超大型电子洁净厂房的防排烟系统设计.docx

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1、超大型电子洁净厂房工艺设备体积大、自动化程度高且生产过程连续，其洁净室面积过大，厂房防火分区划分需要参照电子行业规范作为设置依据。以某洁净厂房为例，介绍了人员疏散用的防烟楼梯间的设置方法、防烟分区划分及防排烟系统设置等，对比了新旧规范防排烟系统设置的区别。结合GB51251-2017建筑防烟排烟系统技术标准，对工厂建设过程中的防排烟设置要点进行了探讨。建筑规模以面板生产厂房为例，不同世代面板生产线所需的生产厂房规模如表1所示。从表1可以看出：板工厂规模庞大，尤其是近些年建造的高世代生产厂房（G10.5代）的洁净室面积在9万f （单层）以上，主厂房建筑面积更是达到60万nf；不同世代的面板厂其洁

2、净室吊顶净高为3. 810m,并且同一洁净室不同的生产工段吊顶高度要求也不一样。表1不同世代面板生产厂房规模G I.5 代AMOLED)G5R(TFT-LCD)G6 代(AMOLED)G8.5(TFT-IXD)G10.5K(TFT-LCD)占地面枳/in?158 000380 000110 000560 000600 000总建效面枳220 000350 000S60 000860 0001 060 000主厂房面枳/m?157 600280 000388 000512 000600 000洁净室面枳n22 080X232 568X279 200X274 872X2Hz城通冢族洁内室净高m3.

3、8-4.85.06. 25. 89. 27.2-8.28. 510.0防火分区与防排烟分区（1）防火分区划分要解决大型电子洁净厂房防排烟的问题，首先要解决其大规模的洁净室防火分区的划分问题。以G6代（AMO LED）面板厂主厂房为例，长96.0m,宽245. 8m,高42. 0m （4层），其 中 洁净室净宽约200m,吊 顶高度约5. 89. 2m（洁净室分2层，见图1 ；另外两侧有与生产厂房配套的支持区。洁净室防火分区平面图a东侧支持区核心洁净区西侧支持区b防火分区剖面图G6代（AMOLED）面板厂主厂房示意图 因弱脸1）洁净室防火分区的划分为了保证生产车间的工艺需求，自动化生产线不能用防

4、火墙隔开，故其洁净室需划 分为一个约9200 Ilf （396m X200m）的防火分区。建规第3. 3. 1条中表3.3.1所限定的防火分区面积为：对于建筑耐火等级为一级的丙类厂房，其防火分区多层建筑面积为6000 高层建筑面积为3000以。第3.3.3条规定“厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区最大允许建筑面积可按本规范第3. 3.1条的规定增加1. 0倍”。若按建规规定执行，该厂房为建筑耐火等级一级的丙类高层建筑，设置自动灭火系统前提下的最大防火分区面积不应超过6000肝，不能满足该类厂房7万多平方米的生产需求。但电子洁净厂房规范第6.2.4条规定“洁净室上技术夹层、下技术夹层和洁净生

5、产层,当按其构造特点和用途作为同一防火分区时，上下技术夹层的面积可不计入防火分区的建筑而积，但应分别采取相应的消防措施”。第6. 2. 3条规定“丙类生产的电子工业洁净厂房的洁净室（区），在关键生产设备设有火灾报警和灭火装置以及回风气流中设有灵敏度严于0. 01%obs / m的高灵敏度早期火灾报警探测系统后，其每个防火分区的最大允许面积可按生产工艺要求确定”。该案例生产过程中会使用易燃、易爆的化学品或特殊气体的关键生产设备，生产过程均在密闭腔体中进行，并且自带报警和灭火装置；净化循环空气在与新风混合前的回风气流中设置了高灵敏度的早期火灾探测器及报警系统，主动抽取循环空气取样，能在火灾形成前数

6、小时及早报警。故此设计中依据电子洁净厂房规范第6. 2. 3条 规定，厂房洁净区防火分区面积按工艺要求确定为79200 m2o2）其他区域防火分区划分洁净厂房两侧的支持区域，因不满足电子洁净厂房规范第6. 2. 3条要求的条件，其防火分区按建规的规定划分。（2）防烟设置及防烟分区的划分大型电子洁净厂房防烟系统设计主要考虑洁净室工作人员及支持区人员在发生火灾时的安全疏散，其人员通过封闭楼梯间、防烟楼梯间及避难走道疏散。非洁净区防烟楼梯间：支持区外墙及山墙上设置的防烟楼梯间均采用自然通风方式防烟，每个封闭楼梯间最高部位设面积大于1球的可开启外窗，且在2、4层分别设面积大于1 tf的可开启外窗（见图

7、2）。设在洁净室山墙上的产闭楼梯间设在支持区外墙上的封楼梯间，剖蜉见图2b封闭楼梯间最高部位设大于1而的外窗封闭楼梯间外墙2层间各设1个大于1峭的外窗a平面图b剖面图图2封闭楼梯间布置示意图 洁净区防烟楼梯间：布置在洁净室两侧回风夹道内的防烟楼梯间，均采用机械加压送风方式防烟（见图3）,楼梯间和前室分别独立加压送风，防烟楼梯间加压送风量（厂房4层，建筑高度42m,楼梯间及前室门为单扇门2mXl.lm）依照防排烟标准第3.4.5条计算楼梯间或前室的机械加压送风量。剖面见图3c前室加压送风口楼梯间加压送风，楼梯间加压送风前室加压送风133a洁净室回风夹道内防烟楼梯间位置 b平面图图3防烟楼梯间布置

8、示意图楼梯间送风量按下式计算：L j =L 1 +L 2 ( 1 )前室送风量按下式计算：L s = L 1+ L 3 ( 2 )式(1 ) , ( 2 )中 Lj为楼梯间的机械加压送风量，m /c剖面图、七暖通冢族L 为门开启时达到规定风速所需的送风量，m/h； L 2为门开启时规定风速下其他门缝漏风总量，m / h； Ls为前室的机械加压送风量，m / h； L 3为未开启的常闭送风阀的漏风总量，m / h o计算可得，L j = 16858 ri / h , L s =33900 m / h o由于该厂房建筑高度大于24m,依照防排烟标准第3.4.2条要求，上述计算值应与表3.4.2-4

9、的数值比较，取较大值。该案例为单扇门，按线性插值法,系统负担高度为42m 时，查表3.4.2-4, L j =20124 m / h , L s =19119m / ho计算值与查表值比较后取较大值：L j =20124 m / h , L s =33900ri / h o避难走道：由于回风夹道外侧设有支持区，防烟楼梯间在首层的前室不能直接对室外，需设置一段避难走道穿过1层支持区(也可将该段避难走道和防烟楼梯间首层的前室合并为扩大前室)，避难走道的长度与支持区的宽度有关，该类厂房多数支持区的宽度小于30m,其防烟设计仅考虑防烟楼梯间的楼梯间和前室设置机械加压送风系统；对于宽度大于等于30m的支

10、持区，其避难走道增设机械加压送风系统(见图4)防烟楼梯间及避难走道（局部见图4b, c）a首层避难走道设置0v0gN篇J产b避难走道长度小于30 mc避难走道长度大于等于30 m图4首层避难走道布置示意图长度超过30m的避难走道加压送风量（避难走道长32m、宽2 5m）按防排烟标准第3.4.3要求，避难走道计算加压送风量为2400吊/ h；照防排烟标准第3. 4. 1条规定，机械加压送风系统的设计风量不应小于计算风量的1. 2倍，故加压送风系统的设计风量为2880 E h。综上所述，新旧规范防烟系统的设置及计算区别如表2所示。表2新旧规范防烟系统设置及计算区别封闭楼梯间自然通风设施（自然播烟）

11、开窗要求防烟楼梯间机计算械加压送风公式设施（机械防烟）要求查表固定窗设置GB 5001595（2005 版）高层民用建筑设计防火规范靠外墙的防烟楼梯间每5层内可开店外窗总面积之和不应小于2.00 m* 2防扑烟标准压差法（门关闭时）：J = 3 600X0. 827X125心八%风速法门开总时：Ly = 3 600wFv（ 1 +b）a去 8. 3. 2-2无采用白然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间应在最高部位设置面枳不小于L0 n的可开启外窗或开口，力建筑高度大于10m时.尚应在楼悌河的外埠上每5层内设置总面枳不小户2.0nF的可开启外窗或开口 且布置间隔不大于3层楼梯间：Lj-Li+L：前

12、室：L = ”+5表3. 1. 2-1（总体风呈校老规范增加50%以上）Q皆机械加压送风系统的封闭楼梯间防烟楼梯间尚应在其顶部设置不小于1 N的固定窗；靠外堵的防烟楼梯间,尚应在其外墙上每5层内设置总面积不小F 2 m2的固定窗避推走道设置要求1）避难走道应在其前空及避难走道分别设置机械加压送风系统.仰卜列情况可仅在前室设置机械加压送风系统：避难走道端设置安全出口 且总长度小于30 m:避难走道两端设置安全出口.且总长度小于60 in. 2）封闭避难层（向）、避难走道的机械加东送凤豉应按封闭避难层间八避难走道的净而枳每m2不少于30 nN/计算；避难走道前室的送风房应按直接开向前空的疏散门的总

13、断面枳乘以l0ms门洞断面风速i身区域，防烟分区面积最大按2000肝设置，防烟分区最大边长不大于0 m；吊顶高度(H)在H9.0m的区域，防烟分区之间不设挡烟设施(见图5)V排烟系统1井测基纲隹烟系统3 呼系统4.% u* j *防烟防烟防烟防烟防烟排烟系统6防烟分区防烟分区37防烟分区防烟分区40防烟分区防烟分区16防烟分区36防烟分M17排烟系统7i打烟系统8勿烟场勿防烟防*分区分乂分区分4防阴I F分区20%烟系统9防烟防烟 门皿防烟 防烟 防烟防烟,匚；1分区1 I皆烟分区3堪偏防烟分区.81分区防烟分区分区2771 0分区7 I 13分区14 15防烟分区4防烟分区5防烟分区25I分

14、区211防烟卿瞿1wWI分区VH分区分区29303132防烟图5洁净室防烟分区及排烟系统划分示意图:暖危空族2)洁净室排烟系统的设置对于一个近8万肝防火分区的洁净室，设1排烟系统显然不合理，但设置几套排烟系统又无规范条文可借鉴。建议按12000 nV设1套排烟系统，依据建规规定：耐火等级为一级的丙类多层厂房的防火分区最大面积为6000 在厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区最大允许面积可增加1倍，即12000 m20故以此计算，上述案例洁净室设置9套排烟系统。3)排烟系统排烟量的计算以图5所示的防烟分区及排烟系统设置，依据防排烟标准第4. 6条规定分3类计算各系统排烟量(见表3)。表3洁净室排烟系统设计风量排烟系统防烟分区防烟分区面积/a?吊顶高度/m计算搏烟证/(m3h)线性插值法计算排iWft(mVh)对比取较大值/(n3h)排烟系统设计风量 (r3h)1,3.5,71