物流倉儲項目通風消防合用排煙系統方案研究

遲子豪

（信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司大連分院，遼寧 大連 116600）

引言

在暖通空調專業設計中，通風系統和排煙系統是兩項重要的設計內容，近年來，國內物流運輸行業蓬勃發展，物流倉儲建筑的設計規范也日益完善，如普洛斯、京東物流、易商紅木、寶灣物流、菜鳥物流等各大物流地產公司均針對自身特點和對建筑設計規范的獨到理解總結出了適合自己的設計標準。但無論是地產開發商自己的物流標準還是國家現行規范，都必然包含針對物流建筑通風系統和消防排煙系統的相關設計規定。

通風系統是物流倉儲建筑的常規系統，物流地產商均在自己的設計標準中對倉庫每小時換氣次數、風機類型、單臺風機最大設計風量、風機功率、轉數、噪音等進行了詳細的規定。目前大部分物流倉庫均采用機械通風的方式，而如果為多層物流倉庫，一般除頂層外均需要考慮通風系統如何與消防排煙系統相結合。

由于物流倉儲項目多為丙類倉庫且占地面積較大，按照現行國家建筑設計防火規范的規定大多需要設計消防排煙系統。對于多層物流倉庫而言，底層無法滿足自然排煙的設計條件，所以多層倉庫底層一般設計機械排煙系統較為多見。而獨立的機械排煙系統造價高昂且平時利用率極低，故此類建筑在進行消防排煙設計時，把平時使用的通風系統與消防排煙系統進行合并設計顯得十分必要，這樣不但大大提高了系統的使用效率，而且可以節省可觀的工程造價。

消防排煙與通風系統合并設計的難點在于，第一，由于消防排煙系統平時不開啟，而通風系統平時常開通風，消防排煙時需要消防控制關閉，二者使用的時間和控制的開關邏輯均不相同，這就導致在設計通風排煙合用系統的時候需要額外注意消防控制邏輯的設計。第二，消防系統風量大且系統風管內設計風速高，而通風系統換氣風量小且系統風管內設計風速低，這就對風機的選型和風管風口的設計提出了兼容性的要求。然而，遺憾的是不論是設計規范還是標準圖集，對排煙和通風系統合用的設計描述均不夠詳盡。2018 版排煙規范中也僅僅是規定了當通風系統與排煙系統合用時，每個排煙合用系統的管道上需聯動關閉的通風和空氣調節系統的控制閥門不應超過10 個，但對合用系統如何設計以及排煙口和通風口的消防控制邏輯并未明確表述。

筆者針對實際工程中遇到的一個真實物流項目，對通風和消防合用系統進行了深入的設計研究，并給出了兩套完整的設計方案和消防控制思路，并最終以新思路完成了本項目通風排煙合用系統的設計。經過兩年的建設，項目已經成功建成并投入使用，所設計的消防排煙通風合用系統，不但節約項目成本，順利通過了審圖和消防部門的驗收，也得到了甲方的認可。

一、項目工程概況

本工程位于天津空港保稅區，共有兩棟物流分揀倉庫，每棟建筑面積34473.72m2，共兩層，丙類2 項，單體建筑一層布局如圖1 所示，根據《建筑設計防火規范》，需要設置排煙設施，根據業主的設計標準，需要設置每小時不小于2次換氣的通風系統。由于建筑一層無法滿足自然排煙的要求，需設計機械排煙系統；二層設置為自然排煙系統。筆者主要針對建筑一層的機械排煙系統如何與通風系統合用進行詳細討論。

圖1 項目單體一層建筑布局平面圖

二、設計方案

方案一：將通風系統與消防系統合并設計，但兩套系統僅共用風機和排風管道，而排風風口與消防排煙風口分開設置，排煙風口安裝在合用系統風管上表面，采用帶280℃熔斷關閉功能的常閉多葉排煙口；排風風口則安裝在合用系統風管的側面，每個風口處設置消防時可以聯動關閉的電動密閉風閥，采用雙速共用風機，如圖2 所示。該方案將消防排煙系統與通風系統的風口分開設置，消防風口常閉，通風風口常開。其通風和消防工況的控制邏輯為，平時利用常開排風口機械排風換氣，消防風機低速運行，當某個防煙分區發生火災確認后，消防控制主機聯動關閉該防火分區內的所有通風風口（關閉電動密閉閥門），并在15 秒內聯動打開著火防煙分區內的所有多葉排煙口，消防風機轉換為高速運行，系統進行排煙工況。

圖2 通風排煙合用系統設計方案一

方案二：根據《建筑防排煙系統技術標準》中對排煙系統控制邏輯的規定，平時排煙風口應為常閉狀態，只有在確認火災后，才僅打開火災所在防煙分區的所有排煙口進行消防排煙，而未發生火災的其他防煙分區內的排煙口應保持關閉狀態。但由于通風排煙合用系統中，通風系統需要平時常開運行，那么是否可以采用一個反向的控制邏輯，使通風系統和消防排煙系統共用同一套風口和排煙防火閥。根據這個思路筆者給出了第二套設計方案，兩套系統不僅共用風管和風機，同時也共用風口，風口采用常開百葉風口，此時風口處需要設置全自動電動排煙防火閥，其布置方案如圖3 所示。合用系統在平時運行時，各自防火分區內的排煙口常開，電動排煙防火閥為開啟狀態，當某個防煙分區發生火災確認后，消防聯動控制除著火防煙分區以外的所有電動排煙防火閥消控關閉，著火防煙分區內的電動排煙防火閥仍執行當前開啟狀態，進行消防排煙運行工況。該方案雖然與規范中規定的排煙口起閉狀態有些初入，但是作為合用系統，我們可以理解為系統平時為正常通風工況，火災后才轉換為消防排煙工況，排煙工況下的閥門狀態完全滿足規范的要求。

圖3 通風排煙合用系統設計方案二

三、方案分析

雖然兩個方案均可以實現系統的運行，但方案二的設計使通風和排煙系統共用了風口及排煙防火閥等部件，減少了火災時需要聯動的風口的數量，同時也減少了電氣專業消防控制模塊和線纜的數量，不僅降低了成本造價，也減少了系統的故障概率。控制邏輯上，方案二也同樣可以實現平時與消防時的順利轉換，完全滿足現行國家規范的設計要求。故在本項目中，筆者選擇了方案二進行施工圖設計

四、結論

根據該實際工程的設計經歷以及國家的現行設計規范，筆者在該項目實施過程中得出以下結論和建議供今后在該系統設計時提供優化參考。

（一）項目最終順利通過了消防審圖及消防竣工驗收，且目前業主使用運行良好，證明了筆者提出的方案二在實際工程中是可行的。

（二）排煙系統的控制邏輯上，可以采用逆向的控制方式：系統平時運行風口常開通風口，電動排煙防火閥為開啟狀態，當火災確認后，聯動控制除著火防煙分區以外的所有電動排煙防火閥消控關閉，著火防煙分區內的所有電動排煙防火閥仍執行當前開啟狀態，進行消防排煙運行工況。

（三）常開風口可以通過設置本地的電動按鈕來實現消防系統現場手動啟動的功能。

（四）目前，國家規范和標準圖集對該系統的設計描述仍有所欠缺，規范中關于本地控制聯動開啟消防系統的實際方式及合用系統的消防控制邏輯的表述仍不夠明確，希望在下一個版本更新時，可以在規范配套圖集中加以補充完善，使通風消防合用系統的設計更為合理化、規范化，成本更為節省。