大型商業(yè)樓防排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王星

【摘 要】 大型商業(yè)樓中火災(zāi)煙氣危害性比一般建筑更加嚴(yán)重，在火災(zāi)中更容易造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求比一般建筑要高。本文首先提出了目前大型商業(yè)樓防排煙系統(tǒng)中常見的問題，然后對(duì)防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

【關(guān)鍵詞】 防排煙 問題 設(shè)計(jì)

近年來，建筑火災(zāi)事故呈明顯上升趨勢(shì)，群死群傷事故時(shí)有發(fā)生，給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失。大型商業(yè)樓人群集中，環(huán)境復(fù)雜，火災(zāi)發(fā)生時(shí)疏散難度大，安全要求等級(jí)更高。做好大型商業(yè)樓消防安全，除了要提高全民的消防安全意識(shí)意外，還需要我們做到在火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)排除煙氣并有效防止煙氣進(jìn)入安全疏散通道，使消防人員更有效地開展滅火救援工作，最大限度地減少高層建筑火災(zāi)事故中的人員傷亡。因此，科學(xué)地進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)、施工、管理尤為重要。

1、防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程及常見問題

1.1 自然排煙窗結(jié)構(gòu)形式不對(duì)

自然排煙系統(tǒng)中，有的把排煙窗做成不可開啟的固定窗，并將固定窗的面積計(jì)算在排煙窗面積之內(nèi)；有的將窗的上部做成固定窗，把可開啟的排煙窗設(shè)在窗的下部，不但嚴(yán)重影響了排煙功能，還會(huì)起到反作用，下部排煙窗向火源處輸送新鮮的空氣，使火勢(shì)會(huì)更加迅猛（如圖1）。

1.2 機(jī)械排煙口和排煙閥設(shè)置不合理

在機(jī)械排煙系統(tǒng)的主要問題就是排煙口的設(shè)置高度不夠。火災(zāi)時(shí)煙氣溫度很高，排煙口設(shè)置在頂棚或靠近頂棚的墻面時(shí)，才能有效將煙氣排出。在實(shí)際施工中，卻往往出現(xiàn)將排煙口或排煙窗的位置設(shè)置過低的情況，影響煙氣排放效果。

1.3 機(jī)械加壓防排煙系統(tǒng)常見問題

在機(jī)械加壓防排煙系統(tǒng)中常見問題有漏風(fēng)系數(shù)取值不合理，合用正壓送風(fēng)系統(tǒng)未設(shè)計(jì)壓差調(diào)節(jié)裝置，送風(fēng)口設(shè)置不符合要求以及防排煙風(fēng)機(jī)的配電不符合規(guī)范要求。很多設(shè)計(jì)人員陷入了誤區(qū)，認(rèn)為風(fēng)機(jī)送風(fēng)量越大越好，在設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)為追求大于計(jì)算值或規(guī)范規(guī)定值，就將送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量定得很大，造成前室或樓梯間的門難以開啟。

2、排煙方式的優(yōu)化選擇

對(duì)于大型商業(yè)樓層，若建筑采用機(jī)械排煙方式，則應(yīng)根據(jù)建筑的安全性能目標(biāo)進(jìn)一步對(duì)排煙量、排煙口位置、排煙閥面積、管道布置、風(fēng)機(jī)參數(shù)等進(jìn)行確定，盡量減少可能降低排煙效率的影響因素；若采用自然排煙方式，在設(shè)計(jì)自然排煙系統(tǒng)時(shí)，由于自然排煙以煙氣自身的浮力為驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行排煙，同時(shí)又容易受到環(huán)境風(fēng)等因素的影響，需要對(duì)煙氣流動(dòng)的有效性進(jìn)行論證。

3、加壓送風(fēng)量的計(jì)算

4、排煙量的確定

4.1 可燃物和火災(zāi)荷載分析

建筑內(nèi)存在可燃物是火災(zāi)發(fā)生的基本條件，而火災(zāi)的規(guī)模則與可燃物數(shù)量、分布以及燃燒特點(diǎn)等有關(guān)。在絕大部分公用建筑中，都存在著可燃物，如商場(chǎng)、倉庫的貨物、裝修材料、家具等都是這類建筑中常見的可燃物，而可燃物的性質(zhì)是決定火災(zāi)火源狀況（火源功率、增長方式）的主要參數(shù)，人們通常通過考慮可燃物的熱值及燃燒的增長方式來設(shè)定火源。下面就給出了試驗(yàn)測(cè)量獲得的建筑中常見可燃物按時(shí)間平方方式增長的火源功率增長系數(shù)（如表1）。

4.2 煙氣產(chǎn)生量的計(jì)算

4.3 煙氣產(chǎn)生量的核算

排煙量核算是一個(gè)數(shù)值迭代過程，其步驟如下：（1）采用軸對(duì)稱羽流質(zhì)量流率計(jì)算公式計(jì)算羽流的質(zhì)量流率；（2）對(duì)排煙量進(jìn)行初始化；（3）根據(jù)排煙量與補(bǔ)氣量相等，假設(shè)補(bǔ)氣流速在補(bǔ)氣口處均勻分布，計(jì)算補(bǔ)氣流速；（4）重新計(jì)算補(bǔ)氣流速環(huán)境下的羽流質(zhì)量流率；（5）將上一步獲得的羽流質(zhì)量流率作為新的排煙量；（6）比較新的排煙量和上次獲得的排煙量，若兩值相差滿足收斂條件，結(jié)束迭代，輸出獲得的排煙量；否則返回步驟（3），進(jìn)行下一次迭代。除此之外，最終確定排煙量時(shí)，對(duì)于機(jī)械排煙，需要考慮一定的風(fēng)機(jī)和管道漏風(fēng)量，多數(shù)場(chǎng)合下，出于安全，還要將漏風(fēng)補(bǔ)償后的排煙量乘上一個(gè)大于1的安全系數(shù)來作為最終設(shè)計(jì)的排煙量；若采用自然排煙系統(tǒng)，利用自然排煙口排煙流量的計(jì)算方法對(duì)所需排煙面積進(jìn)行類似的核算。

5、機(jī)械排煙系統(tǒng)管理以及排煙口布置

大型商業(yè)樓的防排煙系統(tǒng)及其排煙量（排煙面積）的確定應(yīng)結(jié)合建筑功能特點(diǎn)、可燃物類型及分布、安全性能目標(biāo)、補(bǔ)氣條件、環(huán)境條件等進(jìn)行綜合考慮。在布置排煙風(fēng)機(jī)時(shí)走道的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜豎向設(shè)置，房間的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜按防煙分區(qū)設(shè)置；排煙管道必須采用非燃材料制作，安裝在吊頂內(nèi)的排煙管道，其隔熱層應(yīng)采用非燃燒材料制成，并應(yīng)與可燃物保持不小于150mm的距離；機(jī)械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)宜分開設(shè)置，若合用時(shí)，必須采取可靠的防火安全措施，并應(yīng)符合排煙系統(tǒng)要求；設(shè)置機(jī)械排煙的地下室，應(yīng)同時(shí)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，且送風(fēng)量不宜小于排煙量的50%；排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚上或靠近頂棚的墻面上；設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不小于1.00m。排煙口平時(shí)關(guān)閉，并應(yīng)設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)開啟裝置。

6、結(jié)語

通過對(duì)大型商業(yè)樓的防排煙系統(tǒng)排煙方式的選擇、排煙量的確定以及煙控系統(tǒng)排煙效果的評(píng)估等方面對(duì)大空間建筑防排煙系統(tǒng)的性能化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，給出了設(shè)計(jì)的步驟，可為建筑防排煙系統(tǒng)合理性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

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