建筑消防系统中，防排烟系统的设计与安装是建筑消防工作中的重要工作之一，防烟阀和排烟防火阀的设计安装工作是其中的重中之重，在火灾发生时，能够对火势的蔓延进行有效控制，以及为人员疏散提供时。本文主要研究的是基于自动复位排烟防火阀的防排烟系统的设计。目前，国内外防排烟系统中才用的排烟防火阀一般为熔断式排烟防火阀，熔断器的防火阀缺点是可靠性差，灵敏度低及不能重复使用。熔断式排烟防火阀在温度达到280℃时易熔片自动熔断，但是却不能恢复原状，需人工进行处理进行复位，操作不便，特别是在比较狭小的空间，如船舶上的排烟防火阀。然而，随着建筑消防工程规模的不断扩大，排烟防火阀因处于吊顶或夹层中而难以进行人工复位而操作不便，从而出现消防安全隐患，并对居民的生命财产安全造成严重威胁。因此，熔断式排烟防火阀的缺点就体现出来。

随着社会的发展和科学技术的进步，高技术新材料的研制成功给消防技术的提高提供了可能性。当前防火排烟的敏感元件已开始登上新台阶，采用高科技成果的记忆合金它替代了传统的低熔点合金，具有灵敏度高、可连续使用、性能稳定和可靠性强等特点，这种防火阀是新一代消防产品，在国内尚属首创。记忆合金元件公称动作温度可控制在#177;1 ℃ 以内，并可以任意调选起步温度点，额定温度动作时间仅需2秒钟。记忆合金具有形状记忆效应、随着温度的变化产生形状变化，而形状变化又是按照给定的温度规律而变化的，可重复再现百万次其性能仍保持不变。如果防排烟系统中，采用记忆合金制作弹簧作为排烟防火阀的核心动作机构，当其受热温度到达280℃时便会及时关闭防火阀，而冷却后会再次恢复。因为火场烟气浓度大，将以记忆合金为核心动作机构的自动复位的排烟防火阀应用于建筑防排烟系统中，可以在保证排烟风机不被损坏的情况下，使排烟风机的工作时间最大化，保证建筑防火系统的可靠性，可以增大火场中的可用安全疏散时间，对确保人员疏散安全非常重要。此外，由于该种防火阀可以长期稳定工作, 按消防法规定期对防火阀作检查时无需更换温度敏感元件，节省开支。目前我国消防排烟防火阀大多采用熔断式防火阀。

当今世界很多重特大火灾事故造成人员大量伤亡和财产的重大损失，主要是火灾现场中的浓烟与烈焰。两者之间更为危害的还是浓烟。浓烟给火灾现场受困人员向外逃生增添了很多艰难险阻，乌黑的浓烟使人视线不清，找不到逃生之路，呼吸困难，吸入浓烟还会中毒，甚至窒息死亡，逃不出火场。另外，浓烟还给进入火场进行救援的人员增加障碍，使人看不见前进道路，行动延缓，搜救目标看不见，错过了很多救人的时间和机会。有时甚至救人未成，反而被烟火所困，危及救援人员的自身安全。造成火灾现场人员逃生难，救援人员救灾难的两难现象。例如：2003年2月18日韩国大邱市地铁火灾，火灾发生后，车站电力照明设备立即自动断电，没有事故照明灯光，更有毒气浓烟弥漫，浓烟排不出去，地铁站内漆黑一片，车上被困人员无法逃生，救援人员因有毒气浓烟威胁，一时难以接近现场救人，造成140人死亡，99人失踪，130人受伤。又如，2004年8月1日巴拉圭首都亚松森市的”Ycuo Bolanos”多层超市火灾，火灾发生后熊熊大火和滚滚浓烟几分钟内席卷了整个超市，因为没有机械排烟系统排烟，救援人员难以开展有效的救人和救火工作，被烟火围困人员无法逃生，造成464人死亡，520人受伤。这两起特大伤亡的火灾事故足以说明火灾浓烟的危害性，更说明了防排烟系统的重要性。如果这两起火灾的建筑和车上装设了机械排烟系统，且系统启动运作正常的话，及时启动自动排烟风机，把有毒气体和浓烟排走，就不会造成如此重大的伤亡事故。很多高层建筑、地下工程、交通隧道、公共娱乐场所火灾事故造成人员重大伤亡的惨重教训，使人们清楚地认识到设计安装好防排烟系统和确保系统的性能长期良好的重要性和必要性。火灾事实告诉我们防排烟系统在火灾发生时能有效地控制烟气的蔓延；且排烟迅速及时，对救人、救灾工作起着关键的作用。它关系到救灾救人成功与否的

因此，基于自动复位排烟防火阀的防排烟系统的优化设计具有良好的社会价值。

国内研究设计现状

防排烟系统的目的是要防止火灾产生大量的烟气，阻止烟气的迅速蔓延，确保人员的安全疏散和改善扑救条件。我国的机械防排烟系统技术研究虽然在20世纪80年代中期才开始起步，但近年来发展很快，取得了一些重大成果，为有关规范的制修订和工程防排烟设计提供了可靠的技术依据，建立了有较高水平的一些大型实验设施。国内重点工程曾于八十年代在防排烟系统中从日本引进了自动复位排烟防火阀（如日本KLF公司及协立公司等产品）。在防排烟系统中排烟防火阀上用记忆合金代替易熔合金，不过此时由于工作时动作温度较高（280℃），需用高温形状记忆合金，如NiTiPt 或TiNiPd 合金，这些合金的相变温度在200～500℃之间。国内九十年代已有厂家开发出形状记忆合金温度传感器防火阀，目前已有部分形状记忆合金防火阀应用于防排烟系统中，得到实际应用。

国外研究设计现状

近年来国际上在机械防排烟技术方面主要的工作有：（1）火灾烟气运动规律及其数学模化研究，美国、加拿大、日本、英国、澳大利亚以及北欧等国都在广泛开展火灾烟气运动规律的研究。烟气流动特性和规律是防排烟的理论基础。（2）防排烟系统的性能化设计和评估，传统的机械防排烟设计方法只是为了满足现有规范的要求，各国规范采用技术指标又很不一致，实际工程中很难达到某些要求。目前国外有些国家已开始对防排烟系统按性能化的原理进行设计，如考虑安全目标，设计火灾场景，疏散分析等，防排烟的性能化设计研究为性能化规范的研究打好基础。( 3)防排烟系统技术参数和设备，对高层建筑、地下建筑、大空间建筑的防排烟系统技术参数的研究还有许多空白点，或现有些参数的试验研究根据不足，主要围绕送风压力，排烟量，风口设置，防排烟域，开口与泄漏特征进行研究。防排烟设备主要是研制新型风阀，新型管道材料及管道防火保护材料高温风机。

防排烟系统技术最早起源于20世纪50年代的英国，国际上是从20世纪60年代开始研究，70年代采用，80年代开始广泛应用。英、美西方国家，防排烟系统起步较早，生产排烟防火阀类产品历史较早，而且产品检验标准也比较严格，其构造形式与日本略有区别，技术性能基本上差不多，但耐火时间要求较长。在建筑防排烟系统中，最常用的还是熔断式防火阀，规格大的阀门则采用多叶式排烟防火阀，可以与防灾中心的消防系统远距离联动控制。安装于防排烟系统系统中通风管道上或者管道穿墙中间位置。日本的防火阀，种类繁多，日本在1970年积极开展SMA方面的开发工作，自动复位排烟防火阀应用于防排烟系统中较早。近几年已有一些产品问世，日本一些公司推出形状记忆合金防火阀。

参考文献