論消防防排煙系統(tǒng)在高層建筑火災(zāi)中的重要性

曾 援

（南昌市青山湖區(qū)公安消防大隊(duì)， 南昌 330006）

論消防防排煙系統(tǒng)在高層建筑火災(zāi)中的重要性

曾 援

（南昌市青山湖區(qū)公安消防大隊(duì)， 南昌 330006）

高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)煙氣擴(kuò)散的速度非常快，容易對(duì)逃生人員造成窒息，嚴(yán)重情況下會(huì)危及逃生人員的生命安全?？茖W(xué)地進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)、施工、管理尤為重要，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工方法成為建筑施工的重要問(wèn)題之一。故此，建筑消防防排煙系統(tǒng)設(shè)置的合理性至關(guān)重要，是火災(zāi)發(fā)生時(shí)順利逃生及救援活動(dòng)開(kāi)展的重要條件。

防排煙系統(tǒng)；建筑；火災(zāi)；消防

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，居民的生活面貌逐漸改善，生活需求也隨之越來(lái)越高。一座座大型建筑物、一堆堆建筑群拔地而起，商場(chǎng)的裝潢越來(lái)越精美，但是大量具有可燃性的裝飾材料五行中制造了更多火災(zāi)隱患，重大火災(zāi)事故在近幾年屢見(jiàn)不鮮，由此造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失也在不斷增長(zhǎng)。大量的火災(zāi)事故證明，在火災(zāi)事故中，大多數(shù)人員傷亡都是由于吸入煙氣造成窒息或中毒死亡，對(duì)于高層建筑來(lái)講，由于建筑層數(shù)較高，人員逃生設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到住戶的生命安全。為了最大限度減少火災(zāi)事故中的人員傷亡，必須要做好消防防火設(shè)計(jì)，尤其要做好排煙設(shè)計(jì)。

1 高層建筑突出的火災(zāi)特點(diǎn)

1.1 火勢(shì)蔓延較快

高層建筑內(nèi)部有許多類似樓梯間、電纜井、電梯井的豎向井道，如果防火分隔區(qū)處理不好，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些豎向井道就像冒煙的煙囪助長(zhǎng)火勢(shì)蔓延。像圖書(shū)館、綜合樓、高級(jí)賓館等高層建筑，其室內(nèi)可燃物比較多，一旦起火，火勢(shì)將迅速蔓延。根據(jù)專家的測(cè)定，在火災(zāi)發(fā)生初期，在空氣對(duì)流作用的推動(dòng)下，煙氣在水平方向通常以0.3m/s的速度快速擴(kuò)散。在火勢(shì)猛烈的階段，各管井的煙氣甚至能以 3～4m/s的速度迅速擴(kuò)散。如果一幢高層建筑的高度是 100m，在突發(fā)火災(zāi)時(shí)，順著豎向井道向上擴(kuò)散的煙氣僅需要半分鐘就能到達(dá)頂層，這樣的擴(kuò)散速度是水平方向的十倍。

1.2 疏散相對(duì)困難

高層建筑層數(shù)多，垂直距離長(zhǎng)，建筑內(nèi)部人員相對(duì)集中，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散到地面等安全場(chǎng)所所需的時(shí)間較長(zhǎng)。而且由于建筑內(nèi)部豎向井道的空氣對(duì)流暢通，煙氣擴(kuò)散速度非?？欤瑹o(wú)形中為疏散內(nèi)部受災(zāi)人員的行動(dòng)增加了一定的難度。并且目前許多城市中能夠撲救高層建筑火災(zāi)的登高消防車數(shù)量為數(shù)不多，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)救援需要。普通電梯在火災(zāi)時(shí)因不防煙火或停電等原因無(wú)法使用，而我國(guó)多數(shù)高層建筑的安全疏散主要靠樓梯，但是樓梯間內(nèi)一旦竄入煙氣，就會(huì)嚴(yán)重影響疏散工作的進(jìn)行。這些都屬于高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)進(jìn)行疏散工作的不利條件。

1.3 撲救工作難度很大

近幾年建成的高層建筑高度少則十多米，也有數(shù)百米高的。垂直建筑結(jié)構(gòu)一旦有火災(zāi)發(fā)生，很難從室外直接進(jìn)行有效的撲救。為了減少人員傷亡，必須依靠建筑內(nèi)部的消防設(shè)備進(jìn)行自救。而我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平有限，相應(yīng)的消防設(shè)備尚不健全，尤其是二類高層建筑目前仍然依靠消火栓進(jìn)行火災(zāi)撲救，高層建筑本身儲(chǔ)水量有限，發(fā)生火災(zāi)后熱輻射較強(qiáng)，火勢(shì)蔓延速度非?？欤瑔螒{消防栓遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高層建筑火災(zāi)自救要求。而在最近幾年，隨著建筑技術(shù)發(fā)展,建筑物高度也在不斷增加。這些超高層建筑,尤其是40層以上建筑本身就具有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性,即使完全照相關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計(jì),也會(huì)出現(xiàn)一些與建筑安全使用、有效救援相左的問(wèn)題,需要我們?cè)诜阑鹪O(shè)計(jì)的概念上有所調(diào)整。

2 防排煙系統(tǒng)的特點(diǎn)及重要性

防排煙系統(tǒng)是由排風(fēng)管道、管井、防火閥、門開(kāi)關(guān)設(shè)備、排風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成，是防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)的總稱。一般而言，高層民用建筑的防排煙系統(tǒng)分為機(jī)械加壓送風(fēng)的防排煙設(shè)施和可開(kāi)啟外窗的自然防排煙設(shè)施。從而防止煙氣進(jìn)入疏散通道或?qū)煔庥行У呐胖两ㄖ锿狻?/p>

高層建筑最明顯的一個(gè)特點(diǎn)就是高，在火災(zāi)發(fā)生的情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員往往會(huì)存在一些消極心理，比如焦慮、緊張以及恐懼等，這樣便很難快速地逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。而在高層建筑設(shè)置防排煙系統(tǒng)，便能夠使高層建筑中一些易燃物品與易爆空氣的蔓延得到有效控制，并且在火災(zāi)發(fā)生的情況下，基于消防排煙系統(tǒng)中的防火閥，還能夠?qū)饎?shì)的蔓延進(jìn)行有效阻止，從而為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員逃離提供有利時(shí)間。

3 消防防排煙系統(tǒng)設(shè)置

防排煙系統(tǒng)是由防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)共同組成的消防系統(tǒng)。防煙系統(tǒng)的作用是通過(guò)機(jī)械加壓送風(fēng)阻止煙氣向疏散通道擴(kuò)散，保證人員能夠安全地從疏散通道通行；排煙系統(tǒng)的作用是通過(guò)自然排煙或機(jī)械排煙把起火點(diǎn)的煙氣引到建筑外，從而避免火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)煙氣過(guò)重對(duì)受災(zāi)人員構(gòu)成生命威脅。機(jī)械防排煙系統(tǒng)主要包括管井、送排風(fēng)管道、防火閥和開(kāi)關(guān)設(shè)備等零部件，設(shè)置在樓梯間正壓，防煙分區(qū)及排煙量有直接聯(lián)系。

3.1 排煙設(shè)施設(shè)置

建筑排煙方式主要有自然排煙（即打開(kāi)外窗排放煙氣）和機(jī)械排煙兩種方式。目前大部分高層建筑都采用自然排煙方式，其配置并不是最科學(xué)的，使用過(guò)程中還可能出現(xiàn)一些問(wèn)題。目前大部分高層建筑的防火災(zāi)排煙系統(tǒng)都是按照防火災(zāi)相關(guān)規(guī)定布置的，在結(jié)構(gòu)和功能上力求達(dá)到最佳配置。設(shè)在迎風(fēng)面的排煙窗口，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)是不利于排煙的，并且還存在煙氣倒灌的可能性?？衫孟聭掖?、平移窗等幕墻保證排煙暢通，比如打開(kāi)平移窗后會(huì)形成擋煙板，它能與窗口形成負(fù)壓，在不影響室內(nèi)采光的前提下促使室內(nèi)煙氣盡快向外排出，并且能夠美化建筑物外觀，是目前為止一種比較先進(jìn)但是造價(jià)較高的排煙方式；一部分高層建筑受熱壓作用，熱壓形成于上下層間，建筑的高度有中和面，稱之為室內(nèi)防火分區(qū)。在布置防煙分區(qū)時(shí)必須考慮熱壓的影響作用。布置排煙系統(tǒng)的目的是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的煙氣引到建筑外，保證建筑內(nèi)部人員在相對(duì)安全的環(huán)境中盡快疏散逃生。當(dāng)煙氣帶火或者煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)，為了控制火勢(shì)，必須將所有排煙通道關(guān)閉。

3.2 防煙系統(tǒng)的設(shè)置

上文已提及，消防排煙系統(tǒng)有機(jī)械加壓送風(fēng)排煙系統(tǒng)和可開(kāi)啟外窗的自然排煙系統(tǒng)之分。建筑消防相關(guān)法文中有一些規(guī)定，比如疏散樓梯間或前室可利用自然排煙方式進(jìn)行排煙，煙氣可以進(jìn)入到安全保護(hù)區(qū)域。相對(duì)機(jī)械排煙系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，自然排風(fēng)可靠性更好，排煙效果并不比機(jī)械排風(fēng)效果差。但是自然排煙系統(tǒng)必須精心布置，具體方法如下：

（1）重點(diǎn)考慮送風(fēng)管道的材質(zhì)及橫截面積、送風(fēng)口的尺寸。據(jù)建筑排煙方面的相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)送風(fēng)管道時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)送風(fēng)口大小和管道的橫截面積，并且考慮不同的送風(fēng)管道必須使用不同的材質(zhì)，以確保排煙系統(tǒng)的構(gòu)造科學(xué)合理，并且符合相關(guān)規(guī)定。

（2）要優(yōu)化排煙系統(tǒng)的應(yīng)用方式。實(shí)踐證明，當(dāng)高層建筑內(nèi)部突發(fā)火災(zāi)時(shí)，如果將著火層和鄰近著火層的前室送風(fēng)口打開(kāi)進(jìn)行排煙，并不能有效控制火勢(shì)。如果著火層的火勢(shì)并未對(duì)鄰近樓層構(gòu)成威脅，沒(méi)必要打開(kāi)鄰近樓層的防煙設(shè)施[2]。

（3）重點(diǎn)關(guān)注排煙系統(tǒng)的送風(fēng)量和漏風(fēng)量。一般來(lái)說(shuō)，高層建筑內(nèi)部電梯口和防火門總面積越大，漏風(fēng)量就越大。鑒于此，必須嚴(yán)格遵循《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》布置排煙系統(tǒng)時(shí)，確保加壓區(qū)正壓值符合建筑防火災(zāi)的相關(guān)規(guī)定。

3.3 地下室樓梯間加壓送風(fēng)問(wèn)題

先判斷樓梯間是防煙樓梯間還是封閉式樓梯間還。如果是能夠滿足自然送風(fēng)要求的封閉樓梯間，可以將通風(fēng)窗直接打開(kāi)來(lái)排放煙氣，若不滿足條件時(shí)就需設(shè)置加壓送風(fēng)。如果是防煙樓梯間，只能采用加壓送風(fēng)式排煙構(gòu)造。其中，地下室加壓送風(fēng)又有幾個(gè)情況：一種情況是防煙樓梯間及前室或合用前室應(yīng)該以以超過(guò)16000m3/h的送風(fēng)量獨(dú)立送風(fēng)，假設(shè)不直接對(duì)前室或是合用前室送風(fēng)，送風(fēng)量應(yīng)該達(dá)到 25000m3/h或者比之更高，另外要設(shè)置余壓閥；二是能夠滿足自然排煙要求的防煙樓梯，前室或合用前室的送風(fēng)量應(yīng)該達(dá)到22000m3/h或比之更高。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，只有對(duì)防排煙系統(tǒng)的態(tài)度得到明確，對(duì)其單獨(dú)的系統(tǒng)屬性及重要性得到合理認(rèn)識(shí)，才能在工程中對(duì)防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理完善，保證設(shè)計(jì)和安裝都能達(dá)到建筑防排煙布置要求，使建筑工程中防排煙系統(tǒng)其功能不斷完善，進(jìn)一步將其防火減災(zāi)的作用得到有效發(fā)揮。

[1]李孟君.談消防防排煙系統(tǒng)在建筑火災(zāi)中的重要作用[J]. 山西建筑. 2016(20)

[2]利云飛.民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J]. 廣東化工. 2013(06)

TU714

B

1007-6344（2017）09-0258-01

曾援（1979-）男，漢族，江西南昌人，工程師，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),防火工程