排烟系统1-3风管水力计算表1
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浅析防排烟系统风管漏风超标的原因及解决办法摘要:为了解决防烟工程存在的一些共性问题,局限于排烟系统端部风口风量不够大和防烟场所的压力控制不当,需要采取相应的措施。
计算防烟和排烟场所漏风率的大小,需要考虑风速变化对其影响。
对防烟场所的运行产生显著影响的因素包括常关闭风口、风阀和风管漏风率,以及漏风量和风管阻力之间的相互作用,还要考虑防烟场所承担排烟区域面积,系统漏风率等因素的变化规律。
对高层建筑防烟场所风管提出设计方案,其中包括风速计算及前室,防烟楼梯压力控制建议等,可为工程实际提供参考数据,有效地解决有关问题。
关键词:防排烟;复合风管;漏风率1、引言防排烟系统是建筑物内重要的消防安全设施之一,其主要作用是在火灾发生时,通过排除烟雾和通风,为人员提供安全疏散的条件,同时也有利于火灾的扑救。
然而,在防排烟系统的实际运行过程中,常常会出现风管漏风超标的问题,导致系统无法正常运行。
本文将分析防排烟系统风管漏风超标的原因,并提出相应的解决办法。
2、分析问题2.1防烟系统目前,针对前室防烟设计,主要采用两种方式:其中一种是仅向防烟楼梯间提供通风服务,而不向前室提供通风服务;另一种类型的通风方式是通过向楼梯间的前室输送一定的风量,以确保楼梯间与前室之间的压力值和相对压差的平衡。
工程实践中常遇底部气流不足现象,甚至可能出现气流无法顺畅流动的情况,分析其原因,除施工质量和风管口阀门设备质量等因素外,主要和风管漏风率和管道阻力的计算有一定关系。
目前,对于前室送风、风管和常闭风口漏风率的计算方法,防火规范尚未进行全面而详尽的研究。
因为风管系统和常闭风口存在漏风的问题,所以需要采取相应的措施来加以解决,必须给予足够的关注和重视,以确保其正常运行和有效管理。
图1 防、排烟系统示意图设计防烟系统,为了减小管井面积和提高风速,复合风管的截面积会受到压缩,从而产生更高的压头。
同时,常闭送风口两管井之间的压差可以用来确定漏风率,压差越高,漏风率也会相应增大。
★风道水力计算方法1.假定流速法其特点是先按技术经济要求选定风管流速,然后再根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。
假定流速法的计算步骤和方法如下。
①绘制空调系统轴侧图,并对各段风道进行编号、标注长度和风量管段长度一般按两个管件的中心线长度计算,不扣除管件本身的长度。
②确定风道内的合理流速在输送空气量一定是情况下,增大流速可使风管断面积减小,制作风管缩消耗的材料、建设费用等降低,但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声,增大空调系统的运行费用;减小风速则可降低输送空气的动力消耗,节省空调系统的运行费用,降低气流噪声,但却增加风管制作的材料及建设费用。
因此必须根据风管系③根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算沿程阻力和局部阻力。
根据初选的流速确定断面尺寸时,应按前面图6—1(表)和表6—1的通风管道统一规格选取,然后按照实际流速计算沿程阻力和局部阻力。
注意阻力计算应选择最不利环路(即阻力最大的环路)进行。
假定风速法风道水力计算应将计算过程简要举例说明后,列表计算。
计算表格式见下表。
联管路之间的不平衡率应不超过15%。
若超出上述规定,则应采取下面几种方法使其阻力平衡。
a.在风量不变的情况下,调整支管管径。
由于受风管的经济流速范围的限制,该法只能在一定范围内进行调整,若仍不满足平衡要求,则应辅以阀门调节。
b.在支管断面尺寸不变情况下,适当调整支管风量。
风管的增加不是无条件的,受多种因素的制约,因此该法也只能在一定范围内进行调整。
此外,应注意道调整支管风量后,会引起干管风量、阻力发生变化,同时风机的风量、风压也会相应增加。
c.阀门调节通过改变阀门开度,调整管道阻力,理论上最为简单;但实际运行时,应进行调试,但调试工作复杂,否则难以达到预期的流量分配。
总之,两种方法(方法a和方法b)在设计阶段即可完成并联管段阻力平衡,但只能在一定范围内调整管路阻力,如不满足平衡要求,则需辅以阀门调节。
工业通风课程设计学院:土木工程专业:建环姓名:学号:指导教师:日期:2013.6.25目录一、原始资料 (3)1.工程概况: ................................................................... 错误!未定义书签。
二、方案设计 (4)三、防火分区与防烟分区划分 (4)1.防火分区的划分 (4)六、通风排烟系统设计 (6)七、风口与风道的布置 (7)1、排风排烟系统的布置 (7)八、各防烟分区计算结果汇总 (8)1、机械排风、机械排烟系统计算表 (8)2、机械送风、机械补风系统计算表 (12)九、水力计算及管路水力平衡 (14)(一)排风排烟系统 (14)(二)送风补风系统 (18)十、风机、阀门及风口等设备的选择 (19)2、阀门的选择 (20)3、风口的选择 (21)十一.设计总结 (21)一、原始资料工程名称:锦盛苑地下车库通风及排烟系统建筑层数:地下一层抗震设防类别:丙类建筑面积:13189.00m2 防火设计的建筑分类:地下车库建筑耐火等级:一级建筑防水等级:一级合理使用年限:50年抗震设防烈度:七度建筑层高:3.3m2.原始条件:锦盛苑地下车库总平面图、剖面图、车库顶板平面图、部分剖面图及部分说明。
3.地下停车场有害物的种类及危害地下停车场内汽车排放的有害物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)等有害物。
它们来源于曲轴箱及排气系统。
燃油箱、化油器的污染物主要为碳氢化合物(HC),即由燃油气形成的。
若控制不好,其污染物将达到总污染物的15%~20%;由曲轴箱泄漏的污染物同汽车尾气的成分相似,主要有害物为CO、HC、(NOX)等。
有的汽油内加有四乙基铅作抗爆剂,致使排出的尾气中含有大量铅成分,其毒性比有机铅大100倍,对人体的健康和安全很危害很大,其表现有(1)一氧化碳是最易中毒且中毒情况最多的一种气体,它是碳不完全燃烧的产物。
走道最小清晰高度 Hq(米)=1.6+0.1H(米)2.75 1.6热释放系数 Q (千瓦)=a*t2自动灭火启动时间 t (秒)10.00860热释放速率的对流部分 Qc (千瓦)热释放速率A4与表2取大值5600火焰极限高度 Z1(米)=0.166Qc2/5保证 Z>Z1及最不利点大于Hq 的前提,储烟仓尽量做5.240627589燃料面到烟层底部的高度 Z(米)=H-Hs Z>Z19.5轴对称烟羽流质量流量 Mp (千克/秒)Mp=0.071*Qc1/3*Z5/3+0.0018Qc63.80599471烟层平均温度与环境温度差值 △T (度) △T =K*Qc/Mp*CpZ>Z1时86.89707731 Z<Z1时 1.84422E-06防烟分区排烟量 V (立方米/小时)V=3600(Mp*T/ρ0*T0)Z>Z1时248188.1663 Z<Z1时1610598833排烟口最大排烟量 Vmax (立方米/小Vmax=3600*4.16*γ*db5/2*《(T-T0)/T0》1/2Z>Z1 γ=1时46135.96354 Z>Z1 γ=0.5时23067.98177Z<Z1 γ=1时 6.721144998 Z<Z1 γ=0.5时 3.360572499排烟风机风量=1.2V297825.7995窗口型烟羽流 Mp(千克/秒)Mp=0.68(AwHw1/2)1/3 *(Zw+aw)5/3+1.59AwHw1/2110.4037062防烟分区排烟量 V (立方米/小时)V=3600(Mp*T/ρ0*T0)429440.737系数建筑净高 H (米)0.111.5火灾增长系数 a最小储烟仓高度 自然排烟 Hy (米)=0.2H0.00278 2.3最小储烟仓高度 机械排烟 Hy (米)=0.1H1.15设计储烟仓高度 Hs (米)= H-Hq2Z<Z10.032*Qc3/5*Z536866.2742烟气中对流放热量子 K空气定压比热 Cp(千焦/千克*K)机械排烟 1.011自然排烟0.5烟层的平均绝对温度 T=T0+气体密度 ρ0379.8970773 1.2293.0000018环境绝对温度 T0=273+20293(T-T0)/T0排烟位置系数 γ0.296577056风口中心距墙距离大于2倍当量直径6.29426E-091风口中心距墙距离小于2倍当量直径0.5排烟系统最低点下烟层厚度 db (米) 《储烟仓2当量直径D=2ab/a+b a1.20.8b0.4 aw=2.4Aw2/5Hw1/5-2.1Hw窗口开窗面积 Aw 平方米4.93753890620窗口开口的高度 Hw 米2窗口开窗顶部到烟层底部高度 Zw3表1火灾类别典型材料火灾增长系数 a慢速火硬木家具0.00278中速火棉质,聚酯垫子0.011快速火泡沫塑料、纸木质货架0.044超快速火池火、窗帘,快速燃烧家0.178表2火灾稳态热释放速率建筑类别有无喷淋热释放速率 Q(千瓦)办公、客房、教室、走无6000有1500商店、展览无10000有3000其他公共场所无8000有2500汽车库无3000有1500厂房无8000有2500仓库无20000有4000工程设计参数查表数据过程值终值。
风管系统最不利环路水力计算1最不利管路的压力损失二层商场主要风管绘制最不利环路的轴测图,标出各段标号、长度、流量、管径。
镀锌钢板粗糙度K取0.01。
列表计算压力损失,校核空调机组的余静压。
相关计算公式及依据如下:当量管径=2 * 管宽 * 管高 / (管宽+管高);流速=秒流量/管宽/管高*1000000;单位长度沿程阻力由流速,管径,K查设计手册阻力线图;沿程阻力=管段长度 * 单位长度沿程阻力;局部阻力系数根据局部管件的形状查设计手册;动压=流速^2 * 1.2/2;局部阻力=局部阻力系数 * 动压;总阻力=沿程阻力+局部阻力。
备注:各部件局部阻力系数,查《简明空调设计手册》表5-2及相关资料。
送风口:ξ=0.79(有效面积90%)手动对开多叶调节阀ξ=0.28 弯头(不变径):ξ=0.29 蝶阀(全开):ξ=0.3弯头(变径):ξ=0.35 分流四通ξ=3分流旁三通:ξ=0.45 分流直三通(变径):ξ=0.1 分叉三通(变径):ξ=0.304 法兰:ξ=0.3分叉三通(不变径):ξ=0.247 导流片:ξ=0.45电动调节阀:ξ=0.83 防火阀:ξ=0.3静压箱:ξ=1.0 软接:ξ=1.0裤衩三通:ξ=0.75 消声器ξ=2.0表 5-5 风管水力计算序号风量(m^3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△ Py△ (Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△ Py+△Pj△ (Pa)1 700 25204.54 1 4 0.3 9 3 62 1400 32204.56 27 0.3 22 7 143 2100 50202.26 1 30.3220 7 94 4200 63404.25 0 2 3 13 39 405 8400 1000404.26 1 2 3 20 61 636 12600 1000504.27 1 3 3 29 88 917 17000 1200504.28 1 3 3 371111148 20000 14005014 8 1 100.3438 13 23小计66400 42 3413.26328362机组余压500Pa 所以满足要求其余空调系统风管经过水力计算校核均满足要求。
163.78100.00Pa 20.00Pa 20.00Pa 50.0020.00Pa 20.00Pa 393.78Pa2%改后排烟风机P(Y)-D-1 H=450Pa(机外余压)12%113.02100.00Pa 20.00Pa 20.00Pa 50.0020.00Pa 20.00Pa 343.02Pa14%排烟风机P(Y)-D-1 H=400Pa(机外余压) 改后风机余量:6、现场接管可能与图纸不符预留:2、防火阀的压力损失:3、止回阀的压力损失:4.风机箱体进出口及箱体内附加阻力最不利管段的阻力为:排烟风机P(Y)-D-8 H=400Pa(机外余压) 风机余量:风机余量:5、排风口须有余压:排风管水力计算书6、现场接管可能与图纸不符预留:注:1、排风百叶口和土建风道: 2、防火阀的压力损失: 3、止回阀的压力损失:4.风机箱体进出口及箱体内附加阻力最不利管段的阻力为: 5、排风口须有余压:注:1、排风百叶口和土建风道:198.41100.00Pa 20.00Pa 20.00Pa 50.0020.00Pa 20.00Pa 428.41Pa建议改500Pa-7%改后排烟风机P(Y)-D-9 H=500Pa(机外余压)14%143.99100.00Pa 20.00Pa 20.00Pa 50.0020.00Pa 20.00Pa 373.99Pa17%注:1、排风百叶口和土建风道: 2、防火阀的压力损失:4.风机箱体进出口及箱体内附加阻力5、排风口须有余压:6、现场接管可能与图纸不符预留:5、排风口须有余压:6、现场接管可能与图纸不符预留:最不利管段的阻力为: 3、止回阀的压力损失:4.风机箱体进出口及箱体内附加阻力注:1、排风百叶口和土建风道: 2、防火阀的压力损失: 3、止回阀的压力损失:改后风机余量:最不利管段的阻力为:排烟风机P(Y)-D-10 H=450Pa(机外余压) 风机余量:风机余量:排烟风机P(Y)-D-9 H=400Pa(机外余压)122.56100.00Pa 20.00Pa 20.00Pa 50.0020.00Pa 20.00Pa 352.56Pa12%6、现场接管可能与图纸不符预留:最不利管段的阻力为: 5、排风口须有余压:4.风机箱体进出口及箱体内附加阻力注:1、排风百叶口和土建风道: 2、防火阀的压力损失: 3、止回阀的压力损失:排烟风机P(Y)-D-2 H=400Pa(机外余压) 风机余量:。