通風系統

一、通風系統的概念和作用

建築通風就是把建築物室內被汙染的空氣直接或經過淨化處理後排至室外，再將新鮮的空氣補充進來，達到保持室內空氣環境符合衛生標準要求的過程。

可見，通風是改善空氣條件的方法之一，它包括從室內排除汙濁空氣和向室內補充新鮮空氣兩個方面，前者稱為排風，後者稱為送風。實現排風和送風所採用的一系列設備、裝置的總稱為通風系統。

建築通風常常被應用於生產和生活中，前者稱為工業通風。

二、通風系統的形式與分類

通風系統可分為自然通風和機械通風。自然通風是利用房間內外冷熱空氣的密度差異和房間迎風面、背風面的風壓高低來進行空氣交換的；機械通風是使用通風設備向廠房（房間）內送入或排出一定數量的空氣，進行空氣交換和處理工作。

根據通風範圍的不同，機械通風又可分為全面通風、局部通風和混合通風三種。採用哪種通風方式主要取決於有害物質產生和擴散的範圍的大小，有害物質面積大則採用全面通風，相反可採用局部和混合通風。

在進行自然通風的計算中，通常把外牆內外兩側的壓差稱為餘壓，如某窗孔餘壓為正，窗孔排風；餘壓為負，則窗孔進風；當窗孔位於餘壓為零的等壓面上時，則窗孔的上部進風，下部排風。在建築物中，將餘壓為零的平面稱為中和麵，因此，位於中和麵以下的窗孔是排風窗，位於中和麵以上的窗孔是進風窗。

熱壓作用下的自然通風，是利用室內外空氣溫度的不同而形成的密度、壓力差造成的室內外的空氣交換。當建築物受到風壓和熱壓的共同作用時，在建築物外圍各窗孔上作用的內外壓差等於其所受到的風壓和熱壓之和。充分利用風壓、熱壓作用下的自然通風是現代綠色環保建築的重要內容之一，是改善室內空氣質量、創造舒適環境優先採用的措施之一。

通風管道及設備

一、風機

1、風機的分類

風機是通風系統中為空氣的流動提供動力以克服輸送過程中的阻力損失的機械設備。在通風工程中應用最廣泛的是離心風機和軸流風機。離心風機由葉輪、機殼、機軸、吸氣口及排氣口等部件組成。

2、風機的技術性能

① 風量：指風機在工作狀態下，單位時間輸送的空氣量，單位為m³/h；

② 風壓：指風機所產生的壓強，單位為Pa；

③ 有效功率：指風機傳送給空氣的功率，它等於風量與風壓的乘積，單位為W。

二、通風管道

1、風管材料：它分金屬材料和非金屬材料兩大類。

①金屬材料有薄鋼板、不鏽鋼板、鋁板等。

②非金屬材料有玻璃鋼板、硬聚氯乙烯板、混凝土風道等。

2、風管的斷面形狀

有圓形和矩形兩種。

三、風閥

風閥裝設在風管或風道中，主要用於調節空氣的流量。通風系統中的風閥可分為一次調節閥、開關閥和自動調節閥等。

四、風口

風口分進氣口和排氣口，裝在風管或風道的兩端，根據使用場合的不同，分為室內和室外兩種形式。

五、除塵設備

為防止汙染，在空氣排出大氣前進行淨化處理，使粉塵與空氣分離，進行這種處理過程的設備稱為除塵設備。除塵設備種類主要有機械式除塵器、過濾式除塵器、溼式除塵器和電除塵器等四種類型

高層建築的防火排煙

一、防火排煙分區

1、防火分區和防煙分區

防火是防止火災蔓延和撲滅火災，排煙是將火災產生的煙氣及時予以排除，防止煙氣向外擴散，以確保室內人員的順利疏散。

在高層建築的防火排煙設計中，通常將建築物劃分為若干個防火、防煙單元，用防火牆（或防煙牆）及防火門隔開，採取防火排煙措施，把火勢和煙氣控制在一定的範圍內，減少火災的危害。這些防火、防煙的單元稱為防火和防煙分區。

2、煙氣的擴散機理

風壓是指空氣流動時遇阻，速度降低，動能轉化成壓能從而產生的壓力。

煙氣是指物質在不完全燃燒時產生的固體及液體粒子在空氣中的懸浮狀態。煙氣的流動擴散，主要受到風壓和熱壓等因素的影響。

熱壓或煙囪效應指的是當建築物內部的溫度高於外部空氣溫度時，在建築物的豎井中（如樓梯井、電梯井、設備管道井等豎向通道）產生的上升熱空氣的現象。

當建築物的下部或迎風面房間發生火災時，由於風壓和熱壓的作用，火災造成的危害性要比建築物的上部或背風面房間失火所造成的危害大得多。

高層建築的防排煙，常採用自然排煙、機械防煙及機械排煙等形式。

二、高層建築防火排煙的形式

1、自然排煙：自然排煙是利用風壓和熱壓作動力的排煙方式。

2、機械防煙

機械防煙是採取機械加壓送風方式，以風機所產生的氣體流動和壓力差控制煙氣的流動方向的防煙技術。

防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室，應設置機械防煙設施。若防煙樓梯間前室或合用前室有散開的陽臺、凹廊或前室內有不同朝向的可開啟外窗，能自然排煙時，該樓梯間可不設防煙設施。避難層為全封閉式避難層時，應設加壓送風設施。

樓梯間每隔2～3層設置一個送風口；前室應每層設一個送風口。加壓送風口應採用自垂式百葉風口或常開百葉風口；當採用常開百葉風口時，應在加壓風機的壓出管上設置止回閥。當設計為常閉型時，發生火災只開啟著火層的風口。風口應設手動和自動開啟裝置，並與加壓送風機的啟動裝置連鎖。

3、機械排煙

採取機械排風方式，以風機所產生的氣體流動和壓力差，利用排煙管道將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度。

機械排煙方式適用於不具備自然排煙條件或較難進行自然排煙的內走道、房間、中庭及地下室。對機械排煙的要求如下所述。

① 排煙口應設在頂棚上或靠近頂棚的牆面上，設在頂棚上的排煙口，距可燃構件或可燃物的距離不應小於1m。

②排煙口應設有手動和自動開啟裝置，平時關閉，當發生火災時僅開啟著火樓層的排煙口。

③防煙分區內的排煙口距最遠點的水平距離不應超過30m。走道的排煙口應儘量佈置在與人流疏散方向相反的位置。

④ 在排煙支管和排煙風機入口處應設有溫度超過280℃時能自行關閉的排煙防火閥。

⑤排煙風機應保證在280℃時能連續工作30min。當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機應能自行啟動。

⑥ 排煙風道必須採用不燃材料製作。安裝在吊頂內的排煙管道，其隔熱層應採用不燃材料製作，並應與可燃物保持不小於150mm的距離。

⑦機械排煙系統與通風、空調系統宜分開設置。若合用時，必須採取可靠的防火安全措施，並應符合排煙系統要求。

⑧設置機械排煙的地下室，應同時設置送風系統。

機械排煙系統的控制程序，可分為不設消防控制室和設消防控制室的兩種。

4、通風和空調系統的防火

火災發生後，應儘量控制火情向其他防火分區蔓延，在通風空調系統的通風管道中需設置防火閥。防火閥應設置在：穿越防火分區的隔牆處；穿越機房及重要房間或有火災危險性房間的隔牆和樓板處；與垂直風道相連的水平風道交接處；穿越變形縫的兩側。防火閥的動作溫度為70℃。

通風空調管道工程中所用的管道、保溫材料、消聲材料和膠粘劑等應採用不燃材料或難燃材料製作。空氣中含有易燃、易爆物質時，其通風設備應採用防爆型設備。

三、防火、防排煙設備及部件

防火、防排煙設備及部件主要有防火閥、排煙閥及排煙風機等。

1、防火閥

防火閥是防火閥、防火調節閥、防煙防火閥及防火風口的總稱。防火閥與防火調節閥的區別在於葉片的開度能否調節。

（1）防火閥的控制方式

防火閥的控制方式有熱敏元件控制、感煙感溫器控制及複合控制等。複合控制方式為上述兩種控制方式的組合方式，設備中既含有熱敏元件，也含有感煙感溫器。

（2）防火閥的閥門關閉驅動方式

防火閥的閥門關閉驅動方式有重力式、彈簧力驅動式、電機驅動式及氣動驅動式等四種。

（3）常用的防火閥;

①重力式防火閥。分矩形和圓形兩種。防火閥平時處於常開狀態。

當需要重新開啟閥門時，旋鬆自鎖簧片前的螺栓，手握操作杆，搖起閥板或葉片，接上易熔片，擺正自鎖簧片，旋緊螺栓後防火閥恢復正常工作狀態。

②彈簧式防火閥。彈簧式防火閥有矩形和圓形兩種。

當需要重新開啟閥門時，裝好易熔片和溫度熔斷器，搖起葉片或閥板並固定在溫度熔斷器內芯上，防火閥便恢復正常工作狀態。

③ 彈簧式防火調節閥。

有矩形和圓形兩種。平時常開作為風量調節用的防火調節閥，當發生火災且空氣溫度高於70℃時，易熔片熔斷，致使熔斷器銷釘打下離合器墊板，離合器脫開，軸兩端的扭轉彈簧釋放，閥門的葉片關閉。

④防煙防火調節閥。有矩形和圓形兩種。

可應用於有防煙防火要求的空調、通風系統，其構造與防火調節閥基本相同，復位方式和風量調整方法與防火調節閥相同。

⑤防火風口。應用於有防火要求的通風、空調系統的送風口、迴風口及排風口處。

⑥ 氣動式防火閥。用於與滷代烷1211和1301自動滅火系統連動的通風、空調風管。氣動防火閥手動復位時必須將系統先卸壓，再復位、開啟。

⑦電動防火閥。安裝在有防火要求的通風、空調風管上，發生火災時電源切斷，復位彈簧立即關閉閥門。閥門通電後即可開啟復位。

⑧電子自控防煙防火閥。採用電子技術及邏輯電路技術。火災時自動開啟或關閉，並自動報警。採用控制器對一臺或多臺防煙防火閥進行控制。

2、排煙閥

它安裝在排煙系統中，平時呈關閉狀態，發生火災時，通過控制中心信號來控制執行機構的工作，實現閥門在彈簧力或電動機轉矩作用下的開啟。設有溫感器裝置的排煙閥，閥門開啟後，在火災溫度達到動作溫度時動作，閥門在彈簧力作用下關閉，阻止火災沿排風管道蔓延。

（1）排煙閥的分類

排煙閥按控制方式可分為電磁式和電動式兩種；按結構形式可分為裝飾型排煙閥、翻板型排煙閥和排煙防火閥；按外形可分為矩形和圓形兩種。

（2）常用的排煙閥

①排煙閥。它安裝在排煙系統的風管上，平時閥的葉片關閉，火災時煙感探頭髮出火警信號，使控制中心將排煙閥電磁鐵的電源接通，葉片迅速打開，或人工手動迅速將葉片打開進行排煙。排煙閥有圓形和矩形兩種，構造與排煙防火閥相同，其區別是排煙閥無溫度傳感器。

② 排煙防火閥。它安裝的部位及葉片關閉與排煙閥相同，其區別是它具有防火功能，當煙氣溫度達到280℃時，可通過溫度傳感器或手動將葉片關閉，切斷氣源。

③遠控排煙閥。它安裝在排煙系統的風管上或排煙口處，平時關閉。火災時煙感器發出火警信號，控制中心向遠程控制器的電磁鐵通電，使排煙閥開啟，或手動將閥門開啟和復位。

④遠控排煙防火閥。它的動作原理與遠控排煙閥相同，區別在於它帶溫度傳感器，具有防火功能，可手動將閥門開啟或復位。

⑤板式排煙口。它安裝在走道的頂板上或牆上和防煙室前，也可直接安裝在排煙風管的末端，其動作方式與一般排煙閥相同。

⑥多葉排煙口。它是排煙閥和排風口的組合體，一般安裝在走道或防煙室前、無窗房間的排煙系統上，排風口安裝在防煙前室內的側牆上，其動作方式與一般排煙閥相同。

⑦ 遠控多葉排煙口和遠控多葉防火排煙口。遠控多葉排煙口和遠控多葉防火排煙口的外形相同，區別為遠控多葉排煙口無280℃溫度傳感器，其動作方式與遠控排煙閥和遠控排煙防火閥相同，安裝的位置與多葉排煙口相同。

⑧ 電動排煙防火閥。它在閥門開啟後可輸出信號，當排煙管道空氣溫度達到280℃時，閥門自動關閉，同時發出關閉信號。閥門可手動復位，也可通電覆位。

3、防排煙通風機

防排煙通風機可採用通用風機，也可採用防火排煙專用風機。常用的防火排煙專用風機有HTF系列、ZWF系列、W-X型等類型。煙溫較低時可長時間運轉，煙溫較高時可連續運轉一定時間，通常有兩擋以上的轉速。