1、浅谈空调防火设计的难点及措施【摘要】近年来, 许多高层建筑的火灾事故告诉我们, 在高层建筑的空调设计中, 如果对防火设计缺乏考虑或考虑不周,一旦发生火灾, 将会造成严重的伤亡事故和经济损失。本文分析了空调防火设计的难点，提出了空调防火设计的控制要点和措施。 【关键词】空调 防火 设计 中图分类号：TB657.2 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 现在建筑物的发展趋势是向高度发展，这使得火灾事故发生的机率增大。当高度低、体量小的建筑物在发生火灾的时候，建筑物内的人员能够快速安全的疏散到室外，对火灾的控制和扑救也是比较容易的，但是对于高大复杂的建筑物来说，建筑内的人员很难在短时间内将人员疏散到
2、安全的地点，并且当建筑物发生倒塌的时候对社会的危害是更大的。二、空调防火设计的难点 1、防火问题 （1）空调系统没有进行竖向分区。某宾馆发生火灾, 烟气通过竖向管井由 3 层窜到 13 层, 造成火灾蔓延, 人员伤亡及经济损失惨重。究其原因, 是其通风空调设计中没有进行竖向分区。管井进行竖向分区的目的, 是阻止火势在火灾发生时向垂直方向蔓延。高层建筑的管道井等竖向井道,如果不进行分隔, 发生火灾时就好象一座座高耸的烟囱, 成为火势蔓延的途径。烟气沿竖向管井扩散的速度很快, 并且风速随着建筑物的高度增加而加大。因此, 在高层建筑的空调设计中, 对管道井穿越楼层的层数应加以限制, 管道井应在每隔
3、23 层楼板处用相当于楼板耐火等级的非燃烧体作防火隔断。横向应在垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上设防火阀, 防火阀的动作温度为 70, 这样就可以防止火势向垂直和水平方向蔓延。 2、防火阀的设置问题 设计时应注意在风管穿越防火分区的隔墙处,以及穿越通风、空调机房及重要的或危险性大的房间隔墙和楼板处设防火阀, 防火阀的动作温度为 70. 有些空调设计没有在这些地方设置防火阀; 而有些空调系统虽然装了防火阀, 但装的位置不正确,也起不到防火作用, 如防火阀远离防火墙等。以上两种情况均会造成火灾隐患, 一旦发生火灾, 火势将沿着风管穿越防火墙, 导致火灾扩散, 造成不必要的损失。烟气沿水平方
4、向的流动速度为 0. 30. 8 m/ s, 垂直方向扩散速度为 34 m/ s, 当烟气流动无阻挡时, 只需几分钟左右的时间就可以扩散到几十层高的大楼。因此在空调设计中一定要正确使用防火阀。下面介绍几种防火阀的正确安装方式: （1）防火阀须顺气流方向设置, 并应紧靠防火墙。 （2）防火阀不能紧靠防火墙时, 防火阀与防火墙之间的风管应加厚。（3）防火墙上有梁, 空间太小时, 按适当的方法安装。 3、防排烟问题 据资料统计, 在火灾发生时, 被烟熏死的人数占总死亡人数的比例高达 78. 9%, 且在被火烧死的人数中, 多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的 。因此, 在高层建筑设计中, 对建筑物的防
5、排烟问题要非常重视。空调设计在防排烟问题上的主要任务就是把火灾产生的大量烟气和热量及时排除, 以保证人员的安全疏散和扑救工作的进行。常用的防排烟措施有以下几种 : （1）对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室采用独立的机械加压送风的防烟设施。其目的是阻止烟气进入该部位或把该部位的烟气排出高层建筑外, 以利于火灾发生时人员的疏散和消防队员进行扑救。 （2）对总面积超过 200 m2 或一个房间面积超过 50 m2, 且经常有人停留或可燃物较多的地下室应设置机械排烟设施。地下室发生火灾时, 高温烟气会很快充满整个地下室。如果不及时排除地下室烟气, 人员疏散和消防队员扑救都很困难
6、。 三、空调防火设计的主要措施 1、风道是烟气传播扩散的重要途径 建筑物内火灾造成的烟气含有大量的 CO、CO2 以及醛类和氢氯类化合物, 具有很大的毒性, 直接危及人身安全, 对疏散和扑救也带来很大威胁。根据日本、英国火灾统计资料中对火灾死亡人数的分析, 被烟熏死的占较大比例, 最高达 78%, 在被火烧死的人数中多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的。因此, 建筑物一旦起火, 必须立即隔绝新鲜空气的供给, 切断燃烧部位与其他部位的联系, 以防止烟气的流动扩散, 这是防止火灾损失的重要措施之一。从理论上来讲,烟气的流动大体上基于两种因素, 一是在火灾房间及其附近, 烟气由于燃烧而产生膨胀和浮力产
7、生流动。另一种是因外部风力或在固有的热压作用下形成的比较强烈的对流, 它对火灾后产生的大量烟气发生影响, 能促使其扩散而形成比较强烈的对流气流, 空调风道对烟的扩散就属这一种。 2、保温及辅助材料可能成为火灾源 空调系统输送的是经过处理的冷、热空气, 为避免能量的损失, 管道必须以绝热材料施以外保温, 同时由于技术方面的要求, 还必须对系统用吸声隔振材料进行消除噪声的处理, 虽然这些材料的种类繁多, 却往往难以同时满足防火和技术两方面的要求, 如果对所用材料的耐火极限要求不够,就很容易留下火灾隐患。例如, 我国某大楼采用可燃泡沫塑料作风道保温材料, 检修风道时由于焊接不慎烤着保温层起火, 迅速
8、蔓延, 到处冒烟, 却找不到起火部位, 扑救困难。事后经试验, 这种可燃泡沫塑料燃烧速度高达每分钟十几米。因此, 对空调系统所用材料必须严格按有关规定进行筛选,以防不测。 3、在空调系统上加装防火阀 防火阀的功用是当发生火灾时, 火焰侵入风道, 高温使阀门上的易熔合金熔解，使阀门顺气流方向自动关闭, 防止烟气的互串。对于管道交汇集中的空调机房, 应在送回风管道与机房的隔墙处各设一个防火阀, 其动作与风机连锁, 即: 防火阀关闭时风机立即停止运转, 并将信号传入消防报灾中心进行监控。对于系统送回风管道穿越防火分区的隔墙处, 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管上以及穿越建筑物变形缝处的两侧也应加
9、设防火阀, 以保证火灾时各区处于相对密闭状态, 防止烟火的迅速扩散。 4、限制风管穿越楼层的层数 火灾发生时, 烟气的垂直上升速度约为 34M/ S, 就是说, 高度100M 的高层建筑半分钟左右烟气就可扩散到顶层 , 因此, 限制风管穿越楼层的层数是阻止火灾竖向蔓延, 减少火灾横向蔓延的重要措施。就防灾性能而言, 一台空调机组负担一个楼面是较理想的, 然而造价偏高, 目前还没有就空调方式与防火性能及经济性之间的关系作出定量的评价,一般认为高层建筑中一个空调系统负担四层至六层投资比较经济, 防火性能也较好。空调系统横向应按每个防火分区设置, 竖向不宜超过五层。对于排风管道设有防止回流措施,且各
10、层设有自动喷水灭火装置的, 其进风和排风管道可适当放宽限制。 5、把好材料的燃烧性能关 在设计和施工时, 对管道以及它的保温材料一般首先考虑采用不燃材料, 如风道应主要采用白铁皮进行制作, 对于接触腐蚀性介质的风管和柔性接头也可采用难燃材料制作。管道和设备的保温材料、消声材料和粘接剂应为不燃烧材料, 如超细玻璃棉、岩棉、矿渣棉、硅酸铝棉、膨胀珍珠岩等。对于采用不燃材料困难的可采用难燃材料( 粘接剂和保温层的外包材料仍采用不燃材料如玻璃丝布等) 。穿过防火墙和变形缝的风管两侧各 2M 范围内应采用不燃材料及其粘接剂。 结论 随着我国经济的飞速发展和城市化水平的不断提高,体积庞大、结构复杂、造型奇特的建筑在各地越建越多,该类建筑的防火设计很多在现行规范中尚未有明确规定或按现行规范执行有困难。所以高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计问题在我国得到了越来越多的关注。由于对高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计问题的研究上跟不上现实生活中的变化，这使得在这方面规范起来难度比较的大，所以应该加强这方面的研究。 【参考文献】 1赵沛毅.论高层民用建筑的通风空调系统中的防火排烟措施J.价值工程,2011(32). 2陈金华,王勇,付祥钊.民用建筑防排烟及通风空调系统防火设计中的几点问题探讨J.暖通空调,2006(10).
