在商业建筑里,新建一套独立的排烟风道往往不现实——管线空间紧张、层高受限、投资增加。因此,让排烟风机与通风空调系统共用风道,成为工程中很常见的设计选择。但共用意味着火灾时必须可靠地切换到排烟状态,而这个切换过程涉及风阀动作、联动逻辑、风量校核等一整套技术处理。本文依据现行规范,把共用系统的技术要点梳理清楚。
一、共用系统的实现方式
排烟与通风系统共用风道,通常有三种实现方式:
一用一系统切换:排烟风机与普通送排风机共用同一组风道,通过管道上的防火阀、常闭阀或电动风阀,在火灾时切换运行模式。这种方式在风道截面需求接近时较经济。
双风道方式:排烟和通风各自独立设置风道,风机分开。占用空间大,但互不干扰,可靠性更高。
排烟系统独立设置但共用部分竖井:主体风道独立,仅在风管穿越防火分区等受限部位共用空间。
采用哪种方式,取决于建筑条件、系统划分和可靠度要求的综合判断。需要强调的是,涉及防烟分区、排烟量计算和系统切换的设计前提,是建筑条件与使用功能在方案阶段就已确定,不能在管线阶段临时决定。
二、火灾工况的切换逻辑
共用系统的切换是整个设计的核心,切换逻辑必须明确且可靠:
基本动作顺序:火灾报警确认后,系统应完成一系列动作——关闭正常送排风系统相关风阀、打开排烟口、启动排烟风机、启动补风机、维持排烟区域负压。这个顺序中每一步的先后关系直接影响效果。
风阀动作要求:用于切换的风阀应是电动多叶阀或电动风阀,动作时间应尽量短。切换过程中若风阀动作滞后,会出现排烟风机已启动但风路未完全打开的情况,导致风量不足并可能造成风机超载。
控制方式:切换应具备三种控制方式——自动控制(由火灾报警系统联动)、手动控制(消防控制室远程操作)、以及现场手动操作。系统应能接收并显示各风阀和风机的状态反馈。
不可靠切换的后果:一旦火灾时未成功切换到排烟状态,排烟系统形同虚设。因此系统调试时必须逐条验证切换动作,并记录每个风阀的动作时间。
三、系统共用带来的规范要求
在共用条件下,规范对设计和安装提出了额外要求:
风道材质:排烟系统所采用的风管及部件应具备相应的耐火性能,依据 GB51251-2017 第 6.2.1 条对风管部件的材质与耐火性能作出规定;有耐火极限要求的薄钢板法兰风管,其风管本体、框架与固定材料、密封垫料的材质均应符合该条规定。
管道及部件:共用风道的支管、弯头、三通等部件同样应满足耐火要求。工程中常见问题是在共用主管上开分支口时,分支口未做耐火处理。
防火阀设置:共用风道在穿越防火分区处应设置防火阀,火灾时关闭以阻止烟气蔓延。防火阀应具备良好的关闭性能和反馈信号。
风机选择:排烟风机应选用专用排烟风机,能在高温烟气条件下持续运行。普通送风机不能替代排烟风机。
风量校核:共用时需校核两种工况下的风量。排烟工况按排烟量计算,通风工况按通风要求计算,两者取其不利者确定风管和风机选型。
关于防烟分区与补风:共用系统不改变防烟分区的划分要求,补风量仍应不小于排烟量的 50%。
施工验收:防排烟系统的进场检验、构件安装、单机调试与联动调试,均应依据 GB51251-2017 的相应章节执行,验收材料与验收方法也有专门规定。
四、常见问题与改造建议
工程中常见的共用系统问题:
切换失败:主要是风阀控制线路或联动逻辑问题,或风阀的机械性能不足导致无法在要求时间内动作到位。
风阀位置不当:切换风阀设在过于靠后的位置,导致火灾时已启动的排烟风机前段风路未完成切换。风阀应尽量靠近风机并便于检修。
耐火性能不足:共用风道未按排烟风道要求制作,支管和部件尤其容易遗漏。
风量不足:排烟风机选型按排烟量计算但未考虑风管漏风、过滤器的阻力增加;共用管路中长期积尘也会显著增加阻力。
既有建筑改造建议:改造时若需把原有的通风系统改为兼作排烟,应先核查原风道的耐火性能是否满足排烟要求、管径是否满足排烟量要求、是否具备切换风阀条件、是否需要加装防火阀。不具备条件的不能简单「兼用」,应另行设置排烟系统。
另外要注意一个常见误区:认为设置了排烟风机就等于有排烟系统。排烟系统的有效性取决于排烟量计算、排烟口设置、风机选型、切换逻辑、补风设置这五个环节的整体配合,任何一环缺失或不当,系统都无法达到设计效果。