高層建筑設(shè)計(jì)中的排煙設(shè)計(jì)

馮然

摘要：高層建筑排煙設(shè)計(jì)不當(dāng)，在火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣由于排放不當(dāng)是造成人員死亡的主要原因。對高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題做簡要分析與探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；防排煙：設(shè)計(jì)

當(dāng)前高層建筑已經(jīng)如雨后春筍、蓬勃發(fā)展起來，并且朝著大型化、高層化、多功能化的方向發(fā)展，火災(zāi)所帶來的危害和嚴(yán)重后果越來越大。而在大量的火災(zāi)實(shí)例統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，火災(zāi)中愛煙害直接致死的約占80%以上，在高層建筑中，由于煙囪效應(yīng)作用的影響，由于火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣濃度黑、溫度高，危害性比一般建筑更加嚴(yán)重。如何使火災(zāi)時煙氣少生產(chǎn)甚至不產(chǎn)生；如何使火災(zāi)煙氣控制在火災(zāi)發(fā)源地而不蔓延擴(kuò)散出去；如何使火災(zāi)煙氣迅速地最大限度地排除到安全的地方；如何在疏散通道上保證實(shí)現(xiàn)防煙安全區(qū)，這些問題使防排煙工程設(shè)計(jì)成為建筑防火設(shè)計(jì)的一個重要組成部分。就高層民用建筑防排煙工程設(shè)計(jì)的有關(guān)問題進(jìn)行了探討。

1 高層建筑煙氣危害

首先，煙氣會造成人員傷亡。當(dāng)煙氣中的含氧量低于正常所需的數(shù)值時，人的活動能力減弱、智力混亂，甚至?xí)灥怪舷?；?dāng)煙氣中含有各種有毒氣體的含量超過人正常生理所允許的最低濃度時，就會造成中毒死亡。一氧化碳：一氧化碳為不完全燃燒產(chǎn)物，當(dāng)空氣中的含量為0.1%時，人一小時后便會感到頭痛、作嘔、不舒服；當(dāng)含量達(dá)到0.5%時，20～30分鐘內(nèi)人員會死亡；含量為1%時，人員吸氣數(shù)次后失去知覺，1～2分鐘內(nèi)會即刻死亡。氰化氫：羊毛絲織品及含氮的塑料制品燃燒時會產(chǎn)生這種氣體。不同濃度的氰化氫對人體的影響為：當(dāng)氰化氫濃度為110fpm時，大于1小時人即死亡；當(dāng)濃度為181ppm時，10分鐘人即可死亡；當(dāng)濃度為280ppm時，人會立即死亡。

其次，會造成人員的恐慌心理。發(fā)生轟燃時，火焰和煙氣沖出門窗孔洞，烈火熊熊、濃煙滾滾，使人產(chǎn)生極大恐懼，會造成疏散時的混亂。缺氧，空氣中正常含氧量為21%，建筑物發(fā)生火災(zāi)時，會消耗掉大量的氧氣，氧含量缺少時，就會導(dǎo)致人員窒息。當(dāng)氧氣含量為12%～15%時，人的呼吸就會急促、頭痛、眩暈、渾身疲勞無力，動作遲鈍；當(dāng)氧氣含量為10%～12%時，人就會出現(xiàn)惡心嘔吐、無法行動乃至癱瘓；當(dāng)氧氣含量為6%～8%時，人便會昏倒并失去知覺；當(dāng)氧氣含量低于6%時，6～8分鐘的時間內(nèi)，人就會死亡；當(dāng)氧氣含量為2%～3%時，人在45秒內(nèi)會立即死亡。

2 高層建筑防排煙設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 自然排煙窗的開窗面積達(dá)不到規(guī)范要求。國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）對采用自然排煙部位的開窗面積均有明確規(guī)定，例如8.2，2，5凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭地面積的5%。但由于部分設(shè)計(jì)人員未按規(guī)范要求執(zhí)行，導(dǎo)致部分工程排煙窗面積達(dá)不到規(guī)范要求，直接影響自然排煙效果。

2.2 不具備自然排煙條件的封閉樓梯間未采取防煙設(shè)計(jì)?！陡咭?guī)》第6，2，2，1條規(guī)定：封閉樓梯間當(dāng)不能直接天然采光和自然通風(fēng)時，應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置，《高規(guī)》同時規(guī)定了防煙樓梯間的設(shè)計(jì)要求，其中《高規(guī)》第6，2，1，1條規(guī)定防煙樓梯間應(yīng)在樓梯間入口處設(shè)前室、陽臺或凹廊，《高規(guī)》第8.3.1.1條規(guī)定不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施。實(shí)際工程中，尤其是一些大型商場中設(shè)在中部的封閉樓梯，為節(jié)省投資，增大商場使用面積，許多未按規(guī)范設(shè)正壓送風(fēng)并增設(shè)前室。

2.3 防排煙風(fēng)機(jī)的配電與規(guī)范要求不相符合。風(fēng)機(jī)的供配電達(dá)不到高層民用建筑負(fù)荷級別要求，有的供電線路不是接自消防電源，而是接至樓層照明配電箱，有的設(shè)計(jì)采用單回路配電線路，有的設(shè)計(jì)未設(shè)末端電源自動切換裝置，均達(dá)不到一、二級供電負(fù)荷要求的專用雙回路，設(shè)末端自動切換裝置的規(guī)定，防煙樓梯間與防煙前室共用正壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有缺漏。在有的設(shè)計(jì)圖紙中，當(dāng)防煙樓梯間及其前室（非與消防電梯合用前室）均不具備自然排煙條件時，防煙樓梯間及前室分別設(shè)置了正壓送風(fēng)。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）第8.3.1.1條規(guī)定：不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施，其不具備自然排煙條件的前室可以利用樓梯間送風(fēng)的余壓達(dá)到規(guī)范要求，無需再設(shè)置正壓送風(fēng)，從而滿足經(jīng)濟(jì)合理要求。實(shí)際的工程中，許多設(shè)計(jì)人員或施工人員，都忘了在樓梯與前室之間設(shè)計(jì)、安裝一個余壓閥，導(dǎo)致實(shí)際上樓梯間的風(fēng)壓無法進(jìn)入前室，造成樓梯間的風(fēng)壓太大，影響到疏散，前室只靠樓梯防火門的縫隙漏風(fēng)，風(fēng)壓又不足的事實(shí)。明敷配電線路的安裝不符合要求，有的防排煙風(fēng)機(jī)的配電線路穿PVC塑料管，有的穿金屬管未涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

2.4 排煙閥安裝位置不對。由于施工人員對排煙閥的作用不理解，認(rèn)為與送風(fēng)閥什么兩樣，造成排煙閥經(jīng)常被很規(guī)矩地安裝在墻面的正中位置。其實(shí)排煙口的設(shè)計(jì)、安裝是有明確要求，如排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚上或靠近頂棚的墻面上，且與附近安全出口沿走道方向相鄰邊緣之間的最小水平距離不應(yīng)小于1.5米，設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不應(yīng)小于1.0米。

3 設(shè)計(jì)問題對策與建議

3.1 嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范要求。對于自然排煙設(shè)施不能達(dá)到設(shè)計(jì)目的，主要是在設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員沒有嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。解決這一問題應(yīng)加強(qiáng)對防排煙設(shè)施設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作，各地消防部門一般對消防報(bào)警與電氣、固定（自動）滅火設(shè)施專業(yè)設(shè)計(jì)施工人員的業(yè)務(wù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作非常重視，培訓(xùn)過程中往往忽略了防排煙設(shè)施設(shè)計(jì)人員，從而造成了眾多的火災(zāi)隱患。

3.2 落實(shí)防排煙設(shè)施的施工由消防設(shè)施施工單位承擔(dān)的制度。防排煙設(shè)施是建筑自動消防設(shè)施的一個重要組成部分，按規(guī)定其施工應(yīng)由消防設(shè)施施工單位承擔(dān)，但目前很多項(xiàng)目的防排煙設(shè)施施工均是由空調(diào)專業(yè)施工單位負(fù)責(zé)安裝。第三在施工中應(yīng)加強(qiáng)對防排煙設(shè)施的監(jiān)督管理，對施工工地加大抽查力度，將防排煙設(shè)施列為施工監(jiān)督檢查的重要內(nèi)容，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)、督促施工單位進(jìn)行整改。

3.3 規(guī)范施工圖審查，嚴(yán)格把關(guān)設(shè)計(jì)質(zhì)量。消防監(jiān)督部門的建審人員在施工圖審查時，應(yīng)重視對防排煙設(shè)施設(shè)計(jì)的審查，應(yīng)重點(diǎn)對自然排煙‘窗的設(shè)置、開窗面積，機(jī)械防排煙設(shè)施的設(shè)置部位、風(fēng)機(jī)選型、送風(fēng)口排煙口的設(shè)置、防煙分區(qū)等到進(jìn)行審查。

4 結(jié)束語

在高層建筑防排煙設(shè)計(jì)過程中，一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能帶來災(zāi)難性的后果以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在設(shè)計(jì)過程中還是需要不斷進(jìn)行探討，不斷的完善，設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地設(shè)置防、排煙系統(tǒng)，有效的阻擋和及時排除有害煙氣，從而保證人員安全疏散和火災(zāi)撲救，使損失達(dá)到最小化。

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