防火閥在工程設計中設置和選用

2013-07-03 工程科技網(wǎng) http://www.engscitech.com/

  防火閥,顧名思義就是用來阻斷來自火災區(qū)的煙氣及火焰通過,并在一定時間內(nèi)能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性要求的閥門。建筑物發(fā)生火災時,大火沿通風、空調(diào)系統(tǒng)的管道迅速蔓延,造成重大損失的案例是很多的。為了將火災引起的損失減少到最小程度,就必須采取有效的防火、防排煙措施,以控制火勢蔓延,而防火閥在通風、空調(diào)及防排煙系統(tǒng)中的合理設置,則起到了重要的作用。然而,在很多設計工程中,防火閥選型錯誤,設置位置不合理的現(xiàn)象屢見不鮮。

1、防火閥的構(gòu)造和工作原理

  防火閥主要由閥體和執(zhí)行機構(gòu)組成。閥體由殼體、法蘭、葉片及葉片聯(lián)動機構(gòu)等組成。執(zhí)行機構(gòu)由外殼、葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)、離合器、溫度熔斷器等組成。防火閥的執(zhí)行機構(gòu)是通過金屬易熔片和離合器機構(gòu)來控制葉片的轉(zhuǎn)動。

  當管道內(nèi)所輸送的氣體溫度達到易熔金屬片的熔化溫度時,易熔片熔斷,其芯軸上的壓縮彈簧和彈簧銷釘迅速打下離合器墊板,這時,離合器和葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)脫開,由于閥體上裝有兩個扭轉(zhuǎn)彈簧,使葉片受到扭力而發(fā)生轉(zhuǎn)動。由此可見,防火閥的執(zhí)行機構(gòu)采用機械傳動原理,不需電、氣及其他能源,因而可保證在任何情況下均能起到防火作用。防火閥的通斷根據(jù)系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)停用與正常運行時是位于開啟狀態(tài)的,如管內(nèi)輸送氣體溫度低于所選定的金屬易熔片的熔點時,屬正常運行狀態(tài),閥門是敞開的。只有當運行工況超過正常使用的狀態(tài),閥門才自動關閉,達到保安的作用。

2、防火閥的種類及其性能(見表1)

  所謂遠距離控制是將操作裝置安裝在距閥體6m以內(nèi)的任何部位并通過控制纜繩來控制閥體,其余操作裝置均安裝在閥體上,實行就地操作。

3、防火閥在設計工程中的合理使用

  建筑物一旦發(fā)生火災,往往會造成嚴重的傷亡事故和經(jīng)濟損失,尤其是空調(diào)建筑和高層建筑,做好防火及防排煙顯得特別重要。設計中,應熟悉相關的規(guī)范要求,在通風空調(diào)系統(tǒng)上設防火閥,在排煙管道上設排煙防火閥,以防止火災時有毒高溫煙氣傳輸,引起火災蔓延擴大和毒性損失加重。

3.1、通風空調(diào)系統(tǒng)中防火閥的設置與選用

  1)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)及《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006對防火閥的設置均有要求,總結(jié)起來,有以下幾條:

  (1)風管穿越防火分區(qū)處;

  (2)穿越通風、空調(diào)機房及重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處;

  (3)垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上應設防火閥,但多層建筑的每個防火分區(qū)其通風、空調(diào)系統(tǒng)均獨立設置時,則該防火分區(qū)內(nèi)的水平風管與垂直總管的交接處可不設防火閥;

  (4)穿越變形縫處的兩側(cè)風管上各設一個。

  上述部位的防火閥,平時常開,當火災中其溫度達到70℃時,則自動關閉。防火閥應靠近防火分隔處設置,且應單獨設支、吊架。當防火閥暗裝時,應在安裝部位設置檢修口。

  2)廚房、浴室、廁所等的垂直排風管道,當沒有采取防止回流的措施時,則必須在支管上設置防火閥。公共建筑廚房,由于油煙溫度較高,為防止防火閥產(chǎn)生誤動作,在排油煙管道與垂直風道交接處,應設置150℃熔斷的防火閥。

表1 防火閥的種類及性能

防火閥在工程設計中設置和選用

  3)空調(diào)集中新風系統(tǒng)設計中防火閥的設置

  新風系統(tǒng)形式通常有分層設置水平式新風系統(tǒng)和垂直式新風系統(tǒng)。

  (1)分層設置水平式新風系統(tǒng)

  新風系統(tǒng)按樓層分別設置。新風吸入方式有兩種,一種是新風通過從外墻上開洞從室外吸取;另一種是設一總新風豎風道,各層新風機組從豎風道取風。前一種取新風方式,不需在新風機組入口處設防火閥,后者集中取新風,對于高層建筑,總新風豎風道要跨越防火分區(qū),每層新風機組的吸入口風管上應設70℃熔斷的防火閥。

  (2)垂直式新風系統(tǒng)

  垂直式新風系統(tǒng)是室外空氣經(jīng)過新風機組處理后,通過豎風道送至空調(diào)房間,一般新風機組設在屋頂。對于建筑層高較低,水平敷設新風管有困難的情況下比較適用。對于高層建筑,豎風道要跨越防火分區(qū),送風口要求設置70℃熔斷的防火閥。

  總之,高層民用建筑在其層高條件允許的情況下,宜分層按每個防火分區(qū)設置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當需要在垂直方向分設空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(包括新風系統(tǒng)),每個系統(tǒng)所轄層數(shù)宜按下一條規(guī)定執(zhí)行。

  4)通風、空調(diào)系統(tǒng)橫向應按每個防火分區(qū)設置,豎向布置不宜超過5層;當管道設有防止回流設施或設有防火閥,且各層設有自動噴水滅火系統(tǒng)時,其豎向連接的層數(shù)可不受此限制。

  5)通風管道不宜穿過防火墻和非燃燒體樓板等防火分隔物,如必須穿過時,應在穿過處設70℃熔斷防煙防火閥。當火災煙霧通過防火分隔物處,該防火閥就能立即關閉。該防火閥一般采用煙感器控制,而不是采用易熔金屬或易熔元件控制,這樣可以及時有效地防止火災蔓延和擴大。

  6)當建筑物內(nèi)不設消防控制室時,風管上可選用不帶電信號的防火閥;當建筑物內(nèi)設有消防控制室時,可將帶電信號輸出裝置的防火閥的信號引至消防控制室,考慮到通風空調(diào)系統(tǒng)風道上防火閥數(shù)量很多,可僅在影響面較大的部位或穿越防火分區(qū)處的風管上設帶電信號的防火閥,而只影響個別房間的部位設置不帶電信號的防火閥。

  7)當設置防火閥的部位有風量調(diào)節(jié)要求,可設防火調(diào)節(jié)閥。

3.2、防排煙系統(tǒng)中防火閥的設置與選用

  1)在排煙風機的入口總管上應設置當煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的排煙防火閥,且應與排煙風機連鎖,當排煙防火閥關閉時,風機停止運轉(zhuǎn)。排煙風機應保證在280℃時能連續(xù)工作30min。需要說明的是,排煙防火閥設置在排煙風機前、后,要依具體情況靈活確定。以地下室排煙系統(tǒng)為例:

  (1)當?shù)叵率覂H為一層,且排煙經(jīng)豎風道排至室外時,排煙防火閥宜設置在排煙風機入口總管上。

  (2)當?shù)叵率覍訑?shù)在二層及二層以上,各層共用一排煙豎井時,則每層排煙防火閥應設置在排煙風機出口總管上,即緊靠排煙豎井一側(cè)設置。

  2)不論是豎向布置的走道排煙系統(tǒng)還是水平式布置的房間排煙系統(tǒng),均應在排煙支管與豎風道連接處設置280℃時能自動關閉的排煙防火閥。

  排煙防火閥設置常開或常閉,對于房間排煙系統(tǒng),當負擔一個防火分區(qū)的排煙管道帶多個防煙分區(qū)的排煙口時,應在該防火分區(qū)干管上設常開的排煙防火閥,同時各防煙分區(qū)支管上設常閉的排煙口或排煙閥;對于走道排煙系統(tǒng),可參照下一條中相關規(guī)定。

  3)機械排煙系統(tǒng)橫向宜按防火分區(qū)設置,每層水平風管不宜穿越防火分區(qū),但一些工程的某些樓層面積較大,按防火分區(qū)設排煙系統(tǒng)有困難,必須穿越時,應在穿越處設280℃時能自動關閉的排煙防火閥。

  排煙防火閥設置常開或常閉,視排煙口的形式而定。

  (1)當設常閉的排煙口時,排煙支管上設常開的排煙防火閥;

  (2)當設普通常開型風口時,排煙支管上設常閉的排煙防火閥;

  (3)當設常閉型專用防火排煙口時,則排煙支管上不設排煙防火閥。

  4)設置機械排煙的地下室應考慮進風設施,當采用機械進風系統(tǒng)時,應在風機入口管道上設置70℃熔斷的防火閥。

  5)對于機械加壓送風系統(tǒng),可在加壓送風機入口管道上設置70℃熔斷的防火閥,以防止新風入口受火、煙威脅,將煙氣輸送至樓層內(nèi)。

4、結(jié)論

  通風空調(diào)系統(tǒng)及防排煙系統(tǒng)設計中,應因地制宜合理設置和選用防火閥。