大中型電廠集控樓防排煙相關(guān)規(guī)范分析

李 忠

(中國能源建設(shè)集團浙江省電力設(shè)計院有限公司，浙江 杭州 310012)

0 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展，電力需求不斷增加，電廠裝機容量加大，大中型電廠的集控樓布置日益復(fù)雜。這幾年，GB 51251—2017建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準、GB 50016—2014建筑設(shè)計防火規(guī)范(2018年版)新版本相繼發(fā)布，集控樓的防排煙與以往工程有了不同的要求，因此有必要對集控樓防排煙系統(tǒng)進行分析，確定滿足新規(guī)范的設(shè)計方案。

1 集控樓防排煙概況

1.1 相關(guān)規(guī)范

“隨著電廠單機容量的增大及自動化水平的提高，眾多的機、爐、電監(jiān)控設(shè)備布置于一個相對集中的區(qū)域(即集控樓)已成為目前大中型電廠的一種布置模式，該模式被大多數(shù)電廠廣泛采用”[1]。集控樓是發(fā)電廠的核心，不僅控制系統(tǒng)的主要設(shè)備布置在該區(qū)域，而且電廠運行、檢修和維護人員的日常工作場所也在這里。它屬于工業(yè)建筑，樓內(nèi)工藝設(shè)備較多，人員相對較少，其防排煙設(shè)計要考慮的因素較復(fù)雜，不僅要執(zhí)行《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》(以下簡稱《防排煙標準》)、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)，還應(yīng)遵循《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《電規(guī)》)的條文要求，針對不同房間的具體要求，綜合考慮。

1.2 火災(zāi)危險性類別

集控樓緊貼主廠房設(shè)置，通常布置有集控室、工程師室、電子設(shè)備間、配電間等工藝設(shè)備房間，同時還有交接班室、會議室、辦公室等人員工作用房，有時底層門廳挑高兩層，形成跨兩層高度的區(qū)域，依據(jù)《建規(guī)》和《電規(guī)》的規(guī)定以及建筑特性，集控樓的火災(zāi)危險性類別為丁類廠房。下面，對集控樓各房間的不同使用功能作具體分析，確定其防排煙設(shè)計方案。

2 集控室防排煙設(shè)計

2.1 集控室

集控室是電廠的控制指揮中心，室內(nèi)布置有很多監(jiān)視儀表及控制裝備等設(shè)備，運行人員集中在控制室內(nèi)進行監(jiān)盤和操作，它們的正常工作是整個電廠安全運行的重要保證。

集控室面積一般大于200 m2，由于緊貼主廠房，經(jīng)常會布置在集控樓的中部，往往為無窗房間。依據(jù)2018版《建規(guī)》的8.5.4條款，“地上建筑內(nèi)的無窗房間，當總建筑面積大于200 m2或一個房間建筑面積大于50 m2，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多時，應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施[2]”。該條為強制性條文，這與2006版《建規(guī)》不同，2006版《建規(guī)》只規(guī)定地下、半地下建筑應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施，對于地上建筑內(nèi)的無窗房間沒有設(shè)置排煙設(shè)施的強制要求，因此依據(jù)2006版《電規(guī)》，以往電廠集控室不設(shè)排煙系統(tǒng)，只設(shè)計滅火后通風(fēng)換氣系統(tǒng)，風(fēng)機采用軸流通風(fēng)機，無需選用高溫排煙風(fēng)機，達不到2018版《建規(guī)》的排煙要求。如果沒有注意到新老規(guī)范的差異，在集控室防排煙系統(tǒng)設(shè)計中，很容易違反這一強條，以致不滿足新《建規(guī)》的排煙要求。因此，在進行集控室防排煙設(shè)計時，首先要注意其是否有外窗，只要有外窗的丁類建筑房間，規(guī)范沒有設(shè)置排煙裝置的要求，只要依據(jù)《電規(guī)》第8.2.1條，“控制室應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施，排煙量可按房間換氣次數(shù)每小時不少于6次計算”[3]，依據(jù)條文解釋，該排煙設(shè)計界定為以恢復(fù)生產(chǎn)為目的，屬于滅火后通風(fēng)換氣設(shè)施，通風(fēng)機可選普通軸流風(fēng)機。一旦集控室為無窗房間，只要在8.5.4條款的前提條件內(nèi)，就必須設(shè)置排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)按照規(guī)范要求選用高溫排煙風(fēng)機，集控室凈高一般小于6 m,其排煙量按60 m3/(h·m2)計算，該風(fēng)機的布置要滿足《防排煙標準》要求，“風(fēng)機應(yīng)設(shè)在專用機房內(nèi)，且風(fēng)機兩側(cè)應(yīng)有600 mm以上的空間”[4]。采用上述的設(shè)計方案，才能達到集控室防排煙的要求。

2.2 辦公室

集控樓內(nèi)的交接班室、會議室、辦公室等人員工作用房，當其為無窗房間時，其防排煙設(shè)計原則同集控室，當其為有窗房間時，可不設(shè)防排煙系統(tǒng)，由于這些房間沒有集控室重要，無需設(shè)計滅火后通風(fēng)換氣設(shè)施。

3 電子設(shè)備間防排煙設(shè)計

3.1 電子間

“電子設(shè)備間是安裝除值班人員監(jiān)視、控制直接需要的監(jiān)控裝置外的電子設(shè)備(包括計算機、控制保護機柜及相關(guān)電源配供裝置等)的房間”[1]，其重要性與集控室一樣，也是整個電廠安全運行的重要保證。它與集控室最大的區(qū)別在于平時運行時，沒有人員在室內(nèi)值班，只有運行維護人員定時到電子間巡檢，不屬于經(jīng)常有人停留的房間，不在2018版《建規(guī)》的8.5.4條款的適用范圍內(nèi)，可不設(shè)排煙系統(tǒng)，只要依據(jù)《電規(guī)》，設(shè)計滅火后通風(fēng)換氣設(shè)施。由于電子間通常室內(nèi)設(shè)有全淹沒氣體滅火系統(tǒng)，依據(jù)GB 50370—2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范6.0.4條“滅火后的防護區(qū)應(yīng)通風(fēng)換氣，地下防護區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護區(qū)，應(yīng)設(shè)置機械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口宜設(shè)在防護區(qū)的下部并應(yīng)直通室外[5]。”的要求，滅火后通風(fēng)系統(tǒng)室內(nèi)吸風(fēng)口宜設(shè)置在下部，排風(fēng)應(yīng)直通室外，吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)置具有電動關(guān)閉功能的防火閥，該防火閥與消防報警系統(tǒng)連鎖，當發(fā)生火災(zāi)時，感煙火災(zāi)探測器發(fā)送信號至消防控制中心，消防控制系統(tǒng)確認著火后連鎖關(guān)閉防火閥、風(fēng)機，以確保房間密閉性。當火被撲滅后且確認不能復(fù)燃時，開啟排風(fēng)系統(tǒng)，排除室內(nèi)氣體。由于排風(fēng)系統(tǒng)不是用于火災(zāi)時排煙，滅火后室內(nèi)溫度不會太高，風(fēng)機選用普通軸流風(fēng)機是可行的。

3.2 配電間

集控樓內(nèi)的配電間布置有干式變壓器、開關(guān)柜等電氣設(shè)備，室內(nèi)沒有值班人員，并設(shè)有全淹沒氣體滅火系統(tǒng)，其防排煙設(shè)計原則與電子設(shè)備間相同。同樣，工程師室內(nèi)布置有電氣機柜，平時不經(jīng)常有人，并設(shè)有全淹沒氣體滅火系統(tǒng)，其防排煙設(shè)計原則也與電子設(shè)備間相同。

4 門廳、走道及樓梯間防排煙設(shè)計

4.1 門廳

有些工程設(shè)計中，集控樓門廳挑高兩層，形成高達兩層的空間區(qū)域，這一區(qū)域是否算中庭，如何定性，關(guān)系到防排煙設(shè)計原則，《建規(guī)》所指的中庭是在建筑中貫通數(shù)層，其高度大都超過12 m，而集控樓只挑高兩層，遠未達到《建規(guī)》所指的中庭高度，因此只能定義為共享空間，按有人的區(qū)域考慮防排煙。因集控樓屬于工業(yè)建筑，不屬于民用建筑的范圍，只要該門廳區(qū)域有外窗，就可不設(shè)排煙設(shè)施。

4.2 走道

設(shè)計中應(yīng)依據(jù)《建規(guī)》的8.5.2條款“廠房或倉庫的下列場所或部位應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施：4高度大于32 m的高層廠房(倉庫)內(nèi)長度大于20 m的疏散走道，其他廠房(倉庫)內(nèi)長度大于40 m的疏散走道[2]。”來確定走廊是否設(shè)排煙系統(tǒng)。集控樓高度一般都在32 m以下，按規(guī)范如果疏散走道長度超過40 m，就要設(shè)置排煙設(shè)施。走道排煙設(shè)計要注意的是：

1)疏散走道長度的計算要準確，由于走道是有寬度的，對L形走道，長度從走道寬度的兩側(cè)或中間點測量，其數(shù)值是不同的，規(guī)范指的長度是按走道寬度中間位置計算的長度，以此來作為設(shè)計的前提條件。

2)應(yīng)盡量采用自然排煙，但是，《防排煙標準》第4.2.4條附表[4]，對不同的空間凈高，當內(nèi)走道寬度大于2.5 m時，其防煙分區(qū)長邊最大允許長度有限制，一般集控樓內(nèi)走道高度在3 m～6 m范圍內(nèi)，按附表要求防煙分區(qū)最大允許長度不能超過36 m，往往集控樓走道長度都超過36 m,走道就必須分多個防煙分區(qū)，因此很難實現(xiàn)自然排煙，常常需要設(shè)置機械排煙。

3)排煙口應(yīng)盡量布置在與人流疏散方向相反的位置處。只有注意了以上幾個方面，才能設(shè)計出符合消防規(guī)范的走道防排煙設(shè)計方案。

4.3 樓梯間

集控樓一般設(shè)置封閉樓梯間，依據(jù)《防排煙標準》第3.1.6條“封閉樓梯間應(yīng)采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，不能滿足自然通風(fēng)條件的封閉樓梯間，應(yīng)設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)[4]”，機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要注意的是：

1)對于采用何種型式的送風(fēng)口，規(guī)范沒有明確規(guī)定，只要求風(fēng)速不宜大于7 m/s，樓梯間的送風(fēng)口宜每隔2層～3層設(shè)置1個。通常樓梯間采用自垂式百葉風(fēng)口，加壓送風(fēng)機開啟時，位于樓梯間的自垂式百葉風(fēng)口全部開啟。

2)《建規(guī)》6.4.2條款“2除樓梯間的出入口和外窗外，樓梯間的墻上不應(yīng)開設(shè)其他門、窗、洞口[2]”，這一條在設(shè)計中容易被忽視。有時樓梯間設(shè)有空調(diào)管道井，底層往往需要設(shè)檢查門，如果不注意這點，檢查門就會直接開向樓梯間內(nèi)，違反了6.4.2條的規(guī)定，據(jù)此條文檢查門只能開在走廊側(cè)，同時管道井在每層樓板處還需采用不低于樓板耐火極限的不燃材料或防火封堵材料封堵。

3)一般集控樓不設(shè)地下部分，但如有地下部分，樓梯間的防煙系統(tǒng)就很復(fù)雜。建筑的地下和地上部分樓梯間是用防火墻和防火門完全分隔，應(yīng)分別獨立設(shè)置防排煙系統(tǒng)。根據(jù)《防排煙標準》第3.1.6條“當?shù)叵隆氲叵陆ㄖ姆忾]樓梯間不與地上樓梯間共用且地下僅為一層時，可不設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，但首層應(yīng)設(shè)置有效面積不小于1.2 m2的可開啟外窗或直通室外的疏散門[4]”。如果樓梯間滿足上述條件，地下部分樓梯間可不設(shè)機械送風(fēng)系統(tǒng)。

建筑物內(nèi)的樓梯間，是建筑物著火時的安全疏散、救援通道，在防排煙設(shè)計中要全面考慮各因數(shù)，確定合乎規(guī)范的設(shè)計方案。

5 結(jié)語

隨著新規(guī)范的發(fā)布，防排煙的要求比以往更嚴格，同時電廠集控樓內(nèi)各房間功能多樣，要遵循國家和電力行業(yè)多個標準，設(shè)計時應(yīng)具體分析其適用規(guī)范條例，確定符合各規(guī)范的防排煙系統(tǒng)方案。本文對設(shè)計中遇到的集控樓防排煙系統(tǒng)作了分析，提出了要重視的幾點設(shè)計要點，強調(diào)了容易違反的幾條《建規(guī)》內(nèi)容，希望能為類似工程提供一些參考。