高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)存在問題及解決對策

陳　靜

(寧波市公安消防支隊(duì)，浙江 寧波　315000)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市用地日趨緊張，高層住宅建筑成為城市住宅建筑的主流。由于高層住宅建筑內(nèi)部設(shè)有電梯井、電纜井、風(fēng)道、樓梯間等豎向井道，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫、有毒煙氣通過豎向井道迅速蔓延，形成“煙囪效應(yīng)”，加劇火勢的發(fā)展，進(jìn)而影響建筑內(nèi)被困人員的安全疏散和消防人員的火災(zāi)撲救工作[1]。

目前，高層住宅建筑火災(zāi)煙氣的控制方式主要有自然排煙、機(jī)械排煙以及機(jī)械防煙。機(jī)械防煙系統(tǒng)在功能上不受建筑結(jié)構(gòu)、氣象條件和環(huán)境的影響，在高層建筑人員疏散、火災(zāi)撲救方面具有不可替代的作用，絕大部分工程都將機(jī)械防煙系統(tǒng)作為安全系數(shù)最高的控?zé)熓侄螒?yīng)用于高層建筑的火災(zāi)煙氣防控之中[2-3]。然而，機(jī)械防煙系統(tǒng)在真實(shí)火災(zāi)中會(huì)受到諸多因素的影響，對煙氣的控制效果往往并不理想，不能保證人員在疏散過程中的生命安全，尤其在高層住宅建筑中存在的問題更為突出。

筆者以高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合某高層住宅小區(qū)單元樓內(nèi)部機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)置實(shí)例，從機(jī)械防煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、啟動(dòng)、管理等方面入手，對存在的問題進(jìn)行深入分析，并結(jié)合規(guī)范要求提出具體的解決對策。

1　高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)存在的問題

1.1　機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題

高層住宅建筑設(shè)置機(jī)械防煙系統(tǒng)的目的在于當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，機(jī)械防煙系統(tǒng)能夠確保防煙部位不受火災(zāi)煙氣的干擾，從而確?；饒鰞?nèi)部被困人員能夠從疏散通道安全逃生。因此，防煙部位必須與著火樓層保持一定的正壓差，從而確?；馂?zāi)時(shí)煙氣無法進(jìn)入該部位[4-5]。從機(jī)械防煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面分析，送風(fēng)量不足和加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置不合理是影響系統(tǒng)防煙效果的主要原因。

1.1.1機(jī)械防煙系統(tǒng)送風(fēng)量不足

在對高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)置狀況進(jìn)行的調(diào)研及實(shí)測中發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)高層住宅建筑現(xiàn)有機(jī)械防煙系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量及余壓值均難以達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)測過程中甚至發(fā)現(xiàn)有些建筑機(jī)械加壓送風(fēng)口處的送風(fēng)風(fēng)速幾乎接近于零。造成送風(fēng)量及余壓值不足的原因主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)送風(fēng)量計(jì)算值不準(zhǔn)確。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，高層住宅建筑防煙部位機(jī)械加壓送風(fēng)量的確定，要根據(jù)建筑實(shí)際情況，經(jīng)風(fēng)速法、壓差法綜合計(jì)算之后，綜合考慮規(guī)范中給出的參考風(fēng)量值，取最大者作為系統(tǒng)最終確定的送風(fēng)量。但在實(shí)際工程的設(shè)計(jì)中，為了簡化計(jì)算，有些工程設(shè)計(jì)并未嚴(yán)格遵循這一標(biāo)準(zhǔn)，簡單參照規(guī)范值確定系統(tǒng)送風(fēng)量，或雖然經(jīng)過了計(jì)算，但計(jì)算時(shí)未考慮風(fēng)量損失等因素，造成機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量不滿足防煙要求，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)先天不足。(2)建設(shè)單位在施工時(shí)沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)者給定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在風(fēng)機(jī)選型時(shí)購買功率偏小的風(fēng)機(jī)。(3)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)技術(shù)上存在缺陷，生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)不能滿足市場需求，卻仍舊將不合格的風(fēng)機(jī)投入市場。

1.1.2風(fēng)機(jī)設(shè)置位置不合理

為防止火災(zāi)時(shí)建筑物排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^機(jī)械防煙系統(tǒng)再次進(jìn)入建筑物內(nèi)部，通常應(yīng)將機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置在建筑物下部。但在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前絕大多數(shù)住宅建筑，都是將機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙風(fēng)機(jī)與機(jī)械防煙系統(tǒng)的加壓送風(fēng)機(jī)同時(shí)設(shè)置在建筑物的屋頂，且排煙風(fēng)機(jī)的高溫?zé)煔獬隹谂c加壓送風(fēng)機(jī)新鮮空氣的取風(fēng)口相對位置過近，造成火災(zāi)時(shí)煙氣流通路線的“短路”，使高溫有毒的火災(zāi)煙氣剛剛從機(jī)械排煙系統(tǒng)的岀煙口排出，就再次被機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)吸入并送進(jìn)樓梯間內(nèi)，嚴(yán)重威脅人員的安全疏散。圖1所示為某高層建筑屋頂機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)與高溫排煙機(jī)的相對設(shè)置位置，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，機(jī)械防煙系統(tǒng)一旦工作，即刻會(huì)將排煙風(fēng)機(jī)排出的火災(zāi)煙氣吸入送風(fēng)機(jī)，火災(zāi)煙氣通過防煙系統(tǒng)再次進(jìn)入防煙部位，導(dǎo)致防煙區(qū)域被火災(zāi)煙氣侵襲。

圖1　某高層住宅建筑機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)與機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)相鄰設(shè)置

部分建筑將加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置在露天處，常年日曬雨淋且缺少必要的維護(hù)保養(yǎng)，使得風(fēng)機(jī)性能下降甚至嚴(yán)重?fù)p壞，如圖2所示。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，嚴(yán)重?fù)p壞的風(fēng)機(jī)不能正常工作，無法起到防煙的作用。還有部分建筑雖有專門的機(jī)房來設(shè)置防煙系統(tǒng)的加壓送風(fēng)機(jī)，但由于機(jī)房空間受限或者進(jìn)風(fēng)墻面積不足等原因，無法保證防煙系統(tǒng)有足夠的進(jìn)風(fēng)量，這也是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)送風(fēng)量不足的一大原因，如圖3所示。

圖2　某高層住宅建筑屋頂損壞嚴(yán)重的加壓送風(fēng)機(jī)

圖3　某住宅建筑屋頂進(jìn)風(fēng)空間狹小的風(fēng)機(jī)房

1.2　機(jī)械防煙系統(tǒng)啟動(dòng)存在的問題

很多高層住宅建筑尤其是老舊建筑，機(jī)械防煙系統(tǒng)在啟動(dòng)方式上都存在著多種多樣的問題，與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—2013)[6]的相關(guān)條文要求不符，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)影響機(jī)械防煙系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行與功能，從而無法控制火災(zāi)煙氣的蔓延。(1)部分高層住宅建筑內(nèi)，疏散走道、樓梯間、前室等場所未按要求配置火災(zāi)探測器，或者雖設(shè)置火災(zāi)探測器但探測器并未真正投入使用，或者火災(zāi)報(bào)警控制器因故障無法正常發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這幾種情況均不能及時(shí)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)械防煙系統(tǒng)。(2)消防控制室工作人員對機(jī)械防煙系統(tǒng)手動(dòng)啟動(dòng)方式不了解，對消防聯(lián)動(dòng)控制器手動(dòng)控制盤中機(jī)械加壓送風(fēng)口、防煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備開啟、停止按鈕所在位置不熟悉，不會(huì)操作。(3)機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的配電要求不達(dá)標(biāo)。部分高層住宅建筑的機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)供電線路接自樓層照明配電箱，并非消防專用電源；部分高層住宅建筑的防煙風(fēng)機(jī)接電時(shí)使用的是單回路配電，沒有達(dá)到雙電源供電并末端自動(dòng)切換的要求。

1.3　機(jī)械防煙系統(tǒng)管理存在的問題

高層住宅建筑的消防安全管理，除了需要有明確的消防安全責(zé)任制度、有力的消防管理措施外，還需要住戶具有一定的消防安全意識(shí)。但在調(diào)研和走訪過程中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)住宅小區(qū)消防安全管理比較混亂，不僅存在消防車道堵塞、安全出口封閉等問題，在消防設(shè)施的維護(hù)、管理及使用上更是漏洞百出。

1.3.1單位消防管理混亂，物業(yè)人員業(yè)務(wù)不精

小區(qū)物業(yè)是住宅小區(qū)消防工作的責(zé)任主體，然而，大多數(shù)物業(yè)管理人員并沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用，具體表現(xiàn)在小區(qū)物業(yè)人員的消防意識(shí)不強(qiáng)、消防安全責(zé)任落實(shí)不到位、缺乏有力的消防管理措施、沒有專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)維護(hù)消防設(shè)施等方面。加之小區(qū)物業(yè)單位在客觀上存在人力、物力資源上的局限，未能很好地落實(shí)值班制度，未能定期履行職責(zé)對小區(qū)內(nèi)固定消防設(shè)施進(jìn)行必要的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，對小區(qū)的固定消防設(shè)施情況掌握不清，甚至致其長期處于故障狀態(tài)，且長時(shí)間無人檢修。正因?yàn)榇嬖诠芾砩系娜毕莺吐┒?，在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)了很多住宅小區(qū)機(jī)械防煙系統(tǒng)因維護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致的風(fēng)機(jī)損壞、風(fēng)機(jī)連接部位斷裂等現(xiàn)象(如圖4所示)，致使機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)在火災(zāi)情況下無法正常使用，從而失去對火災(zāi)初期煙氣蔓延擴(kuò)散的控制。

圖4　某高層住宅屋頂由于缺乏維護(hù)導(dǎo)致?lián)p壞的機(jī)械防煙設(shè)施

在走訪過程中，針對小區(qū)物業(yè)管理人員是否經(jīng)過專業(yè)崗前培訓(xùn)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分小區(qū)物業(yè)在人員配備方面只考慮到“有沒有”而不考慮“會(huì)不會(huì)”，大多數(shù)消防負(fù)責(zé)人對本崗位職責(zé)模糊不清，對本單位內(nèi)所配備的消防設(shè)施數(shù)量、位置、是否完整好用等情況掌握不到位，對在某種緊急情況下該采取何種相應(yīng)的消防應(yīng)急措施沒有明確的概念。

1.3.2住戶消防意識(shí)薄弱，消防違法行為多

大多數(shù)小區(qū)居民在日常生活中缺乏消防安全意識(shí)，在住宅小區(qū)中經(jīng)常出現(xiàn)樓道內(nèi)亂堆雜物、常閉式防火門人為常開的現(xiàn)象。不但如此，調(diào)查走訪中還發(fā)現(xiàn)了住戶將機(jī)械防煙系統(tǒng)送風(fēng)口遮擋甚至封堵的現(xiàn)象(如圖5所示)。種種忽視消防安全的行為，會(huì)嚴(yán)重影響火災(zāi)時(shí)人員的安全，造成嚴(yán)重的后果。

圖5　某住宅小區(qū)中遮擋機(jī)械防煙送風(fēng)口現(xiàn)象

2　高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)問題解決對策

2.1　嚴(yán)格機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)置

高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，一般來說應(yīng)該包括送風(fēng)量的確定、送風(fēng)口尺寸的確定、送風(fēng)管道尺寸的確定和送風(fēng)機(jī)型號(hào)的確定等。送風(fēng)量主要依據(jù)壓差法和風(fēng)速法兩種方法來計(jì)算，再經(jīng)過與規(guī)范規(guī)定值比較后確定；送風(fēng)口的尺寸一般要求按其送風(fēng)口有效面積計(jì)算的送風(fēng)速度不超過7 m·s-1；送風(fēng)管道尺寸采用假定流速法的計(jì)算步驟和方法來確定；送風(fēng)機(jī)型號(hào)依據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量和總阻力來確定。而機(jī)械防煙系統(tǒng)設(shè)置，更要綜合考慮風(fēng)機(jī)、送風(fēng)口及主要組件布置的合理性[7-8]。

2.2　完善機(jī)械防煙系統(tǒng)啟動(dòng)模式

機(jī)械防煙系統(tǒng)的啟動(dòng)模式通常情況下可以分自動(dòng)與手動(dòng)兩種，兩種模式互為補(bǔ)充、缺一不可。自動(dòng)啟動(dòng)模式，是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)由消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出控制信號(hào)，使機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)及常閉送風(fēng)口等設(shè)備聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)必須保證火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的火災(zāi)探測器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的設(shè)置及功能正常，并保證消防聯(lián)動(dòng)控制器處于自動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)啟動(dòng)方式既包括消防控制室遠(yuǎn)程手動(dòng)啟動(dòng)，也包括風(fēng)機(jī)現(xiàn)場手動(dòng)啟動(dòng)。這種方式是在自動(dòng)啟動(dòng)失效的情況下，人為啟動(dòng)機(jī)械防煙系統(tǒng)的一種必要方式，從而保證該系統(tǒng)在火災(zāi)情況下能有效啟動(dòng)并運(yùn)行[9-10]。

2.3　加強(qiáng)機(jī)械防煙系統(tǒng)的管理及維護(hù)

2.3.1提高物業(yè)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)，落實(shí)消防安全工作制度

物業(yè)消防管理人員要熟悉建筑及內(nèi)部消防設(shè)施的基本情況，熟練掌握初期火災(zāi)處置程序，能夠在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)之后做好群眾的安全疏散工作，并能夠積極有效地為做好火災(zāi)撲救工作提供必要的幫助。消防部門應(yīng)該對小區(qū)物業(yè)管理部門進(jìn)行指導(dǎo)，制定有針對性的消防安全責(zé)任制度，明確崗位職責(zé)，并定期對物業(yè)管理部門工作人員進(jìn)行專業(yè)的消防技能培訓(xùn)，使其熟練掌握各種消防設(shè)施的使用方法。

2.3.2加強(qiáng)消防宣傳力度，提高業(yè)主消防意識(shí)

針對高層住宅居民消防意識(shí)淡薄、日常生活中消防違法行為多的現(xiàn)象，消防部門以及小區(qū)物業(yè)消防管理部門應(yīng)著力加強(qiáng)消防宣傳工作。可通過在小區(qū)內(nèi)開展消防安全警示教育活動(dòng)，組織業(yè)主走進(jìn)消防隊(duì)參觀學(xué)習(xí)等途徑直接或間接地促使居民學(xué)習(xí)消防法律法規(guī)，提高居民消防安全意識(shí)。此外，可通過制定并與業(yè)主簽訂高層住宅建筑居民防火公約的方式，將居民出現(xiàn)的消防違法行為與相應(yīng)責(zé)任列入其中，以合約的形式來約束居民的行為，最大限度減少居民日常生活中消防違法行為的發(fā)生。

3　結(jié)束語

本文以高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合實(shí)地調(diào)研情況，對高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了討論分析，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、啟動(dòng)運(yùn)行、管理維護(hù)等方面，提出了高層住宅建筑機(jī)械防煙系統(tǒng)無法正常發(fā)揮功能的解決對策。高層住宅建筑在火災(zāi)煙氣防控方面仍然存在諸多亟待解決的問題，要根據(jù)規(guī)范要求，綜合研究數(shù)據(jù)與調(diào)研情況，有針對性地對實(shí)際工程中高層住宅建筑的防排煙工作提出合理性建議。