探究高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術與應用

■ 溫磊 北京市平谷區(qū)公安消防支隊

針對高層建筑暖通系統(tǒng)來講，合理采用防排煙施工技術有助于減緩或阻止火勢在建筑中的蔓延。積極加強高層建筑暖通空調(diào)防排煙設計，有助于建筑在發(fā)生火災時，順利、快速的排除煙氣，避免大量濃煙向其他區(qū)域擴散，在此基礎上還可以有效阻止火勢的蔓延，為建筑內(nèi)部人員逃離火災現(xiàn)場爭取寶貴時間，也為消防人員順利展開火災撲救工作提供便利。由此可見，積極加強高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術與應用研究具有重要意義。

一、高層建筑暖通空調(diào)防排煙概述

防煙、排煙是高層建筑暖通空調(diào)防排煙兩大主要內(nèi)容，防煙指的是通過利用各種技術促使，對煙氣進行控制，避免對無煙區(qū)造成影響，并有效降低煙氣量；排煙指的是在避免煙氣擴散的基礎上，快速將煙氣排放至大氣中的技術措施。暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)的有效運行，可以促使高層建筑發(fā)生火災時，減緩煙霧蔓延速度，還可以避免外界風速和風向等對火勢的影響，減緩其擴散速度。因此合理進行暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)設計，采用先進施工技術，有助于提升建筑使用安全性，將爆炸事故發(fā)生的概率降到最低。

二、影響高層建筑排煙煙霧流動的因素

高層建筑發(fā)生火災時，其內(nèi)部會產(chǎn)生大量濃煙，受氣流影響，有毒氣體會向四周擴散、蔓延，而影響煙霧流動的因素較多，會嚴重威脅建筑內(nèi)部人員的生命安全以及火災救援工作，具體影響因素如下：

①高層建筑擁有較大的內(nèi)外溫差，通常外部溫度低于內(nèi)部溫度，壓力會在短時間內(nèi)迅速增強，形成較大內(nèi)外壓力差，壓力會導致建筑內(nèi)部氣體從開口上部分流出，而開口下部分會有外部氣體流入，從而導致建筑物內(nèi)部各個區(qū)域都會充滿煙霧，即煙囪效應。煙囪效應是導致煙霧在高層建筑內(nèi)部往上蔓延的主要原因；②同時外界風速還會對煙霧造流動造成影響。風的壓力類型決定了熱壓中和面位置在高層建筑物中是上升還是下降。

三、高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術與應用

（一）自然排煙

自然排煙即在排除高層建筑物內(nèi)部煙霧時對其自身的對外開口進行充分利用，此時需要對發(fā)生火災時外部的風里和內(nèi)部氣流浮力等媒介進行充分利用。此時對流運動會在冷空氣與熱煙氣之間形成。要想實現(xiàn)自然排煙，要求高層建筑本身應具備熱煙氣排除口以及冷空氣進口。其中建筑外窗、專門設置的側(cè)墻上部排煙口等都可以作為煙氣排出口。

以往排煙豎井被作為高層建筑通風設施，在日常使用高層建筑物的過程中，其會形成較大的內(nèi)外溫差，此時在浮力影響下會產(chǎn)生氣流上升現(xiàn)象，為建筑內(nèi)部排氣奠定了基礎。在火災情況下，建筑物內(nèi)部溫度明顯上升，在內(nèi)外溫差基礎上產(chǎn)生的煙囪效應會促使建筑物快速進行排煙，這一排煙方式被稱為煙塔排煙方式，通常會形成良好的排煙效果，建筑外部條件對排煙效果的影響不大，同時所采用的設備相對簡單，不需要投入大量的資源進行后期維護，值得注意的是，應充分考慮豎井的耐熱性，只有這樣才能夠快速排出煙氣，但是這一排煙施工技術在應用的過程中，存在占地面積過大的缺陷。

（二）機械排煙

1. 全面通風排煙

全面通風排煙的過程中需要對排煙機進行充分的利用，屬于機械排煙法，整個排煙過程中，室外風還可以被送風機送入室內(nèi)。在對這一排煙技術進行應用的過程中，可以將大量的空氣輸送至控制區(qū)，但是在著火區(qū)域應用這一技術，會產(chǎn)生助燃效果，因此只能夠在未著火煙區(qū)使用。

值得注意的是，在對這一排煙技術進行應用的過程中，其呈現(xiàn)出較強的可靠性以及良好的排煙效果，天氣因素對該技術的影響不大，有助于在建筑發(fā)生火災時，保證控制區(qū)域的安全性。其缺陷在于需要同時應用兩套機械設備，排風機和送風機，因此成本相對較高。

2.負壓機械排煙

利用排煙器將著火區(qū)域的煙氣排除建筑物外即負壓機械排煙。在剛剛發(fā)生火災的情況下，這一方法可以促使發(fā)生火災的區(qū)域內(nèi)部壓力降低，在短時間內(nèi)形成負壓，這樣一來就可以避免煙氣快速向其他區(qū)域擴散。但是當火勢加大，煙氣量增加時，其不可以完全排除煙霧，很容易導致煙霧向其他區(qū)域擴散。與此同時，在對排煙機進行應用的過程中，其必須可以承受高溫煙氣，因此應將防火閥設置在其上部，當溫度過高時應將該設備自動關閉。因此，在對這一排煙技術進行應用的過程中，不僅前期成本較高，其后期維護也需要更多資金。

（三）設置防排煙風機

防排煙風機應用中可以將高層建筑內(nèi)部一定熱量排除，同時還可以引導熱量向不可燃處擴散，因此可以一定程度上將火勢減弱。在實際展開高層建筑暖通空調(diào)防排煙設計和施工的過程中，可以對各種主動性機械進行應用，如風口、風管、風機等，同時還可以將自然防排煙應用于開通風口、開窗、開門以及通道走向的高層建筑內(nèi)部，合理應用防排煙風機，應遵守高層建筑防火規(guī)范，嚴格控制加壓送風機的送風量，具體規(guī)定如下：

第一，當高層建筑擁有＜17000m2中庭體積時，送風量值為該體積的6次/h；當高層建筑擁有＞17000m2中庭體積時，送風量值為該體積的4次/h；確保102000m3/h為最小排氣量值。

第二，當擁有2個以上的排煙分區(qū)時，送風量的計算應以最大防煙分區(qū)的面積為主。

第三，值得注意的是帶裙房即為高層建筑的防煙樓梯，能夠?qū)崿F(xiàn)自然排風排煙。當高層建筑自身天窗可開啟時，其在發(fā)生火災時就可以實現(xiàn)自然通風。如果帶裙房沒有自然排煙設施，應將局部機械排煙設施設置在前室，前室每平方米應擁有超過60m3/h的排煙量[6]。

第四，當排煙風機擁有＞5m的排煙的凈空高度時，應結(jié)合實際情況來劃分排煙區(qū)域。

（四）設置防排煙防火閥

應將防火閥設置在通風系統(tǒng)以及暖通空調(diào)系統(tǒng)的風管上，設置依據(jù)為：①部分間隔墻以及房間樓板位置發(fā)生重大火災的概率較大，應在此部位進行設置；②防排煙防火閥應被設置在垂直風管同每層水平風管相交的位置、各防火分區(qū)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和通風系統(tǒng)上；③防排煙防火閥應被設置在空氣調(diào)節(jié)機房樓板即間隔墻處、穿越防火分區(qū)和變形縫處。

在對排煙防火閥進行設置的過程中，應確保排煙防火閥被設置在排煙支管上、防火墻的排煙管道上和排煙風機機房中。

四、結(jié)語

綜上所述，近年來，我國在積極進行現(xiàn)代化建設的過程中，高層及智能建筑幾乎呈現(xiàn)各地區(qū)現(xiàn)代化建設水平的重要標志。同普通建筑相比，高層建筑的防火能力、暖通空調(diào)防排煙施工質(zhì)量等至關重要，因此，相關施工企業(yè)應給予高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術以高度重視，結(jié)合工程實際，綜合考慮各種因素合理應用相關施工技術，才能夠提升高層建筑使用安全性。

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