变配电室通风设计研究

变配电室通风设计研究

王婷婷

深圳市天华建筑设计有限公司， 广东省深圳市 518000

摘要：本文通过对变配电室七氟丙烷灭火系统在机械通风和自然通风两种工况下火灾后通风系统设计的论述，认为在配置气体灭火系统的变配电室应采取机械通风或自然通风的前提条件，为设置气体灭火系统的变配电室的通风设计提供一定的理论依据。

关键词：变配电室；通风设计；气体灭火系统

1变配电室概述

变配电室是指将10kV以上高压电源变为380V及以下日用电源并将低压电源配送至用户的场所。根据《建筑设计防火规范（2018年版》（GB 50016- 2014）01第8.3.9条第8款“下列场所应设置自动灭火系统，并宜采用气体灭火系统....8.其他重要设备室。”根据条文解释“特殊重要设备，主要是指设置在重要部位和场所中，发生火灾后将严重影响生产和生活的关键设备。如化工厂中央控制室和单台容量300MW机组及以上容量的发电厂的电子设备间、控制室、计算机房及继电器室等。高层民用建筑内火灾危险性大，发生火灾后对生产、生活产生严重影响的配电室等，也属于特殊重要设备。”

因此，高层建筑等重要场所的变配电室应设置气体灭火系统。根据《气体灭火系统设计规范》（GB 50370-2005）第6.0.4条“灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地.上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于每小时5次。”而在变配电室应用较多的为七氟丙烷灭火系统。

3气体灭火系统通风系统的设置

3.1地下防护区通风系统设置

根据规范，高层建筑的变配电室应设置气体灭火系统，由于高压引入时一般情况下均入地，高层建筑的变配电室一般设置在地下一层。如图1所示，某高层建筑地下一层变配电室采用七氟丙烷管网灭火系统，将七氟丙烷储罐放置于储罐间。

图1某高层建筑地下一层变配电室气体灭火及通风平面布置简图（单位：mm）

当发生火灾时，由火灾自动报警系统联动七氟丙烷系统启动，由管网和喷头将七氟丙烷采用全淹没的方式对火灾现场进行灭火。但灭火完成后，由于七氟丙烷在常温常压下密度大约为空气密度的6倍，约为7.6 kg/m³，故七氟丙烷气体及其灭火残留物灭火后会有很大一部分存在于房间高度的1/3以下，而地下空间没通风，在火灾后只能通过强制机械通风将残留的七氟丙烷和火灾生成物排出变配电室。根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2015）第6.3.9条“当采用全面排风消除余热、余湿或其他有害物质时，应分别从建筑物内温度最高、含湿量或有害物质浓度最大的区域排风，全面排风量的分配应符合下列规定....2.当放散气体的相对密度大于0.75，视为比空气重，且建筑内放散的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时，宜从下部区域排出总排风量的2/3，上部区域排出总排风量的1/3”，由于七氟丙烷相对于空气的相对密度为5.8，远大于规范的规定的0.75，故在变配电室设置送风和排风系统，排风系统要通过距离地面500mm的下风口将总排风量的2/3由下部排出，通过，上部风口将总排风量的1/3由上部排出、同时由于送风系统送入的新风温度较低，密度较大，可以迅速沉入房间底部，形成驱赶效应，从而将下部的七氟丙烷排除干净，保证了火灾后进入变配电室的人员的安全。

3.2地上非固定窗防护区通风系统的设置

对于地上非固定窗的防护区的七氟丙烷灭火系统的灾后通风，由于七氟丙烷聚集在防护区的下部，而窗户一般位于防护区的中，上部，在火灾以后可通过开门开窗的方式形成对流空气带走影响人体安全的残留物，当浓度降至人体的安全下限以后再进入火场进行清洁活动。如图2所示，某工程变变配电室采用七氟丙烷气体灭火系统。

图2配置气体灭火系统的变配电室自然通风原理图（单位：mm）

在变配电室顶部设置高窗，底部设置带自垂百叶的通风孔，当火灾发生后可以在室外人工打开高窗和外门，在室内形成自然对流，将火灾后残留的七氟丙烷及七氟丙烷与火灾物质发生化学反应的生成物排出房间，达到人员进入后的安全要求。

4结束语

变配电室作为建筑尤其高层建筑的重要设备用房，安全运行具有重要的意义，在运行过程中容易发生漏电火灾、短路火灾、过负荷火灾和接触电阻过大火灾，而以上火灾最好的灭火方法就是气体灭火系统。目前针对电气火灾一般采用七氟丙烷灭火系统，而对于该系统发生火灾后对机房火灾产物及灭火剂残留物的清除，只有通过设置通风系统才能将火灾产物及灭火剂残留物浓度降低至危险浓度以下。本文认为，对于不具备自然通风条件的地下室设置的变配电室，应采用机械通风将火灾后有害气体的浓度降至安全浓度；而对于自然通风条件较好的地上房间设置的变配电室，可采用自然通风将火灾后有害气体的浓度降至安全浓度，从而保证气体灭火系统再次使用的安全。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑设计防火规范：GB50016- -2014 （2018年版[S] .北京：中国计划出版社，2018.

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[3]陈鑫森.七氟丙烷气体灭火系统在工业企业变配电室的应用[J] .化工管理， 2017，30（23） ：54.

[4]黄荣仲，肖睿书.变变配电室等场所采用气体灭火系统的探讨[J] .给水排水，2006，43（S1） ：192- 194.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.工业建筑供暖通风与空气调节设计规范：GB 50019- 2015 [s].北京：中国计划出版社，2015.