淺談高層建筑中消防防煙排煙系統(tǒng)的應(yīng)用

白忠志

摘要：目前，建筑特別是高層建筑的火災(zāi)也呈上升趨勢，造成損失也不斷增大。如何做好高層建筑中的防煙、排煙工程，對于整個(gè)高層建筑的防火措施、對于保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全都具有非常重要的意義。本文分析了高層建筑中消防放煙排煙系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防放煙排煙系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，城市的建筑用地越來越緊張，高層建筑也成為了廣大開發(fā)商與消費(fèi)者青睞的建筑產(chǎn)品，因?yàn)槠湔嫉孛娣e小，可利用空間大，經(jīng)濟(jì)效益好，已經(jīng)成為了目前各大住宅和商業(yè)建筑的首選建筑形式。但是，也由于高層建筑的種種特點(diǎn)，使其防火安全性能顯得尤為重要。因?yàn)橛行└邔咏ㄖ母叨纫呀?jīng)超出了消防車云梯的高度，因此，建筑物內(nèi)部的防火、防煙、排煙工程就顯得至關(guān)重要。

一、防排煙系統(tǒng)概述

建筑工程的防排煙系統(tǒng)是指由送排風(fēng)管道、管井、防火閥、排煙閥、各類風(fēng)口、送排風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成的通風(fēng)系統(tǒng)。高層建筑的防排煙設(shè)施主要分為機(jī)械加壓正壓送風(fēng)系統(tǒng) （防煙設(shè)施）、機(jī)械排煙排風(fēng)系統(tǒng)（排煙設(shè)施） 或在規(guī)范許可條件下設(shè)置可開啟外窗的自然排煙設(shè)施。防排煙系統(tǒng)的作用主要有兩個(gè)方面：一是在疏散通道和人員密集的部位設(shè)置防排煙設(shè)施，有利于人員的安全疏散；二是將火災(zāi)現(xiàn)場的煙和熱及時(shí)排出，減弱火災(zāi)的蔓延，消除滅火的障礙。所以防排煙系統(tǒng)在高層建筑消防工程中是很重要的組成部分，在滅火救援過程中起著非常關(guān)鍵的作用。近幾年來，各地的高層建筑越來越多，但由于設(shè)計(jì)或施工方面的原因，致使防排煙系統(tǒng)存在一些問題。本文結(jié)合近些年來的工程實(shí)踐，從四個(gè)方面淺談當(dāng)前我省高層建筑防排煙系統(tǒng)中存在的問題及對策，以供設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和相關(guān)人員參考。

二、高層建筑的防排煙主要方式

1、自然排煙方式

在高層建筑的防排煙系統(tǒng)中，自然排煙方式是一種重要的方式，具體來說，這種排煙方式作用力主要是利用火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣的浮力以及外部風(fēng)力，然后由于建筑物具有對外開口，直接將煙氣排至室外。在自然排煙這種方式里，最為重要的是需要具有熱煙氣的排出口和冷空氣的進(jìn)口。對高層建筑的防排煙系統(tǒng)而言，以前一直選擇使用專用的通風(fēng)排煙豎井，如果出現(xiàn)火災(zāi)的現(xiàn)象，考慮到建筑物的室內(nèi)外溫度差進(jìn)一步的擴(kuò)大，這就會在很大程度上產(chǎn)生煙囪效應(yīng)的現(xiàn)象，這樣也將會有利于房間排煙。這種方式已經(jīng)得到了較大范圍的使用，考慮到這種方式充分利用到了豎井的“煙囪效應(yīng)”，這樣將會在很大程度上引起抽風(fēng)力的產(chǎn)生，因此，會具有較好的排煙效果。當(dāng)然，這種排煙方式也存在著一些明顯的缺點(diǎn)，比如：具有較大的占地面積等。

3、機(jī)械排煙方式

①負(fù)壓機(jī)機(jī)械排煙方式。負(fù)壓排煙方式是機(jī)械排煙方式中重要的一個(gè)組成部分，具體來說，就是利用排煙機(jī)經(jīng)過建筑物的排煙口將建筑物內(nèi)由于火災(zāi)造成的煙氣排至室外的排煙方式，這種方式也得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)建筑物的火災(zāi)剛出現(xiàn)的時(shí)候，通過負(fù)壓排煙方式可以使得著火建筑物內(nèi)的壓力出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，這將在很大程度上出現(xiàn)負(fù)壓的現(xiàn)象。然而隨著建筑物室內(nèi)的火災(zāi)進(jìn)一步的加強(qiáng)，這就會在很大程度上導(dǎo)致大量煙氣的產(chǎn)生，通過排煙機(jī)的方式不能完全的對其進(jìn)行排除，煙氣就會不斷的進(jìn)行擴(kuò)散。還有，由于煙氣中會出現(xiàn)高溫的現(xiàn)象，排煙機(jī)必須要能夠進(jìn)行高溫排煙，除此之外，排煙機(jī)還需要根據(jù)需要設(shè)置防火閥。正因?yàn)槿绱?，這就需要進(jìn)行較高的投資，還有，需要較高的日常維護(hù)管理費(fèi)用。

②全面通風(fēng)排煙方式。全面通風(fēng)排煙方式也是機(jī)械排煙方式中重要的一個(gè)組成部分，具體來說，不僅需要通過排煙機(jī)對建筑物室內(nèi)火災(zāi)進(jìn)行有效的排煙，而且還需要通過送風(fēng)機(jī)對建筑物室內(nèi)火災(zāi)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng)。由于全面通風(fēng)排煙方式會給建筑室內(nèi)火災(zāi)區(qū)排入許多的新鮮空氣，它應(yīng)該使用在非著火的有煙區(qū)，而不是使用在著火區(qū)，在進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行過程中，這里需要注意的是，需要把系統(tǒng)的送風(fēng)量略為大于排風(fēng)量，這樣可以在很大程度上防止出現(xiàn)助燃的現(xiàn)象。這種排煙方式有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，比如：具有較好的防煙排煙效果，同時(shí)又比較穩(wěn)定等，然而這種方式也會存在著明顯的缺點(diǎn)，比如是這種排煙方式需要送、排風(fēng)兩套機(jī)械設(shè)備，這樣就需要較高的投資，還有會具有較大的耗電量。

三、防排煙系統(tǒng)的應(yīng)用

高層建筑中消防防煙排煙系統(tǒng)的作用是在火災(zāi)發(fā)生初期及時(shí)而有效地排除火災(zāi)初起區(qū)域和蔓延到未著火區(qū)域的煙氣，防止火災(zāi)煙氣擴(kuò)散到未著火區(qū)域和疏散通道，為受災(zāi)人員的疏散、物資財(cái)產(chǎn)的轉(zhuǎn)移、火災(zāi)的撲救在時(shí)間和空間上創(chuàng)造有利條件。

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》CB50045-95（2005年版）的要求，在建筑物的如下位置應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施：

不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室；

采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室；

封閉避難層（間）；

④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%。

在建筑物的如下位置應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施：

一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑的下列部位：

①無直接自然通風(fēng)，且長度超過20m的內(nèi)走道或雖有直接自然通

風(fēng)，但長度超過60m的內(nèi)走道。

②面積超過lOOmz，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間

或設(shè)固定窗的房間。

③不具備自然排煙條件或凈空高度超過12m的中庭。

④除利用窗井等開窗進(jìn)行自然排煙的房間外，各房間總面積超過200m2或一個(gè)房間面積超過50 m2，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下室。

根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067-97的要求，面積超過2000 m2的地下汽車庫應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)由送風(fēng)管道（或管井）、送風(fēng)閥（或送風(fēng)百葉）、機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)及控制柜、相關(guān)的模塊和報(bào)警控制器等設(shè)備組成。送風(fēng)閥一般安裝在消防電梯前室或合用前室，每個(gè)消防電梯前室或合用前室設(shè)一個(gè)，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；送風(fēng)百葉一般用于防煙樓梯間，宜每隔二至三層設(shè)一個(gè)送風(fēng)百葉。機(jī)械排煙系統(tǒng)由排煙管道（或管井）、排煙閥（或敞開式排煙口）、排煙防火閥、機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)及控制柜、相關(guān)的模塊和報(bào)警控制器等設(shè)備組成。排煙閥一般安裝在走廊和房間的排煙口處，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；敞開式排煙口一般安裝于停車場的排煙管道上；排煙防火閥一般安裝在排煙風(fēng)機(jī)前端和排煙支管處，平時(shí)處于常開狀態(tài)。機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)啟動、停止的控制信號及風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號，送風(fēng)閥（排煙閥）開啟、關(guān)閉的控制信號及送風(fēng)閥（排煙閥）狀態(tài)的反饋信號全部由控制模塊和反饋模塊與報(bào)警控制器相連，通過報(bào)警控制器可以實(shí)現(xiàn)手動或自動控制機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)啟動、停止；控制送風(fēng)閥（排煙閥）開啟、關(guān)閉；接收機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的反饋倍號；接收送風(fēng)閥（排煙閥）開啟的反饋信號。

某廣場是集地下停車場、地下超市、百貨商場、公寓于一體的商住兩用的建筑，建筑面積為：89.239 m2，建筑高度為99.15m，其中地下2層為停車場、地下1層為超市、1-5層為百貨商場、6-30層為公寓。對照沈陽東方時(shí)代廣場項(xiàng)目的防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙，該建筑共設(shè)置29臺加壓送風(fēng)機(jī)，16臺排煙風(fēng)機(jī)。加壓風(fēng)機(jī)設(shè)置位置分別為：地下2層：6臺；地下1層：6臺；5層頂：13臺；30層頂：4臺。排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置位置分別為：30層頂：1臺；裙房頂層：5臺；5層頂層：4臺；地下1層：1臺；地下2層：5臺。機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)的數(shù)量可以滿足《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范> CB50045-95（2005年版）和《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067-97的要求。在實(shí)際檢測過程中，發(fā)現(xiàn)各家施工單位對消防防煙排煙系統(tǒng)聯(lián)動程序理解不同，編寫的聯(lián)動程序也不盡相同，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①在自動狀態(tài)下，按火災(zāi)報(bào)警探測器或手動報(bào)警按鈕報(bào)警直接聯(lián)動送風(fēng)閥（或排煙閥）和機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)（或排煙風(fēng)機(jī)）的邏輯關(guān)系來編寫聯(lián)動程序。筆者認(rèn)為這種聯(lián)動程序有不妥之處，具體表現(xiàn)為：如果送風(fēng)閥（或排煙閥）由于機(jī)械故障或電氣故障無法開啟，即使機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)（或排煙風(fēng)機(jī)）啟動，也無法對報(bào)警區(qū)域的風(fēng)口進(jìn)行送風(fēng)（或排煙），起不到應(yīng)有的作用。

②對于高層建筑走廊消防排煙和消防電梯前室加壓送風(fēng)的聯(lián)動程序，各家施工單位編寫的也不盡相同，具體表現(xiàn)在：a)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)：在自動狀態(tài)下，當(dāng)某層火災(zāi)報(bào)警探測器或手動報(bào)警按鈕報(bào)警時(shí)，有聯(lián)動本層送風(fēng)閥和相應(yīng)的機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的；有聯(lián)動本層及上層送風(fēng)閥和相應(yīng)的機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的。b)消防排煙系統(tǒng)：在自動狀態(tài)下，當(dāng)某區(qū)域火災(zāi)報(bào)警探測器或手動報(bào)警按鈕報(bào)警時(shí)，有聯(lián)動本層排煙閥和相應(yīng)的機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)的；有聯(lián)動本層及上層排煙閥和相應(yīng)的機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)的。

結(jié)束語

綜上所述，只有對防排煙系統(tǒng)的態(tài)度得到明確，對其單獨(dú)的系統(tǒng)屬性及重要性得到合理認(rèn)識，才能在工程中對防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理完善，確保設(shè)計(jì)和安裝都能符合相關(guān)要求。確保建筑工程中防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配置得到合理，使其功能得到不當(dāng)完善，進(jìn)一步將其防火減災(zāi)的作用得到有效發(fā)揮。

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