摘要：大型商業廣場防排煙系統設計包括地下車庫機械排煙通風系統設計、營業大廳和內走道排煙系統、中庭排煙系統設計、樓梯間和前室機械加壓送風系統設計、地下商場避難走道前室機械加壓送風系統設計。

關鍵詞：大型商業廣場；工作原理；機械排煙通風；機械加壓送風；避難走道前室送風；中庭排煙；防排煙風機；排煙防火閥；電動排煙口；電動送風口；余壓智能監控

0 引言

    城市的購物商場功能一體化、大面積化越來越多，由于商場平面面積較大，重大火災隱患較多，需要設計完善的防排煙通風系統。

1 設計依據

    （1）《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）；

    （2）《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）；

    （3）《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014）；

    （4）《建筑機電工程抗震設計規范》（GB50981-2014）。

2工作原理

    （1）機械排煙系統的工作原理：當建筑物內發生火災時，采用機械排煙系統將不具備排煙條件的走道、房間等空間的煙氣排至建筑物外。機械排煙系統的啟動，通常由火場人員手動控制或由感煙探測器將火災信號傳遞給消防中心防排煙控制器，開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在著火區的防煙分區內，并打開排煙口以及和排煙口聯動的排煙防火閥，同時關閉相關空調系統和送風管道內的防火閥防止煙氣從空調和通風系統蔓延到其他非著火房間，最后由設置在屋頂的排煙風機將煙氣通過排煙管道排至室外。

    （2）機械加壓送風系統的工作原理：為了保證疏散通道不受煙氣侵害，保證人員能安全疏散，發生火災時，從安全性角度出發高層建筑內可分為4 個安全區：第1 類安全區是防煙樓梯間、避難層；第2 類安全區是防煙樓梯前室、消防電梯間前室或合用前室；第3 類安全區是走道；第4類安全區是房間。加壓送風時應使防煙樓梯間壓力大于前室壓力，前室壓力大于走道壓力，同時還要保證各部分之間的壓差不要過大，以免造成開門困難影響疏散。當火災發生時，機械加壓送風系統應能及時開啟，防止煙氣入侵以確保有一個安全可靠的疏散通道和環境，為安全疏散提供足夠時間。

3某大型商業廣場的防排煙系統設計

    某商業廣場建筑位于廣州市廣州番禺區，總建筑面積14.6 萬平方，地上共4 層，地下1 層。地上每層建筑面積1.4 萬平方，建筑高度為21.8m，每層劃分為四個防火分區，每個防火分區設有一個中庭，一個自動扶梯，4個疏散樓梯，為大型商場。地下1 層建筑面積9 萬平方，其中1.6 萬平方功能為停車庫，7.4 萬平方功能為人行通道、商業、餐飲等服務設施，共劃分為47 個防火分區，設置下沉式廣場、避難走道、避難走道前室。

3.1 地上排煙通風系統設計內容

    （1）營業大廳、內走道設置排煙排風系統。

    （2）超過50平方的房間設置排煙排風系統。

    （3）中庭設置排煙系統。

3.2 地下排煙通風系統設計內容

    （1）地下車庫按防火分區設有機械排煙系統，與平時通風系統合用，設置雙速排煙風機，每個防火分區內劃分防煙分區，每個防煙分區不大于2000平方。每個防煙分區的排煙量，按規范的要求計算，排煙量為33000立方/時，并設置機械補風系統，送風量為不少于排煙量的50%。當發生火警時由消防中心控制平時排風系統轉換為排煙系統。排煙風機前均設置280℃排煙防火閥，當煙溫達到280℃時則防火閥關閉，且排煙風機、送風機停止運行，并有信號反饋至消防中心。

    （2）地下商業及配套用房等人員較多的場所，按不大于500平方劃分防煙分區，且按各防火分區均分別設置機械排煙系統，與平時通風系統合用，設置雙速排煙風機，并設置消防時的機械補風系統。排煙量按最大防煙分區面積每平米不小于120m3/h 計算，送風量不小于排煙量的50%。在每個防煙分區內的排煙口按距最遠點不超過30m，對于面積大于50m2的商鋪或房間，單獨設置電動排煙風口。當發生火警時，由消防中心控制著火所在防火分區內的排煙風機進行排煙，并打開火災所在防煙分區的電動排煙口及排煙閥，關閉非著火區的所有電動防煙防火閥；同時啟動機械送風機進行消防補風。

    （3）地下營業廳、內走道排煙系統：不具備自然排煙條件的營業廳、內走道設置機械排煙系統，排煙量按走道面積60m3/h·平方計算。負責二個排煙分區時，按最大防煙分區面積不少于120m3/h·平方計算。防煙分區內的排煙口距最遠點的水平距離不超過30m。當發生火警時，由消防中心控制該排煙風口開啟，并啟動排煙風機進行排煙。

3.3 正壓送風系統設計內容

    （1）地上樓梯6、10 各層防煙樓梯間靠外墻，每五層內可開啟外窗總面積之和大于2m2，且消防前室分開設置，按規范采用自然排煙方式。

    （2）地上其他樓梯間采用正壓送風系統，設置自垂式百葉送風口，每二層設置一個。

    （3）消防合用前室均采用正壓送風系統，每層均設置電動送風口，常閉，火警時，系統由消防控制中心控制啟動著火層及其上下一層前室送風口，同時啟動加壓送風機。

    （4）地下室不符合自然排煙條件的樓梯間設計獨立機械加壓送風系統，單獨送風，其前室或合用前室有加壓時送風量為25000m3/h，每層設一常開型百葉風口，當火警發生時，由消防中心控制加壓風機啟動，給樓梯間加壓送風。防煙樓梯間正壓值為40～50Pa。

    （5）合用前室及樓梯間前室設置機械加壓系統，當樓梯間設置加壓系統時合用前室送風量為25000m3/h，樓梯間采用自然排煙時合用前室送風量為33000m3/h，合用前室每層設有電動加壓送風口，當發生火警時，由消防中心控制本層及上一層電動加壓送風口開啟，同時啟動加壓風機進行加壓送風。合用前室正壓值為25～30Pa。

    （6）避難走道前室設置機械加壓送風系統，送風量為40000m3/h。避難走道每個前室內設置電動加壓送風口。當發生火警時，由消防中心控制該防火分區避難走道所有前室的電動加壓送風口開啟，同時啟動加壓風機，進行加壓送風。

3.4 排煙系統設計

    （1）排煙風機：排煙風機設置在天面，采用雙速排煙風機，平時排風，火災時排煙。風機應設在混凝土或鋼架基礎上。風機驅動裝置的外露部位必須裝設防護罩，直通大氣的進、出風口必須裝設防護網，并應設防雨措施。排煙風機應保證在280℃時連續工作30min。

    （2）排煙防火閥：在風機房房入口處設有當煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的排煙防火閥。閥門應順氣流方向關閉，防火分區隔墻兩側的防火閥距離墻端面應不大于200mm。

    （3）排煙口：排煙口距可燃物的距離不小于1.5m。電動排煙口的手動驅動裝置應固定安裝在明顯可見、距樓地面1.3～1.5m 之間便于操作的位置。排煙口的設計風速小于10m/s。

    （4）排煙風管：排煙風管采用鍍鋅鋼板制作。風管穿越防火分區、空調機房處均設置有防火閥，穿越變形縫兩側的風管均設置防火閥。穿越不同防火分區的消防風管均需采用50mm 厚玻璃棉氈作隔熱處理，并用耐火時間大于1.5h 防火板作密封處理。本項目所在地抗震設防烈度為Ⅷ度，按規范要求防排煙風管應采用防震支吊架。

3.5 中庭排煙系統設計

    防火分區一區、二區中庭設置獨立的機械排煙系統，總排煙量分別為130000CMH，并設置百葉自然補風，排煙風口布置在中庭頂部。當發生火警時，由消防中心啟動排煙風機進行排煙，并打開電動排煙口及排煙閥，同時啟動機械送風機進行消防補風。三區一個中庭總排煙量為125000CMH，并設置百葉自然補風。四區一個中庭，中庭總排煙量為120000CMH，并設置百葉自然補風。在四層天面設置中庭獨立排煙風機。

3.6 加壓送風系統設計

    （1）加壓送風量的選取：機械加壓送風系統的設計送風量應充分考慮管道沿程損耗和漏風量，且不應小于計算風量的1.2 倍。

    （2）余壓閥：為了保證防煙樓梯間及其前室或合用前室的正壓值，防止正壓值過大而導致疏散門難以推開，應在防煙樓梯間與前室、前室與走道之前設置余壓閥，控制余壓閥兩側正壓間的壓力差不超過規范要求的50Pa。余壓閥是控制壓力差的閥門。

    （3）送風口：送風口的設計風速小于7m/s。

3.7 地下室發電機房及電房氣體防護區的通風排風設計

    （1）氣體事后通風：設有氣體消防或事故通風的房間在滅火完畢后開啟事后排風機和防煙防火閥排風。事后排風與平時排風或事故通風合用系統。

    （2）氣體滅火時，70℃電動防火閥關閉；氣體滅火后，70℃電動防火閥打開。

4調試

    （1）排煙防火閥的調試：模擬火災，相應區域火災報警后，同一防火區域內閥門應聯動關閉。閥門關閉后的狀態信號應能反饋到消防控制室。閥門關閉后應能聯動相應的風機停止。

    （2）排煙口的調試：模擬火災，相應區域火災報警后，同一防火區域內的閥門應聯動開啟，排煙口關閉后的狀態信號應能反饋到消防控制室。排煙口關閉后應能聯動相應的風機停止。

    （3）送風機、排煙風機的調試：手動開啟風機，風機應正常運轉2.0h，葉輪旋轉方向應正確。核對風機的銘牌值，并測定風機的風量、風壓，其結果應與設計相符。在消防控制室手動控制風機的啟動、停止，風機的啟動、停止狀態信號應能反饋到消防控制室。

    （4）機械加壓送風系統：同一防火分區內兩個獨立的火災探測器作為送風口、送風機開啟的聯動觸發信號，或一個火災探測器與一個手動報警按鈕的報警信號，作為送風口、送風機開啟正壓送風口。根據設計模式開啟送風機，在系統的不同位置打開送風口，測試送風口處的風速，以及樓梯間、前室、合用前室、消防電梯前室、封閉避難層的余壓值，應達到規范要求。測樓梯間和前室的余壓值時，手動開啟相應的加壓送風機，采用數字微壓計，兩個操作員配合，一人手執微壓計站在前室，另一人微壓計正壓軟管站在樓梯間，微壓計上的讀數就是壓力，結果應符合規范要求。

    （5）機械排煙系統：根據設計模式開啟排煙風機和相應的排煙口，風機排煙量和排煙口處的風速應達到設計要求；測試機械排煙系統，還要開啟補風機和相應的補風口，送風口處的風量值和風速應達到規范要求。

5安科瑞余壓監控系統介紹及選型

    針對各類機械加壓送風系統的應用特點，安科瑞電氣股份有限公司研發了余壓監控系統，是集工業計算機技術、通訊、抗電磁干擾、數字傳感技術及消防二總線于一體的智能化系統。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時實時自動巡檢并采集監控區域壓力變化等工作狀態，對超壓故障發出報警信號并記錄，當防煙樓梯間或前室余壓值達到超壓監控值時，余壓探測器發出報警信號，余壓控制器打開加壓風機風管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區間值后，余壓探測器發出信號，余壓控制器關閉旁通閥，通過控制旁通閥的開啟，來保持余壓值穩定在規范要求的區間值內，系統具有實時性、數字化、智能化，自動化連續監控的特點。

5.1系統結構

    余壓監控系統由余壓監控器（主機）、余壓控制器、余壓探測器、風閥執行器、系統監控專用軟件等部分或全部設備組成滿足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統技術標準》、GB50016《建筑設計防火規范》和GB50098《人民防空工程設計防火規范》等相關國家標準中的功能需求。

5.2 配置與功能

    系統應根據建筑物內機械加壓送風系統設置的具體情況，采用分斷設計的控制方式，確定余壓控制器和余壓探測器的設置部位、數量與形式；5.3設計規程

    余壓控制器和余壓探測器的實時工作狀態及故障報警等信息，應通過通信接口，并聯接入加壓風機控制箱內的余壓監控系統總線，將各類信息上傳至消防控制室內的余壓監控器（主機），進行統一監測管理、顯示并存儲，以便于值班人員隨時掌控和了解設備運行情況；

    余壓監控器與余壓控制器之間采用RS485通訊方式，485回路的總線采用NH-RVSP-2*1.5mm2的通訊線纜，通訊距離一般在500米以內，余壓監控器可連接64個余壓控制器；

    余壓控制器與余壓探測器之間采用二總線通訊方式，二總線回路的總線采用NH-RVSP-2*2.5mm2的通訊線纜，通訊距離一般在500米以內， 防煙樓梯間、前室樓板垂直敷設，余壓控制器可連接128個余壓探測器；

    系統的設置不應影響機械加壓送風系統的正常工作。

5.4設置場所及范圍

    在設有機械加壓送風系統的場所，應設置余壓監控系統。每臺加壓送風機配電控制箱內應設置余壓控制器；防煙樓梯間及其前室設置余壓探測器；消防電梯間前室或合用前室應設置余壓探測器；避難走道的前室，避難層(間)應設置余壓探測器。

5.5設置部位

5.5.1.余壓控制器的設置

    余壓控制器的設置數量，與機械加壓送風機的數量為一對一的關系；

    余壓控制器應設置在加壓送風機控制箱內，控制箱內預留一路220V做為余壓控制器的工作電源；

5.5.2.余壓探測器的位置

    防煙樓梯間的前室或合用前室，應每層前室設一臺余壓探測器；

    應在樓梯間高度約為三分之一和三分之二處（層）各設置一臺余壓探測器；或宜在設有加壓送風口處（層）， 設一臺余壓探測器；

    余壓探測器應設置在高壓區（樓梯間、前室區域疏散門側），距頂0.2至0.5米壁掛安裝，采用底座直接固定在預埋86盒上。

6 結語

    總之，大型商業廣場防排煙通風系統的設計，需要對不具備自然排煙條件的營業大廳、走道、鋪位、商店設計防排煙通風系統。特別是超過2萬平方的地下室商場，還要設計避難走道前室的機械加壓送風系統。

參考文獻

[1] 中華人民共和國公安部編寫.《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）.中國計劃出版社，2014.

[2] 李育華. 論大型商業廣場的防排煙通風系統設計[J]. 建材與裝飾，2018(032):118-119.

[3] 安科瑞 余壓監控系統, 2020.08版.