一级消防工程师考试消防设施安装、检测与维护管理之防烟排烟系统

知识点1:系统分类与构成

防烟系统是指通过采用自然通风方式。防止火灾烟气在楼梯间、前室、避难层(避难间)等精简内积聚,或通过采用机械加压送风方式组织火灾烟气侵入楼梯间、前室、避难层(间)等空间的系统;排烟系统是指采用自然排烟或机械排烟的方式,将房间、走道等空间的火灾烟气排至建筑外的系统。

一、系统分类

防烟排烟系统按照其控烟机理分为防烟系统和排烟系统。防烟系统分为机械加压送风系统和自然通风系统;排烟系统分为机械排烟系统和自然排烟系统。

二、系统构成

防烟排烟系统由风口、风阀、排烟窗和风机、风道以及相应的控制系统构成。

(一)防烟系统

1.机械加压送风系统

机械加压送风系统包括加压送风机、加压送风管道、加压送风口等。当防烟楼梯间加压送风而前室不送风时,楼梯间与前室的隔墙上还可能设有余压阀。

机械加压送风系统示意图
机械加压送风系统示意图

(1)加压送风机。一般采用中、低压离心风机,混流风机或轴流风机。

加压送风机示意图
加压送风机示意图

(2)加压送风管道。采用不燃材料制作。

(3)加压送风口。分为常开式、常闭式和自垂百叶式。常开式即普通的固定叶片式百叶风口;常闭式采用手动或电动开启,常用语前室或合用前室;自垂百叶式平时靠百叶自重力自行关闭,加压时自行开启,常用于防烟楼梯间。

2.自然通风系统

可开启外窗的自然通风系统,通常包括位于防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室外墙上的洞口或便于人工开启的普通外窗。可开启外窗的开启面积及开启的便利性都有相应的要求,虽然不列为专门的消防设施,但其设置与维护管理仍不能忽略。

(二)排烟系统

1.机械排烟系统

机械排烟系统包括排烟风机、排烟管道、排烟防火阀、排烟口、挡烟垂壁等。

机械排烟系统示意图
机械排烟系统示意图

(1)排烟风机。一般可采用离心风机、排烟专用的混流风机或轴流风机,也有的采用风机箱或屋顶式风机。排烟风机区别于加压送风机的地方在于:排烟风机应保证在280℃的环境条件下能连续工作不少于30min。

(2)排烟管道。采用不燃材料制作。常用的排烟管道采用镀锌钢板加工制作,厚度按高压系统要求,并应采取隔热防火措施或与可燃物保持不小于150mm的距离。

(3)排烟防火阀。排烟防火阀是安装在机械排烟系统的管道上,平时呈开启状态,火灾时当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭,并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求,起隔烟阻火作用的阀门。排烟防火阀一般由阀体、叶片、执行机构和温感器等部件组成。

(4)排烟口。排烟口安装在机械排烟系统的风管(风道)管壁上作为烟气吸入口。平时呈关闭状态并满足允许漏风量要求,火灾或需要排烟时手动或电动打开,起排烟作用,外加带有装饰口或进行过装饰处理的阀门也称为排烟口。

(5)挡烟垂壁。挡烟垂壁是用于分隔防烟分区的装置或设施,可分为固定式和活动式。固定式挡烟垂壁可采用隔墙、楼板下部小于500mm的粱或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体;活动式挡烟垂壁本体采用不燃烧体制作,平时隐藏域吊顶内或卷缩在装置内,当其所在部位温度升高,或消防控制中心发出火警信号或直接接收烟感信号后,挡烟垂壁迅速垂落至设定高度,限制烟气流动以形成“储烟仓”,便于排烟系统将高温烟气迅速排除室外。

2.自然排烟系统

可开启外窗的自然排烟系统包括常见的便于人工开启的普通外窗,以及专门为高大空间自然排烟而设置的自动排烟窗。自动排烟窗平时作为自然通风设施,根据其后条件及通风换气的需要开启或关闭。发生火灾时,在消防控制中心发出火警信号或直接接收烟感信号后开启,同时具有自动和手动开启功能。

知识点2:系统组件(设备)安装前检查

一、质量控制文件检查

设备材料到场后,须认真对各组件及其他设备、材料质量控制文件进行检查,经检验合格后方可进行施工安装。

(一)检查内容

系统组件及其他设备、材料等到场后,对其质量控制文件的系列内容进行查验:

(1)系统组件、设备、材料的铭牌、标志、出厂产品合格证,以及消防产品符合法定市场准入规则的证明文件。

(2)风机、正压送风口、防火阀、排烟阀等系统主要组件、设备经国家消防产品质量监督检验机构检测合格的法定检测报告。

(二)检查方法及要求

对照到场的组件、设备、材料的型号、规格、,查验、核对其出厂产品合格证、质量认证证书、法定检测机构的检测合格报告等质量控制文件是否一致、齐全、有效。比对复印件与原件是否一致。

二、现场检验

系统组件、设备、材料到场后,对其外观、型号、规格、基本性能、严密性等进行检查。

(一)风管检查要求

(1)风管的材料品种、规格、厚度等应符合设计要求和现行国家标准的规定。当采用金属风管且设计无要求时,钢板或镀锌钢板的厚度应符合下表规定。

风管板材厚度
风管板材厚度

检查数量:按风管、材料加工批次的数量抽检10%,且不得少于5件。

检查方法:尺量检查、直观检查,检查风管、材料的质量合格证明文件、性能检验报告。

(2)有耐火极限要求的风管的本体、框架与固定材料、密封垫料等必须为不燃材料,材料品种、规格、厚度及耐火极限等应符合设计要求和现行国家标准的规定。

检查数量:按风管、材料加工批次的数量抽检10%,且不得少于5件。

检查方法:尺量检查、直观检查与点燃试验,查验材料质量合格证明文件。

(二)阀(口)检查要求

(1)排烟防火阀、送风口、排烟阀或排烟口等应符合有关消防产品标准的规定,其型号、规格、数量应符合设计要求没手动开启灵活、关闭可靠严密。

检查数量:按种类、批抽查10%,且不得少于2个。

检查方法:测试、直观检查,查验产品的质量合格证明文件、符合国家市场主内要求的文件。

(2)防火阀、送风口和排烟阀或排烟口等的驱动装置,动作应可靠,在最大工作压力下工作正常。

检查数量:按批抽查10%,且不得少于1件。

检查方法:测试、直观检查。查验产品的质量合格证明文件、符合国家市场准入要求的文件。

(3)全数检查防烟、排烟系统柔性短管的制作材料,必须为不燃材料。

(三)风机检查要求

全数检查风机的型号、规格、数量应符合设计要求,出口方向正确。

(四)活动式挡烟垂壁及其电动驱动装置和控制装置检查要求

活动式挡烟垂壁及其电动驱动装置和控制装置应符合有关消防产品标准的规定,其型号、规格、数量应符合设计要求,动作可靠。

检查数量:按批抽查10%,且不得少于1件。

(五)自动排烟窗的驱动装置和控制装置检查要求

自动排烟窗的驱动装置和控制装置应符合设计要求,动作可靠。

检查数量:抽查10%,且不得少于1件。

知识点3:系统安装检测与调试

防烟排烟系统的安装按照经批准的施工图、设计说明书等设计文件进行,主要内容包括风管、部件和风机等主要设备的安装检测与调试。

一、系统的安装与检测

(一)风管的安装与检测

1.金属风管的制作和连接

(1)风管采用法兰连接时,风管法兰材料规格按下表选用,其螺栓孔的间距不得大于150mm,矩形风管法兰四角处应设有螺孔。

风管法兰及螺栓规格
风管法兰及螺栓规格

(2)板材应采用咬口连接或铆接,除镀锌钢板及含有符合保护层的钢板外,板厚大于1.5mm的可采用焊接。

(3)风管应以板材连接的密封为主,可辅以密封胶嵌缝或其他方法密封,密封面宜设在风管的正压测。

(4)排烟风管的隔热层应采用厚度不小于40mm的不燃绝热材料。

检查数量:各系统按不小于40%检查。

检查方法:尺量检查、直观检查。

2.非金属风管的制作和连接

(1)非金属风管的材料品种、规格、性能与厚度等应符合设计和现行国家产品标准的规定。

(2)无机玻璃钢风管法兰的螺栓孔的间距不得大于120mm,矩形风管法兰的四角处应设有螺孔。

(3)采用套管连接时,套管厚度不小于风管板材的厚度。

(4)屋脊玻璃钢风管的玻璃布,必须无碱或中碱,风管的表面不得出现泛卤或严重泛霜。

检查数量:各系统按不少于30%检查。

检查方法:尺量检查、直观检查。

3.风管的强度和严密性检验

风管应按系统类别进行强度和严密性检验。其他内容略。

(二)部件的安装与检测

1.排烟防火阀

(1)型号、规格及安装的方向、位置应符合设计要求。

(2)阀门应顺气流方向关闭,防火分区隔墙两侧的排烟防火阀,距墙端面不应大于200mm。

(3)手动和电动装置应灵活、可靠,阀门关闭严密。

(4)应设独立的支架和吊架,当风管采用不燃材料防火隔热时,阀门安装处应有明显标识。

检查数量:个系统按不少于30%检查。

检查方法:尺量检查、直观检查及动作检查。

2.送风口、排烟阀(口)

(1)安装位置应符合标准和设计要求,并应固定牢靠,表面平整、不变形,调节灵活。

(2)排烟口距可燃物或可燃构件的距离不应小于1.5m。

检查数量。各系统按不少于30%。

检查方法:尺量检查,直观检查。

3.常闭送风口、排烟阀(口)

手动驱动装置应固定安装在明显课件、距楼地面1.3~1.5m的便于操作的位置,预埋套管不得有死弯及瘪陷,手动驱动装置操作应灵活。

检查数量:各系统按不少于30%。

检查方法:尺量、直观检查及操作检查。

4.挡烟垂壁

(1)型号、规格、下垂的长度和安装位置应符合设计要求。

(2)活动式挡烟垂壁与建筑结构(柱或墙)面的缝隙不应大于60mm,由两块或两块以上的挡烟垂帘组成的连续性挡烟垂壁,各块之间不应有缝隙,搭接宽度不应小于100mm。

(3)活动式挡烟垂壁的手动操作按钮应固定安装在距楼地面1.3~1.5m的便于操作、明显可见处。

检查数量:全数检查。

检查方法:依据设计图核对。尺量检查、动作检查。

5.排烟窗

(1)型号、规格和安装位置应符合设计要求。

(2)安装应牢固、可靠,符合有关门窗施工验收规范要求,应开启、关闭灵活。

(3)手动开启机构或按钮应固定安装在距楼地面1.3~1.5m处,便于操作,明显可见。

(4)自动排烟窗驱动装置的安装应符合设计和产品技术文件要求,应灵活、可靠。

检查数量:全数检查。

检查方法:依据设计图核对,操作检查、动作检查。

(三)风机的安装与检车

(1)风机的型号、规格应符合设计规定,其出口方向正确。

(2)送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一面上。当确有困难时,送风机的进风口与排烟风机的出风口应分开布置,且竖向不只是,送风机的进风口应设在排烟出口的下方,其两者边缘最小垂直距离不应小于6m;水平布置时,两者边缘最小水平距离不应小于20m。

(3)风机外壳至墙壁或其他设备的距离不应小于600mm。

(4)风机应设在混凝土或钢架基础上,且不应设置减震装置;若排烟系统与通风空调系统共用需要设置减振装置时,不应使用橡胶减振装置。

(5)吊装风机的支架、吊架应焊接牢固、安装可靠,其结构形式和外形尺寸应符合设计或设备技术文件要求。

(6)风机驱动装置的外露部位必须装设防护罩;直通大气的进、出风口必须装设防护网或采取其他安全设施,并应设防雨措施。

全数检查。依据设计图核对,直观检查。

二、系统的调试

(一)设备的单机调试

1.排烟防火阀的调试

(1)进行手动关闭、复位试验,阀门动作应灵敏、可靠,关闭应严密。

(2)模拟火灾,相应区域火灾报警后,同一防火分区内排烟管道上的其他阀门应联动关闭。

(3)阀门关闭后的状态信号应能反馈至消防控制室。

(4)阀门关闭后应能联动相应的风机停止。

调试数量:全数调试。

2.常闭送风口、排烟阀(口)的调试

(1)进行手动开启、复位试验,阀门动作应灵敏、可靠,远距离控制机构的脱扣钢丝连接应不松弛、不脱落。

(2)模拟火灾,相应区域火灾报警后,同一防火分区的常闭送风口和同一防烟分区内的排烟阀或排烟口应联动开启。

(3)阀门开启后的状态信号应能反馈至消防控制室。

(4)阀门开启后应能联动相应的风机启动。

调试数量:全数调试。

3.活动式挡烟垂壁的调试

(1)手动操作挡烟垂壁按钮进行开启、复位试验,挡烟垂壁应灵敏、可靠地启动到位后停止,下降高度符合设计要求。

(2)模拟火灾,相应区域火灾报警后,同一防火分区内挡烟垂壁应在60s内联动下降到设计高度。

(3)挡烟垂壁下降到设计高度后应能将状态信号反馈至消防控制室。

调试数量:全数调试。

4.自动排烟窗的调试

(1)手动操作排烟窗开关进行开启、关闭试验,排烟窗动作应灵敏、可靠。

(2)模拟火灾,相应区域火灾报警后,同一防烟分区内排烟窗应能联动开启,完全开启时间应在60s内或小于烟气充满储烟仓时间内。

(3)与消防控制室联动的排烟窗完全开启后,状态信号反馈至消防控制室。

调试数量:全数调试。

5.送风机、排烟风机的调试

(1)手动开启风机,风机应正常运转2h,叶轮旋转方向正确、运转平稳、无异常振动与声响。

(2)核对风机的铭牌值,并测定风机的风量、风压、电流和电压,其结果应与设计相符。

(3)能在消防控制室手动控制风机的启动、停止;风机的启动、停止状态信号应能反馈到消防控制室。

(4)当风机进、出风管上安装单向风阀或者电动风阀时,风阀的开启与关闭应与风机的启动、停止同步。

调试数量:全数调试。

6.机械加压送风系统风速与余压的调试

(1)应选取送风系统末端所对应的送风最不利的三个连续楼层模拟起火层及其上下层,封闭避难层(间)仅需选取本层,调试送风系统使上述楼层的楼梯间、前室及封闭避难层(间)的风压值及疏散门的门洞端面风速值与设计值的偏差不大于10%。

(2)对楼梯间和前室的调试应单独分别进行,且互不影响。

(3)调试楼梯间和前室疏散门的门洞端面风速时,设计疏散门开启的楼层数量应符合规范要求。

调试数量:全数调试。

7.机械排烟系统风速和风量的调试

(1)应根据设计模式,开启排烟风机和相应的排烟阀或排烟口,调试排烟系统使排烟阀或排烟口处的风速值及排烟量值达到设计要求。

(2)开启排烟系统的同时,还应开启补风机和相应的补风口,调试补风系统使补风口处的风俗值及补风值达到设计要求。

(3)应测试每个风口风速,核算每个风口的风量及其防烟分区总风量。

测试数量:全数调试。

(二)系统联动调试

1.机械加压送风系统的联动调试

(1)当任何一个常闭送风口开启时,相应的送风机均能联动启动。

(2)与火灾自动报警系统联动调试时,当火灾自动报警系统发出联动控制信号后,应在15s内启动有关部位的送风口、送风机,启动的送风口、送风机应与设计要求一致。其状态信号应反馈至消防控制室。

调试数量:全数调试。

2.机械排烟系统的联动调试

(1)当任何一个常闭排烟阀(口)开启时,排烟风机均能联动启动。

(2)应与火灾自动报警系统联动调试。当火灾自动报警系统发出联动控制信号后,机械排烟系统应启动有关部位的排烟阀或排烟口、排烟风机;启动的排烟阀或排烟口、排烟风机应与设计和规范要求一致,其状态信号应反馈到消防控制室。

(3)有补风要求的机械排烟场所,当火灾确认后,补风系统应启动。

(4)排烟系统与通风、空调系统合用,当火灾自动报警系统发出联动控制信号后,由通风、空调系统系统转换为排烟系统的时间应符合规范要求。

调试数量:全数调试。

4.活动式挡烟垂壁的联动调试

活动式挡烟垂壁应在火灾报警后联动下降到设计高度,其动作状态信号应反馈到消防控制室。

调试数量:全市调试。

知识点4:系统验收

一、资料查验

(一)查验内容

竣工验收申请报告。

施工图、设计说明书、设计变更通知书和消防设计审查意见书、竣工图。

工程质量事故处理报告。

防烟、排烟系统施工过程质量检查记录。

防烟、排烟系统工程质量控制资料检查记录。

(二)检查方法

查验相关资料、记录。

二、观感质量、现场抽样及功能性测试验收

(一)系统观感质量的综合验收

(1)风管表面应平整、无损坏;接管应合理,风管的连接以及风管与风机的连接应无明显缺陷。

(2)风口表面应平整,颜色一致,安装位置正确,风口可调节部件应能正常动作。

(3)各类调节装置安装应正确牢固,调节灵活,操作方便。

(4)风管、部件及管道的支架、吊架型式、位置及间距应符合要求。

(5)风机的安装应正确牢固。

检查数量:各系统按30%抽查。

(二)系统设备手动功能的验收

(1)送风机、排烟风机应能正常手动启动和停止,状态信号应在消防控制室显示。

(2)送风口、排烟阀或排烟口应能正常手动开启和复位,阀门关闭严密,动作信号应在消防控制室显示。

(3)活动式挡烟垂壁、自动排烟窗应能正常手动开启和复位,动作信号应在消防控制室显示。

检查数量:各系统按30%抽查。

(三)系统设备联动功能的验收

系统发出联动控制信号后,根据设计模式,相应系统及部位的送风机启动、送风口开启,排烟风机启动、排烟阀(口)开启,自动排烟窗开启到符合要求的位置,活动式挡烟垂壁开启时间符合规定,有不封要求的补风机启动;各部件、设备动作状态信号在消防控制室显示。

检查数量:全数检查。

(四)自然通风机自然排烟设施的验收

下列项目布置方式和主要性能参数达到设计和规范要求:

(1)封闭楼梯间、防烟楼梯间、前室及消防电梯前室可开启外窗的布置方式和面积。

(2)避难层(间)可开启外窗或百叶窗的布置方式和面积。

(3)设置自然排烟场所的可开启外窗、排烟窗、可熔性采光带(窗)的布置方式和面积。

检查数量:各系统按30%检查。

(五)机械防烟系统的验收

(1)选取送风系统末端所对应的送风最不利的三个连续楼层迷你起火层及其上下层,封闭避难层(间)仅需选取本层,测试前室及封闭避难层(间)的风压值及疏散门的门洞断面风速值,应分别符合相关规范规定且偏差不大于设计值的10%。

(2)对楼梯间和前室的测试应单独分别进行,且互不影响。

(3)测试楼梯间和前室疏散门的门洞断面风速时,应同时开启三个楼层的疏散门。

检查数量:全数检查。

(六)机械排烟系统的验收

(1)开启任一防烟分区的的全部排烟口,风机启动后测试排烟口处的风速,风速、风量应符合设计要求且偏差不大于设计值的10%。

(2)设有补风系统的场所,还应测试补风口风速,风速、风量应符合设计要求且偏差不大于设计值的10%。

检查数量:全数检查。

三、系统工程质量验收判定条件

(1)系统的设备、部件型号、规格与设计不符,无出厂质量合格证明文件及符合国家市场准入制度规定的文件,系统设备手动功能试验收、系统设备联动功能验收、自然通风及自然排烟设施验收、机械 防烟系统验收、机械排烟系统验收中任一款功能及主要性能参数要求不符合规范要求的,定位A类不合格。

(2)资料查验内容任一款不符合要求的,定位B类不合格。

(3)系统观感质量综合验收任一款不符合要求的,定位C类不合格。

(4)系统验收判定条件为:A=0,且B≤2,B+C≤6为合格,否则为不合格。

知识点5:系统维护管理

一、系统日常巡查

(1)防烟排烟系统能否正常使用与系统各组件、配件的日常监控时的现场状态密切相关,机械防烟排烟系统应始终保持正常运行,不得随意断电或者中断。

(2)正常工作状态下,正压送风机、排烟风机、通风空调系统等受控设备应处于自动控制状态,严禁将受控的正压送风机、排烟风机、通风空调风机等电控柜设置在手动状态。

(3)消防控制室应能显示系统的手动、自动工作状态及系统内的防烟排烟风机、防火阀、排烟防火阀的动作状态;应能控制系统的启、停机系统内的防烟排烟风机、防火阀、排烟防火阀、常闭送风口、排烟口、电控挡烟垂壁的开、关,并显示其反馈信号;应能停止相关正常通风的空调,并接收和显示通风系统内防火阀的反馈信号。

二、系统周期性检查

(1)每季度应对防烟排烟风机、活动式挡烟垂壁、自动排烟窗进行一次功能检测启动试验及供电线路检查。

(2)每半年应对全部排烟防火阀、送风阀或送风口、排烟阀或排烟口进行自动和手动刚启动试验一次。

(3)每年应对全部防烟排烟系统进行一次联动试验和性能检测,其联动功能和性能参数应符合原设计要求。

(4)当防烟排烟系统采用无机玻璃风管时,应每年对该风管进行质量检查,检查面积应不少于风管面积的30%;风管表面应光洁,无明显泛霜、结露和分层现象。

(5)排烟窗的温控释放装置、排烟防火阀的易熔片应有10%的备用件,且不少于10只。

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