建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題研究

張國(guó)威

摘 要：作為現(xiàn)代建筑中的重要消防安全措施，防排煙系統(tǒng)設(shè)施對(duì)于提高建筑使用安全性具有重要作用。文章首先簡(jiǎn)單介紹了建筑防排煙方式，然后具體分析了防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的常見問題，以期為相關(guān)設(shè)計(jì)和技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑防排煙系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；常見問題

建筑防排煙系統(tǒng)是控制建筑火災(zāi)煙氣擴(kuò)散蔓延、保證火災(zāi)得到及時(shí)撲救和人員疏散的基本安全消防措施。然而，由于防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程存在缺陷和部分設(shè)計(jì)人員對(duì)于防排煙設(shè)施的性能、結(jié)構(gòu)、作用等缺乏了解，致使大量建筑內(nèi)部的防排煙系統(tǒng)存在較高的安全隱患。因此，加強(qiáng)有關(guān)建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題的研究，對(duì)于提高防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平、改善建筑防排煙質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 建筑防排煙方式

從宏觀層面講，防排煙工程涉及到防煙和排煙兩方面的問題，防煙是指通過某種措施使著火區(qū)域內(nèi)盡可能產(chǎn)生較少的煙氣量，且避免煙氣從有煙區(qū)擴(kuò)散蔓延至無煙區(qū)，排煙是指通過某種措施盡快將煙區(qū)中的大量煙氣排放到大氣中。從狹義層面說防排煙是指建筑內(nèi)部的防排煙系統(tǒng)，即建筑內(nèi)設(shè)置的用來避免火宅擴(kuò)散蔓延的防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。防煙系統(tǒng)主要起到防止煙氣擴(kuò)散到疏散通道等區(qū)域的作用，排煙系統(tǒng)主要起到將煙氣及時(shí)排到建筑物外的作用。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，建筑內(nèi)部的排煙可以采用開啟外窗的自然排煙方式或機(jī)械排煙方式，建筑內(nèi)部的防煙可以采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙方式。[1]

1.1 自然排煙。自然排煙是指借助于自然力作用使室內(nèi)外空氣保持流動(dòng)，以此進(jìn)行排煙。自然力可以是室外空氣流動(dòng)形成的風(fēng)壓，也可以是火災(zāi)發(fā)生時(shí)由于可燃物燃燒引起的不均勻的室內(nèi)外容重而形成的熱壓。

1.2 機(jī)械排煙。機(jī)械排煙是依靠電能產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力將室內(nèi)的熱量和煙氣及時(shí)排出室外的方法。

1.3 機(jī)械防煙。又稱機(jī)械加壓送風(fēng)。是指依靠電能產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力進(jìn)行強(qiáng)制性送風(fēng)，以保證避難所和疏散路線空間在正常的正壓值范圍內(nèi)，避免煙氣進(jìn)入的一種方法。

2 建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題

2.1 自然排煙

2.1.1 自然排煙窗結(jié)構(gòu)形式和設(shè)置位置不合理。部分建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人員將排煙窗設(shè)計(jì)成不能正常開啟的固定窗，或?qū)⒋吧喜孔龀晒潭ù?，下部做成可開啟的排煙窗，這都對(duì)排煙窗的排煙功能造成影響。另外，考慮到自然排煙效果，排煙窗應(yīng)當(dāng)盡可能設(shè)置在靠近墻的上部，然而根據(jù)相關(guān)建筑統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，大量建筑的排煙窗都安置在下部，離吊頂、吊板的位置較遠(yuǎn)，這也會(huì)對(duì)排煙功能造成影響。

2.1.2 自然排煙的可開啟外窗設(shè)計(jì)不規(guī)范。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，靠外墻的防煙樓梯間在五層范圍內(nèi)應(yīng)該有不小于2m2的可開啟外窗總面積，而且必須采用可開啟的外窗窗子型式，避免使用防火窗、內(nèi)窗、外門、固定窗等。然而在建筑消防審核中發(fā)現(xiàn)大量建筑對(duì)于排煙窗的型式和開啟面積設(shè)計(jì)不規(guī)范。如某高37m、12層的二類商業(yè)建筑，該樓防煙樓梯間每層按照0.72m2的防煙面積設(shè)計(jì)外窗，雖然其開窗面積在規(guī)定范圍內(nèi)，但其采用的是不可開啟的甲級(jí)防火窗，這對(duì)于自然排煙是非常不利的。改進(jìn)中應(yīng)當(dāng)要求設(shè)計(jì)人員在樓梯間安置相應(yīng)的機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)施，或是將固定窗改為開啟窗。[2]

2.2 機(jī)械防煙

2.2.1 忽視對(duì)避難層獨(dú)立機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置。部分設(shè)計(jì)人員對(duì)于避難層獨(dú)立機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮不周，另有部分人員將機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)置在封閉避難層，這存在很大的安全隱患。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員在避難層的封閉空間里要保證不受到煙氣的侵害，因此要在避難層設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。如果避難層內(nèi)設(shè)置的機(jī)械排煙系統(tǒng)，就會(huì)使避難層內(nèi)部形成較大的負(fù)壓值，會(huì)造成避難層空間內(nèi)涌入大量燃燒煙氣，這對(duì)于人員安全是非常不利的。如某高103m、地上28層、地下5層的五星級(jí)飯店，在相關(guān)的消防審核中發(fā)現(xiàn)該樓的避難層僅在前室和轉(zhuǎn)換防煙樓梯間設(shè)置機(jī)械正壓送風(fēng)系統(tǒng)，未在封閉避難層設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

2.2.2 未合理設(shè)置加壓送風(fēng)機(jī)風(fēng)量。部分設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為風(fēng)機(jī)送風(fēng)量越大越有較好的防煙效果，另有設(shè)計(jì)人員未按照正確送風(fēng)量公式計(jì)算，隨意設(shè)計(jì)送風(fēng)量值，這不利于送風(fēng)機(jī)的防煙效果。在送風(fēng)機(jī)送風(fēng)量計(jì)算中，應(yīng)當(dāng)考慮風(fēng)道漏風(fēng)系數(shù)，風(fēng)量計(jì)算公式為：L=f（f*v*n），f是指前室防火門斷面積，n是指著火時(shí)的開門數(shù)量，v是指門洞風(fēng)速，通常設(shè)置在0.8～1.5m/s的范圍內(nèi)，L是指風(fēng)量。當(dāng)f、n一定是，如果單純使L增大，便會(huì)使v增加，當(dāng)v超過1.5m/s時(shí)，就會(huì)造成前室與走道間的疏散門難以開啟，這會(huì)給人員疏散帶來困難。如在一棟19層的一類高層綜合建筑中，其設(shè)計(jì)人員直接將風(fēng)機(jī)送風(fēng)量按照規(guī)范設(shè)定值的兩倍設(shè)計(jì)成44000m3/h，而根據(jù)實(shí)際公式計(jì)算只需要27500m3/h，另外考慮到豎井漏風(fēng)系數(shù)為1.5，因此應(yīng)當(dāng)將設(shè)計(jì)值固定在33000m3/h，其設(shè)計(jì)值超過準(zhǔn)確值的35%，這必然會(huì)引起疏散門開啟困難。[3]

2.2.3 送風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算中為考慮豎井漏風(fēng)系數(shù)。根據(jù)相關(guān)消防規(guī)定，在進(jìn)行通風(fēng)機(jī)選擇時(shí)，要及時(shí)掌握設(shè)備和放到的漏風(fēng)量，通常風(fēng)管漏風(fēng)率應(yīng)當(dāng)控制在10%左右。在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，土建豎井的漏風(fēng)率應(yīng)當(dāng)控制在20%以上。如果在加壓送風(fēng)機(jī)選擇時(shí)忽視漏風(fēng)系數(shù)的影響，在消防前室、防煙樓梯間前室等部位就不能獲得充足的送風(fēng)量。如某高層建筑在防煙樓梯間安裝有機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)，其采用土建豎井作為豎風(fēng)道，設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)送風(fēng)量為43800m3/h，而如果考慮豎井漏風(fēng)率20%，其防煙樓梯間所擁有的送風(fēng)量只有39818m3/h，不符合防煙樓梯間的送風(fēng)要求。

2.3 機(jī)械排煙

2.3.1 排煙口設(shè)置不符合煙氣流動(dòng)規(guī)律。通常情況下排煙口應(yīng)當(dāng)設(shè)置在靠墻的頂棚或上部，而部分工程項(xiàng)目在排煙口設(shè)置中沒有嚴(yán)格掌控安裝位置，經(jīng)常將其設(shè)置在墻下部，這在發(fā)生火災(zāi)時(shí)排煙系統(tǒng)很難完成有效地排煙。另外，如果排煙口安裝位置不當(dāng)導(dǎo)致的排煙與人員疏散方向一致時(shí)更會(huì)造成更加惡劣的后果。

2.3.2 未對(duì)排煙設(shè)施位置進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。根據(jù)相關(guān)消防規(guī)定，缺乏直接自然通風(fēng)、長(zhǎng)度距離超過20m的走廊和存在自然通風(fēng)、但長(zhǎng)度距離超過60m的走廊內(nèi)要設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械排煙系統(tǒng)。而部分設(shè)計(jì)人員嚴(yán)重忽視此消防技術(shù)規(guī)范。如某17層建筑工程，1層為倉庫用房，2層為農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，3、4層為大型超市，5～7層為辦公用樓，8～17層為居住區(qū)，屬于一類高層綜合建筑，該樓設(shè)計(jì)人員卻忽視對(duì)超市、辦公走廊和超過100m2的房間內(nèi)的機(jī)械排煙系統(tǒng)的安裝，這給樓層的消防安全埋下嚴(yán)重隱患。

2.3.3 排煙量不符合排煙要求。排煙量不符合要求的重要表現(xiàn)就是排煙量小，甚至部分排煙設(shè)施無法起到排煙作用。引起此種問題的原因主要是部分工程未按照有關(guān)要求選用雙速風(fēng)機(jī)，還有部分建筑單位選用了功率較小的風(fēng)機(jī)，因此導(dǎo)致風(fēng)機(jī)排風(fēng)量小、風(fēng)速較慢。

3 結(jié)束語

建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，其直接關(guān)系到建筑工程的安全使用和消防質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范，針對(duì)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題采取恰當(dāng)處理措施，以不斷提高防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、合理性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]柴玉才，李有金.高層民用建筑防排煙系統(tǒng)審核驗(yàn)收中的常見問題分析及相應(yīng)對(duì)策[J].中國(guó)科技信息，2011，12（29）：62-63.

[2]張建安.淺談高層民用建筑防排煙設(shè)施設(shè)計(jì)施工中常見問題及對(duì)策[J].甘肅科技縱橫，2010，13（14）：74-75.

[3]劉海英.論高層民用建筑防排煙設(shè)施的工程問題[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2012，6（10）：61-62.