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第二节 通风与空调系统防火防爆

         建筑物内的通风和空调系统给人们的工作和生活创造了舒适的环境条件,但如系统设计不当,不仅设备本身存有火险隐患,通风和空气调节系统的管道还将成为火灾在建筑物内蔓延传播的重要途径,由于这类管道纵横交错贯穿于建筑物中,火灾由此蔓延的后果极为严重。在散发可燃气体、可燃蒸气和粉尘的厂房内,加强通风,及时排除空气中的可燃有害物质,是一项很重要的防火防爆措施。
        通风、空调系统的防火设计应按现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB5016-2014)《人民防空工程设计防火规范》(GB 50098-2009)以及《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB500067-2014)的有关规定执行。

        一、通风、空调系统的防火防爆原则

        1)甲
、乙类生产厂房中排出的空气不应循环使用,以防止排出的含有可燃物质的空气重新进入厂房,增加火灾危险性。丙类生产厂房中排出的空气,如含有燃烧或爆炸危险的粉尘、纤维(如棉、毛、麻等),易造成火灾的迅速蔓延,应在通风机前设滤尘器对空气进行净化处理,并应使空气中的含尘浓度低于其爆炸下限的25%之后,再循环使用。
        2)甲、乙类生产厂房用的送风和排风设备不应布置在同一通风机房内,且其排风设备也不应和其他房间的送、排风设备布置在一起。因为甲、乙类生产厂房排出的空气中常常含有可燃气体、蒸气和粉尘,如果将排风设备与送风设备或与其他房间的送、排风设备布置在一起,一旦发生设备事故或起火爆炸事故,这些可燃物质将会沿着管道迅速传播,扩大灾害损失。
        3)通风和空气调节系统的管道布置,横向宜按防火分区设置,竖向不宜超过5层,以构成一个完整的建筑防火体系,防止和控制火灾的横向、竖向蔓延。当管道在防火分隔处设置防止回流设施或防火阀,且高层建筑的各层设有自动喷水灭火系统时,能有效地控制火灾蔓延,其管道布置可不受此限制。穿过楼层的垂直风管要求设在管井内,常见防止回流的措施如下。
        ①增加各层垂直排风支管的高度,使各层排风支管穿越两层楼板;
        ②排风总竖管直通屋面,小的排风支管分层与总竖管连通;
        
将排风支管顺气流方向插入竖风道,且支管到支管出口的高度不小于600mm;
        
在支管上安装止回阀。
        4)厂房内有爆炸危险的场所的排风管道,严禁穿过防火墙和有爆炸危险的车间隔墙等防火分隔物,以防止火灾通过风管道蔓延扩大到建筑的其他部分。
        5)民用建筑内存放容易起火或爆炸物质的房间(如容易放出可燃气体氢气的蓄电池室、甲类液体的小型零配件、电影放映室、化学实验室、化验室、易燃化学药品库等),设置排风设备时应采用独立的排风系统,且其空气不应循环使用,以防止易燃易爆物质或发生的火灾通过风道扩散到其他房间。此外,其排风系统所排出的气体应通向安全地点进行泄放。
       6)排除含有比空气轻的可燃气体的与空气的混合物时,其排风管道应顺气流方向向上坡度敷设,以防在管道内局部积聚而形成有爆炸危险的高浓度气体。
       7)排风口设置的位置应根据可燃气体、蒸气的密度不同而有所区别。比空气轻者,应设在房间的顶部;比空气重者,则应设在房间的下部,以利于及时排出易燃易爆气体。进风口的位置应布置在上风方向,并尽可能远离排气口,保证吸入的新鲜空气中不再含有从房间排出的易燃、易爆气体或物质。
       8)可燃气体管道和甲、乙、丙类液体管道不应穿过通风管道和通风机房,也不应沿通风管道的外壁敷设,以防甲、乙、丙类液体管道一旦发生火灾事故火情沿着通风管道蔓延扩散。
       9)含有燃烧和爆炸危险粉尘的空气,在进入排风机前应先采用不产生火花的除净器进行净化处理,以防浓度较高的爆炸危险粉尘直接进入排风机,遇到火花发生事故;或者在排风管道内逐渐沉积下来自燃起火和助长火势蔓延。
      10)处理有爆炸危险粉尘的排风机、除尘器应与其他一般风机、除尘器分开设置,且应按单一粉尘分组布置,这是因为不同性质的粉尘在一个系统中,容易发生火灾爆炸事故。例如,硫磺与过氧化铅、氯酸盐混合物能发生爆炸;碳黑混入氧化剂自燃点会降低。
      11)净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器,宜布置在厂房之外的独立建筑内,且与所属厂房的防火间距不应小于10m,以免粉尘一旦爆炸波及厂房扩大灾害损失。符合下列条件之一的干式除尘器和过滤器,可布置在厂房的单独房间内,但应采用耐火极限分别不低于3.00h的隔墙和1.50h的楼板与其他部位分隔。
       
有连续清尘设备。
       
风量不超过15000m³/h,且集尘斗的储尘量小于60kg的定期清灰的除尘器和过滤器。
     12)含有爆炸危险的粉尘和碎屑的除尘器、过滤器和管道,均应设有泄压装置,以防一旦发生爆炸造成更大的损害。净化有爆炸危险的粉尘的干式除尘器和过滤器,应布置在系统的负压段上,以避免其在正压段上漏风而引起事故。
     13)甲、乙、丙类生产厂房的送、排风管道宜分层设置,以防止火灾从起火层通过管道向相邻层蔓延扩散。但进入厂房的水平或垂直送风管设有防火阀时,各层的水平或垂直送风管可合用一个送风系统。
     14)排除有燃烧、爆炸危险的气体、蒸气和粉尘的排风管道应采用易于导除静电的金属管道,应明装不应暗设,不得穿越其他房间,且应直接通到室外的安全处,尽量远离明火和人员通过或停留的地方,以防止管道渗漏发生事故时造成更大影响。
     15)通风管道不宜穿过防火墙和不燃性楼板等防火分隔物,如必须穿过时,应在穿过处设防火阀;在防火墙两侧各2m范围内的风管保温材料应采用不燃材料,并在穿过处的空隙用不燃材料填塞,以防火灾蔓延。有爆炸危险的厂房,其排风管道不应穿过防火墙和车间隔墙。

        二、通风、空调设备防火防爆措施

        根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)、《人民防空工程设计防火规范》)GB 50098-2009)以及《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-2014)的有关规定,建筑的通风、空调系统的设计应符合下列要求。
        1)空气中含有容易起火或爆炸物质的房间,其送、排风系统应采用防爆型的通风设备和不会发生火花的材料(如可采用有色金属制造的风机叶片和防爆的电动机)。当送风机布置在单独分隔的通风机房内,且送风干管上设置防止回流设施时,可采用普通型通风设备。
        2)含有易燃、易爆粉尘(碎屑)的空气,在进入排风机前应采用不产生火花的除尘器进行处理,以防止除尘器工作过程中产生火花引起
粉尘、碎屑燃烧或爆炸。对于遇湿可能爆炸的粉尘(如电石、锌粉、铝镁合金粉等),严禁采用湿式除尘器。
        3)排除、输送有燃烧、爆炸危险的气体、蒸气和粉尘的排风系统,应采用不燃材料并设有导除静电的接地装置。其排风设备不应布置在地下、半地下建筑(室)内,以防止有爆炸危险的蒸气和粉尘等物质的积聚。
       4)排除、输送温度超过80℃的空气或其他气体以及容易起火的碎屑的管道,与可燃或难燃物体之间应保持不小于150mm的间隙,或采用厚度不小于50mm的不燃材料隔热,以防止填塞物与构件因受这些高温管道的影响而导致火灾。当管道互为上下布置时,表面温度较高者应布置在上面。
       5)下列任何一种情况下的通风、空气调节系统的送、回风管道上应设置防火阀。
       
送、回风总管穿越防火分区的隔墙处,主要防止防火分区或不同防火单元之间的火灾蔓延扩散。
       
穿越通风、空气调节机房及重要的房间(如重要的会议室、贵宾休息室、多功能厅、贵重物品间等)或火灾危险性大的房间(如易燃物品实验室、易燃物品仓库等)隔墙及楼板处的送、回风管道,以防机房的火灾通过风管蔓延到建筑物的其他房间,或者防止火灾危险性大的房间发生火灾时经通风管道蔓延到机房或其他部位。
       
多层建筑和高层建筑垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上,以防火灾穿过楼板蔓延扩大。但当建筑内每个防火分区的通风、空气调节系统均独立设置时,该防火分区内的水平风管与垂直总管的交接处可不设置防火阀。
       
在穿越变形缝的两侧风管上各设一个防火阀,以使防火阀在一定时间内达到耐火完整性和耐火稳定性要求,起到有效隔烟阻火的作用。
      6)防火阀的设置应符合下列规定。
       
有熔断器的防火阀,其动作温度宜为70℃。
       
防火阀宜靠近防火分隔处设置。
       
防火阀安装时,可明装也可暗装。当防火阀暗装时,应在安装部位设置方便检修的检修口。
       
为保证防火阀能在火灾条件下发挥作用,穿过防火墙两侧各2m范围内的风管绝热材料应采用不燃材料且具备足够的刚性和抗变形能力,穿越处的空隙应用不燃材料或防火封堵材料严密填实。
       
防火阀、排烟防火阀的基本分类见表2-9-1 。
        7)防火阀的易熔片或其他感温、感烟等控制设备一经动作,应能顺气流方向自行严密关闭,并应设有单独支吊架等防止风管变形而影响关闭的措施。
        其他感温元件应安装在容易感温的部位,其作用温度应比通风系统正常工作时的最高温度高约25℃,一般可采用70℃。
        8)通风、空气调节系统的风管、风机等设备应采用不燃烧材料制作,但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头,可采用难燃材料。体育馆、展览馆、候机(车、船)楼(厅)等大空间建筑、单、多层办公楼和丙、丁、戊类厂房内的通风、空气调节系统,当风管按防火分区设置且设置了防烟防火阀时,可采用燃烧产物毒性较小难燃材料。
        9)公共建筑的厨房、浴室、卫生间的垂直排风管道,应采取防止回流设施或在支管上设置防火阀。公共建筑的厨房的排油烟管道宜按防火分区设置,且在与垂直排风管连接的支管处应设置动作温度为150℃的防火阀,以免影响平时厨房操作中的排风。
        10)风管和设备的保温材料、用于加湿器的加湿材料、消声材料(超细玻璃棉、玻璃纤维、岩棉、矿渣棉等)及其黏结剂,宜采用不燃烧材料,当确有困难时,可采用燃烧产物毒性较小的难燃烧材料(如自熄性聚氨酯泡沫塑料、自熄性聚苯乙烯泡沫塑料等),以减少火灾蔓延。
        有电加热器时,电加热器的开关和电源开关应与风机的起停联锁控制,以防止通风机已停止工作,而电加热器仍继续加热导致过热起火,电加热器前后各0.8m范围内的风管和穿过有高温、火源等容易起火房间的风管,均必须采用不燃烧保温材料,以防电加热器过热引起火灾。
        11)燃油、燃气锅炉房在使用过程中存在逸漏或挥发的可燃性气体,要在燃油、燃气锅炉房内保持良好的通风条件,使逸漏或挥发的可燃性气体与空气混合气体的浓度能很快稀释到爆炸下限值的25%以下。
        
燃气锅炉房应选用防爆型的事故排风机。燃油或燃气锅炉房可采用自然通风或机械通风,当设置机械通风设施时,该机械通风设备应设置导除静电的接地装置,通风量应符合下列规定。
        燃油锅炉房的正常通风量按换气次数不少于3次/h确定,事故排风量应按换气次数不少于6次/h确定。
        
燃气锅炉房的正常通风量按换气次数不少于6次/h确定,事故排风量应按换气次数不少于12次/h确定。
        12)电影院的放映机室宜设置独立的排风系统。当需要合并设置时,通向放映机室的风管应设置防火阀。
        13)设置气体灭火系统的房间,因灭火后产生大量气体,人员进入之前需将这些气体排出,应设置能排除废气的排风装置;为了不使灭火后产生的气体扩散到其他房间,与该房间连通的风管应设置自动阀门,火灾发生时,阀门应自动关闭。
        14)车库的通风、空调系统的设计应符合下列要求。
       
设置通风系统的汽车库,其通风系统宜独立设置,组合建筑内的汽车库和地下汽车库的通风系统应独立设置,不应和其他建筑的通风系统混设,以防止积聚油蒸气而引起爆炸事故。
       喷漆间、蓄电池间均应设置独立的排气系统,乙炔站的通风系统设计应按现行国家标准《乙炔站设计规范》(GB 50031—2014)的规定执行。
       风管应采用不燃材料制作,且不应穿过防火墙、防火隔墙当必须穿过时,除应采用不燃材料将孔洞周围的空隙紧密填塞外,还应在穿过处设置防火阀。防火阀的动作温度宜为70℃。
       风管的保温材料应采用不燃或难燃材料;穿过防火墙的风管,其位于防火墙两侧各2m范围内的保温材料应为不燃材料。
 

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