，5-50F共分成3個排煙系統(tǒng)，高區(qū) 由2臺排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)合負(fù)擔(dān)各層排煙量，豎井風(fēng)量按照其系統(tǒng)中最大一層的排 煙量(41F的排煙量)計算，(3)排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量壓頭計算：風(fēng)機(jī)風(fēng)量按照其系統(tǒng)中最大一層的排煙量計算；根 據(jù)各段風(fēng)

7、道尺寸、長度、各段風(fēng)量，計算相應(yīng)風(fēng)速阻力和系統(tǒng)總阻力。計算 過程見下表：高區(qū)37-50排煙風(fēng)管阻力計算表管段編號1234567煙風(fēng)量(m3/h)1,7003,4005,1006,8008,50017,00024,000管段長度(m)151515151510684管尺寸長mm8008008001,1001,1001,0001,000寬mm300300300300300300400“管風(fēng)速(m/s)23.95.95.77.215.716.7比摩阻(Pa/m)0.110.430.920.791.215.5311.41工程阻力(Pa)1.76.413.811.918.155.3775.8風(fēng)速比321.

8、511.384.2局阻系數(shù)20.370.20.370.50.980局部阻力(Pa)4.63.44.27.315.4145.70“管段阻力(Pa)6.49.91819.233.5200.9775.8系統(tǒng)總阻力Pa1,064Pa(注鍍金率風(fēng) 管鍍金率風(fēng) 管鍍金率風(fēng) 管鍍金率風(fēng) 管鍍金率風(fēng) 管鍍金率風(fēng) 管土建風(fēng) 道(4)排煙風(fēng)機(jī)的選型：根據(jù)上文計算，每只排煙豎井的排煙量為23,479CMH,考慮建筑豎井漏風(fēng)量較大， 因而每臺排煙風(fēng)機(jī)再次基礎(chǔ)上增加 20%的富裕量，23,479*1.2=28,175CMH;對于 風(fēng)機(jī)壓頭，因上文計算中已經(jīng)考慮了余量，不必再增加，為1,064Pa。排煙風(fēng)機(jī)的選型表豎向分

9、區(qū)新系統(tǒng)編號排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量臺數(shù)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓CMHPa高區(qū)37-50FF-CE-0-5/ F-CE-0-628,17521,0643.平面改造具體措施(1)根據(jù)該項目的實(shí)際情況，本方案擬將同一樓層的辦公室區(qū)域的排煙系統(tǒng)與空 調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合起來，這是基于消防規(guī)范對于“設(shè)有的大空間辦公區(qū)域、汽 車車庫，其排煙量可按每小時 6次換氣次數(shù)且應(yīng)不小于30,000CMH,或設(shè) 置不小于室內(nèi)面積2%的可開啟外窗或百葉窗。”為依據(jù)的，而且將內(nèi)走道排煙和辦公區(qū)域排煙聯(lián)合考慮，在該層發(fā)生火警時，排煙風(fēng)機(jī)對整個樓層的內(nèi) 走道和辦公區(qū)域同時排煙。千十十排煙系統(tǒng)改造示意圖(2)根據(jù)原有的建筑及新的使用功能和布局，在辦公區(qū)域另外

10、增加排煙風(fēng)管在施 工上難度非常大，幾乎不可能，故考慮利用原來的空調(diào)送風(fēng)管作為排煙風(fēng)管， 原空調(diào)系統(tǒng)采用吊頂回風(fēng)，沒有回風(fēng)管，整個吊頂空間作為一個回風(fēng)腔，在 每層主風(fēng)管增設(shè)4只常閉型排煙閥防火閥，火災(zāi)時全部開啟該層排煙閥進(jìn)行 排煙；另外，空調(diào)送風(fēng)末端采用帶風(fēng)機(jī)的串聯(lián)型定風(fēng)量風(fēng)箱，在遇火警時， 該末端風(fēng)機(jī)和空調(diào)AHU送風(fēng)機(jī)同時關(guān)閉，排煙風(fēng)機(jī)開啟，送風(fēng)管變?yōu)榕艧?管，煙氣經(jīng)天花均勻布置的回風(fēng)口進(jìn)入吊頂空間， 再經(jīng)末端風(fēng)箱的回風(fēng)口進(jìn) 入排煙支管，排入排煙豎井。對于天花風(fēng)口面積較小的房間，則增加風(fēng)口， 在發(fā)生火警時，使煙氣通過天花風(fēng)口浮升至吊頂空間，經(jīng)排煙管道排出。(3)對于內(nèi)走道，仍然利用原有排煙口，

11、來滿足內(nèi)走道60CMH/m2的排煙量要求，此排煙口有排煙閥直接與排煙豎井聯(lián)接。(4)送風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)的兼用。每層的辦公區(qū)域的排煙管在進(jìn)入排煙豎井前的總管上都安裝有一只電動排煙防火閥，這樣，在該層遇火警時，至少 6只電動排煙閥接到消防中心的電信號打開，對整個樓層排煙。送風(fēng)系統(tǒng)切換到排煙系統(tǒng)時，僅需關(guān)閉空 調(diào)系統(tǒng)的全部風(fēng)機(jī)即可，這樣動作部件最少，系統(tǒng)和信號得以簡化，事故 排煙時的可靠性得以保證。（5）排煙系統(tǒng)由消防控制中心監(jiān)控；排煙風(fēng)機(jī)吸入口設(shè)常開型、280' C時自動關(guān)閉的防火閥與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動，各層的排煙閥均有280' C時自動關(guān)閉的功能，能有效防止火災(zāi)蔓延至其它防火分區(qū)。排煙

12、系統(tǒng)剖面示意圖4.增加排煙防火閥不會影響原有空調(diào)系統(tǒng)的推論在原有的空調(diào)系統(tǒng)主風(fēng)管上增加排煙閥，因為空調(diào)系統(tǒng)存在正壓，即使排煙閥 為常閉狀態(tài)，也會存在一定的漏風(fēng)量，但這些漏風(fēng)量是否會對空調(diào)系統(tǒng)造成不良影 響，我們通過以下的計算和分析得出結(jié)論。1）漏風(fēng)量的計算根據(jù)上海田中空調(diào)防火設(shè)備有限公司生產(chǎn)的排煙防火閥的檢驗報告第4項檢測結(jié)果，排煙防火閥最大漏風(fēng)量為373CMH/M2 （即每平米截面積閥門的漏風(fēng)量為373CMH）,其測試條件按國標(biāo) GB15931/1995規(guī)定為溫度20度、閥門兩端壓差為 300pa。對于定靜壓控制方式的VAV空調(diào)系統(tǒng)，其主風(fēng)管中平均靜壓在140180pa左右, 排煙閥處的全壓

13、不超過250pa,因而我們可以用標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的漏風(fēng)量來計算排煙閥的漏風(fēng)量：假設(shè)排煙閥尺寸為1000*300，則每只排煙閥漏風(fēng)量為：373*1*0.3=112CMH ；假設(shè)每層有4 只排煙閥，則總漏風(fēng)量為： 112*4=448CMH 。2） VAV BOX 二次循環(huán)風(fēng)風(fēng)量的計算針對本項目的 VAV 空調(diào)方式， 也有利于消除排煙閥引起的漏風(fēng)量。 對于標(biāo)準(zhǔn)層，空調(diào)末端分內(nèi)外區(qū)，內(nèi)區(qū)使用不帶風(fēng)機(jī)的單風(fēng)道VAV BOX ，沒有二次回風(fēng)；但空調(diào)外區(qū)，使用帶風(fēng)機(jī)的串聯(lián)型定風(fēng)量的 VAV BOX ，外區(qū) VAV BOX 不但有從 AHU 來的一次風(fēng)，還有從天花里抽取的二次循環(huán)風(fēng)，我們可以計算出每層二次循環(huán)風(fēng)

14、的風(fēng)量。以 41F 為例：13只內(nèi)區(qū)VAV BOX分配的一次風(fēng)最大風(fēng)量約為10,270CMH（每只平均790CMH 左右） ；16 只外區(qū)VAV BOX 分配的一次風(fēng)最大風(fēng)量約為 19,730CMH （每只平均1,233CMH 左右）；而 16 只外區(qū) VAV BOX 送到送風(fēng)散流器的總風(fēng)量約為 38,080CMH （每只 VAVBOX 平均 2,380CMH 左右） ，且為固定風(fēng)量；所以 ， 16 只外 區(qū) VAV BOX 從天花里抽取的二次循環(huán)風(fēng)最小風(fēng)量約為38,080-19,730=18,350CMH3） 對比結(jié)論天花空間由于VAV BOX 的二次循環(huán)風(fēng)形成負(fù)壓狀態(tài)， 4 只排煙口的漏風(fēng)

15、量約為448CHM ，約為 VAV BOX 二次循環(huán)風(fēng)量的2.5%，可以迅速被外區(qū)的BOX 吸收，送入房間，同樣承擔(dān)房間的負(fù)荷。而且，吊頂中的溫度也與房間空調(diào)溫度相差無幾， 不致引起結(jié)露等問題。綜上分析，針對本項目，在吊頂中增加的排煙風(fēng)口并不會給原有的空調(diào)系統(tǒng)帶來明顯的負(fù)面影響。4） 其它在施工中除了注意接管的防火隔熱性能外，還應(yīng)重視排煙管的密封性能，而且排煙閥的末端開口如能接近VAV BOX 的二次回風(fēng)口，則更加有利于排煙閥的一次漏風(fēng)被 BOX 吸入，送進(jìn)房間。三.系統(tǒng)施工1 排煙系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該得到業(yè)主、 設(shè)計單位的認(rèn)可后開始采購消防設(shè)備材料及施工。2 排煙系統(tǒng)的材料、設(shè)備產(chǎn)品應(yīng)出具消防局以

16、及出廠檢驗合格報告。3 首先改造豎向系統(tǒng)：安裝排煙風(fēng)機(jī)，對排煙豎井重新隔斷，對漏風(fēng)量大的建筑豎井進(jìn)行粉刷密封或更換為金屬風(fēng)道。4 橫向分區(qū)的改造， 每層作為一個改造分區(qū)， 將空調(diào)主風(fēng)管分別引入排煙豎井，風(fēng)管穿越內(nèi)走道時，如其它管線無法避讓，可局部采用走道防火腔的辦法代替風(fēng)管。5 排煙系統(tǒng)風(fēng)管的壁厚、法蘭規(guī)格以及連接應(yīng)滿足要求。6 排煙風(fēng)機(jī)的安裝應(yīng)符合規(guī)范要求。四系統(tǒng)調(diào)試驗收1 排煙系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)包括設(shè)備單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)、系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試，安裝規(guī)范執(zhí)行。2 排煙系統(tǒng)的驗收時，應(yīng)提交下列技術(shù)文件：(1) 消防局設(shè)施檢測單位出具的技術(shù)測試報告(2) 開通調(diào)試記錄(3) 設(shè)計變更文字記錄(4) 系統(tǒng)竣工圖(5) 排煙風(fēng)機(jī)、排煙口、排煙防火閥等產(chǎn)品的合格證和國家質(zhì)量監(jiān)督中心出具的檢驗報告。3 排煙系統(tǒng)