浅析通风空调及防排烟系统中防火阀的设置问题

张真真

(新疆建设职业技术学院，新疆 乌鲁木齐 830054)

当建筑内发生火灾时，为防止火势扩大并有效控制烟气的蔓延，需采取一定的防火措施，将火灾所造成的损失及危害尽可能降到最低。防火阀作为通风空调系统和防排烟系统的一个重要附件，和建筑防火的其他设施一起可以有效的起到防止火势和烟气蔓延的效果，承担着一定的消防重任，起着举足轻重的作用。防火阀有效设置及合理使用在一定程度上影响着室内人员的生命和财产安全，在工程应用中只有设计者充分理解不同种类防火阀的区别及基本性能，严格按照规范要求及实际情况合理设置并安装使用，才能防止火灾发生时火势和高温有毒烟气的传播蔓延，有效的保证消防安全，阻止不必要的危险。

1 防火阀分类及性能介绍

在通风空调系统及防排烟系统中，防火阀的主要作用是防止火灾及烟气通过风管在水平方向或垂直方向上蔓延。在工程应用中，许多设计人员不清楚各类防火阀门的区别以及该如何使用。其实在数年前，国家就已经对此有了一个严格的标准。由于设计者以及业主对防火阀的了解还不够深刻，从而出现了许多不合乎规范且不安全的设计。在此，根据《建筑通风和排烟系统用防火阀门》GB 15930—2007关于防火阀门的术语解释，并结合工程实践经验，将防火阀、排烟防火阀及排烟阀的性能介绍总结如下。

1.1 防火阀

防火阀应用于一般的通风系统、空调系统、机械加压送风系统和消防补风系统，平时开启，70℃时关闭，其动作温度可根据房间使用环境进行调整，如厨房的排油烟管道上应设150℃防火阀。实际工程中还有一些其他功能性的防火阀，比如防烟防火阀和防火调节阀。与普通的防火阀相比，防烟防火阀可依靠烟感通过电信号控制关闭，也可通过温控器自动关闭。防火调节阀不仅能防火还能进行风量调节，防火阀的易熔片直到熔断才能失效，而防火调节阀的易熔片可以自动或者手动调节，其他功能与防火阀相同。

1.2 排烟防火阀

根据规范术语可知排烟防火阀应用于机械排烟系统中，平时常开，280℃时关闭。工程中根据实际情况常用的排烟防火阀的类型包括常开型、常闭型、远程控制型和自动复位型。常开型排烟防火阀平时开启，280℃时关闭；其他三种类型的排烟防火阀平时常闭，火灾发生时先自动或手动开启，280℃时阀门再次关闭。

1.3 排烟阀

排烟阀安装在排烟支管末端，一般通过装饰处理作为排烟口使用。平时常闭，当所在防烟分区发生火灾或需要排烟时开启，然后联动控制排烟风机启动。和防火阀、排烟防火阀相比，排烟阀没有温控装置。

2 通风空调系统中关于防火阀设置的相关规定

建筑室内发生火灾时，火势和烟气会通过通风空调系统的管道向水平方向或垂直方向蔓延，因此在设计过程中需要采取一定的措施来进行有效防止。现行规范对于通风空调系统中设置防火阀的规定，总结归纳如下。

1）《建筑设计防火规范》关于通风空调系统设置防火阀的规定，①穿过防火分区时应设防火阀。防止火灾蔓延至相邻防火分区；②穿过通风机房或空调机房的隔墙和楼板时应设防火阀。防止火灾通过风管在机房或建筑内其他区域之间的互相蔓延；③穿过重要场所的隔墙和楼板时应设防火阀。防止火灾通过管道蔓延至性质重要的房间（如会议室、贵宾休息室、多功能厅等）或有贵重物品、设备的房间，降低火灾所造成的人员和财产损失；④穿过火灾危险性较大房间时应设防火阀。该类房间极其容易发生火灾，而且起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失。为防止火灾蔓延至此处而造成更大的危害，在穿越这些房间的管道上设置防火阀来来有效控制火势蔓延，降低火灾损失程度；⑤穿过防火分隔处的变形缝两侧均应设防火阀；⑥竖向风管在水平方向上有分支时，应在分支管段上设防火阀，防止火灾在垂直方向上的蔓延；⑦公共建筑内卫生间、浴室的排风支管上应设70℃防火阀，厨房的排油烟支管上设150℃防火阀，防止火势在垂直方向上的蔓延；⑧如果各防火分区内的通风空调系统单独设置时，水平风管与垂直风管的连接处可不设防火阀；⑨防火阀的设置宜靠近防火分隔处。

2）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定，通风空调系统的风管不应穿过防火墙或防火隔墙等，否则应设70℃防火阀。

3） 《人民防空工程设计防火规范》GB 50098—2009规定通风空调系统的管道在以下几种情况时，在穿越处应设70℃防火阀：①穿防火分区的管道上；②穿防火门的房间隔墙或楼板的管道上；③每一层的水平支管与垂直风管连接处的水平管道上；④穿越防火分区的变形缝两侧各设一个。防火阀应设独立的支吊架；暗装时应设检修口。厨房的排油烟管道在水平方向上宜按防火分区设置，与竖向风管连接的支管段上应设150℃防火阀。

3 防排烟系统中关于防火阀设置的相关规定

1）《建筑防烟排烟系统技术标准》规定，为防止火灾通过排烟管道蔓延至其他区域，排烟系统的管道应符合以下要求：①竖向风管与水平风管交接的水平支管段上设排烟防火阀；②系统负担多个防烟分区时，各排烟分支的管道上设；③在排烟风机入口处设；④当穿越防火分区处设。

2）《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调·动力》规定正压送风管道和消防补风管道不宜穿越防火分区或火灾危险性较大的房间，如果必须穿越时应设防火阀。

3）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定在穿越不同防烟分区的排烟支管上应设280℃排烟防火阀。

4）《人民防空工程设计防火规范》规定正压送风管道和排烟管道不宜穿防火墙，否则应分别设70℃和280℃防火阀。

4 工程中出现的问题及建议

当火灾发生时，防火阀对控制火势及烟气蔓延起着至关重要的作用，是保证通风、空调及防排烟系统安全性的重要消防设施。在实际工程中，若防火阀的设计或安装存在一定不合理的问题，这将直接影响系统功能的正常发挥。

1）防火阀漏设的情况，①在管道穿越防火分区处漏设防火阀。划分防火分区的目的主要是为了在火灾发生时防止火灾的蔓延扩大至相邻区域，而建筑上划分防火分区常用的分隔构件包括防火墙、防火卷帘等，只要明白防火分区的相关规定及要求，在设计时头脑清晰就不会漏设防火阀。从目前建筑物防火阀的布置情况来看，随着社会各界对于建筑消防安全的重视程度不断提高，国家相关标准和规范不断完善，新建筑物的防火阀设置相对较为完善，基本上不会存在防火阀漏设的情况。而在建设年限较早的老旧建筑物当中，放火阀漏设则是一种常态化的现象。

②在管道穿越通风空调系统机房时漏设防火阀。比如工程中当通风空调机房设在地下时，会存在既有穿越楼板的竖向管道又有水平管道，此时在进行设计时应该在水平方向穿越机房隔墙处和垂直方向穿越楼板处均设置防火阀，而设计人员在设计过程中有时容易漏设。

③在管道穿越重要房间时漏设防火阀。对于人员较多的会议室、休息室等功能型区域，大部分建筑设计师不会考虑将这些房间的墙体、门窗设计成防火构件，暖通人员在进行设计时往往容易漏设防火阀。但因这些场所功能重要特殊一旦火灾蔓延至该区域往往会造成严重的人员与财产损失。因此暖通人员在进行设计时就需要注意在穿越该房间的通风空调管道上安装防火阀。另外，一些工程在设计阶段并没有明确每个房间的使用功能，或者在交付使用后业主擅自改变了房间的使用功能，导致通风空调管道在穿越一些重要房间的隔墙或楼板处未按规范要求设置防火阀。

2）防火阀多设的情况，①规范规定管道在穿越防火分隔处的变形缝两侧需要设防火阀，一些设计人员在进行设计时只要看到有变形缝的地方，就盲目的在两侧设置防火阀，而实际工程中建筑平面上的变形缝有不同的情况，并不是所有的变形缝两侧都有防火墙等防火分隔设施，而是要具体问题具体分析。如果两侧都是防火分隔墙，那么必须要在两边都要设置防火阀；对于没有穿越防火分隔设施的变形缝，在建筑构造上也没有防火要求，其两侧的空间是连通的，那么就不需要分别在两侧安装防火阀，此时设防火阀就是一种浪费资源的现象没有任何意义。

②规范规定垂直管道与隔层水平管道交接处的水平支管上应设置防火阀。但是有两种情况是不必要设置防火阀的，第一，当每个防火分区内的通风空调系统独立设置时，此时水平风管与竖向风管时不用设置防火阀；第二，当只有一根横向风管与纵向风管相连接时，此时也不需要单独设立防火阀。

3）防火阀穿越机房或房间隔墙时设置在哪一侧。设计过程中，在穿越隔墙和楼板时，一些设计人员分不清楚防火阀具体应该设置在哪一侧，往往就会出现随意乱设的情况。关于防火阀的具体应该设置在哪侧规范并没有明确要求，笔者认为防火阀应该沿着气流流动方向设置，比如送风管应该在尚未穿越隔墙或楼板时设置防火阀，穿越机房的防火阀需要设置在排风机的入口或送风机的出口处，如果设置空间不足或者不便于施工时可根据具体情况改到另一侧。另外，不论设置在水平方向还是垂直方向上的防火阀与防火分隔设施均应保持不小于200mm的距离。

4）排烟防火阀选择常开还是常闭。排烟防火阀应用于机械排烟系统，主要在排烟时使用并在280℃时熔断关闭进行防火。一般情况下排烟风机与排烟口之间管道上的排烟防火阀平时处于常开状态，这样可以避免常闭阀门在火灾发生时联动控制故障而导致的无法正常开启使用的问题，同时可以降低消防控制成本；实际工程中在需要维持房间一定压力或房间有严密性要求时，会选择常闭型排烟防火阀，常闭型排烟防火阀又称为二次动作排烟防火阀，平时处于关闭状态，发生火灾时开启，进行隔烟阻火，达到280℃时再次关闭，由于控制成本较高，因此非特殊情况不采用。

5）排烟防火阀是否需要与排烟风机联动。排烟风机入口处的排烟防火阀关闭时联动关闭该系统的排烟风机，其他区域的排烟防火阀无需与排烟风机联锁。

6）风管出外墙处防火阀的安装。对于这一问题，现行的规范中没有做出详细的规定，因而大部分设计师并不会仔细思考这一问题。实际上，外墙处的防火阀设置是十分重要的，而且因为外墙的情况比较复杂，因而也需要设计师有专业的建筑防火知识，从而能够根据不同的状况，设计更贴合现实的方案。风管出外墙处防火阀的安装的标准如下：相邻的两座建筑的防火间距满足《建规》标准后，若某一建筑的风管出外墙时正面对另一建筑的门窗时，则需要设置防火阀；若相邻两座建筑的防火间距未达到《建规》标准，且建筑的门窗均属于防火门窗的范畴时，风管出外墙处应设置防火阀；当相邻两座建筑中较低的一座建筑的耐火等级不低于二级且屋顶无外窗，相邻较高的一面外墙高出较低一座建筑屋面15m及以下范围内的开口部位设置甲级防火门、窗，或设置防火分隔水幕、防火卷帘时，风管出外墙处应设置防火阀；建筑同一层的相邻防火分区，当建筑外墙为不燃墙体时，风管口距防火分区墙、防火卷帘等另一侧的门、窗、洞口之间的距离不足2m时，风管出外墙时应设置防火阀。

7）防火阀在安装中出现的问题。一是由于施工过程中安装质量问题，叶片和外框之间未留有足够的间隙，造成防火阀不能及时开启或者正常关闭；二是由于防火阀电源线未接通或者接触不良等，造成致消防控制设备对防火阀的控制失灵，最终导致火灾发生时防火阀未发挥正常的防火隔烟作用；三是在安装前未认真检查防火阀是否完好无损，防火阀的易熔片是由两块不足两毫米的铜板焊接出来的，在产品包装运输过程中非常容易断裂，从而导致产品报废，无法使用。在通风空调系统及防排烟系统中，防火风阀是一个比较特殊的风阀，与其他风阀相比，安装检查更为严格，因为其关系着建筑本身的安全性，因而需要仔细严谨的安装，一旦发现问题及时进行更换。

8）工程在投入使用后，由于防火阀未能得到及时有效的检修或维护管理，导致阀门失灵或故障，在火灾发生时未能有效发挥防火阀的作用，进一步导致火势的蔓延扩大。在实际当中，防火阀的维护及保养工作普遍存在难以落实到位的状况。究其根本，主要原因防火阀的维护及保养工作对检修人员的专业性要求较高，一般民用社区的物业工作人员不具备相关专业能力，其仅能按照一般防火设施的标准对其进行维护保养，实际效果不佳。其次，社区物业单位的消防设施维修管理制度相对不够健全，无法保证涵盖所有的消防设施，维修管理流程较为单一，缺乏针对性。最后，针对防火阀的维护保养缺乏运行检测，相关检修人员不会在实际工作过程中启动防火阀检查其运行状况。因此，各单位应建立健全消防设施维修管理制度，每半年对防火阀进行一次启动实验，确保消防设施各项性能良好。

9）防火风阀安装，在整个通风空调的风管系统当中，防火风阀是其关键的组成部分，而防火风阀的安装也有着独立的要求和标准。从某种角度来看，防火风阀属于特殊的阀门，其生产、销售环节均需要得到当地相关部门的认证，前期选择防火风阀时也可以将厂家资质视为选择的主要标准。其次，在检查防火风阀的性能时，应当侧重于检查转动部位的灵活性、信号输入的准确性以及密封性能，上述三种性能达标之后才能在实际中进行应用。易熔片是防火风阀中的关键组成部分，其主要使用易熔金属混合制作而成，且机械强度较低。从以往的案例中可以发现，部分防火风阀在生产及运输过程中的缺陷，导致易熔片断开，无法在实际中发挥作用。为从根本上规避这一问题，前期安装环节需要注重对易熔片的检查，在确定易熔片断裂之后应当立刻进行更换。此外，实际安装过程中，易熔片应当设置在迎风侧，且需要设置独立的吊架。

5 结语

在实际工程中，防火阀是通风空调及防排烟系统中常用的防火附件，对火灾发展影响较大，由于实际工程的差异性防火阀的设计也存在多种多样的复杂情况，因此需要工程设计人员掌握各类防火阀的性能要求，既要对暖通专业有着深刻准确的理解，同时也要熟悉各种各样的防火知识，在设计时用全局的眼光看待建筑，遵守行业规范，严谨仔细，对各种可能发生的未知情况进提前进行预设，合理设置防火阀。施工过程中安装人员应当具备熟练的安装技能，尽可能避免由于安装质量问题所造成的系统故障；消防验收人员应严格按照要求检查防火阀是否符合要求；系统投入使用后负责维护管理的相关人员应定期针对防火阀进行消防安全检查，检查阀门能否正常动作，发现问题后要及时进行处理，确保系统时刻处于良好的状态，从而在一定程度上保证建筑的消防安全。