高層建筑防排煙系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策

董寧寧

摘要：在高層建筑中，做好消防安全工作是其中一項(xiàng)重要任務(wù)，而防排煙系統(tǒng)則是消防安全設(shè)施中必不可少的。防排煙系統(tǒng)不僅能抑制火災(zāi)煙氣的蔓延，同時(shí)還能為物資轉(zhuǎn)移、人員安全疏散提供了時(shí)間與空間的便利，在高層建筑的火災(zāi)防范和撲救中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。本文首先對(duì)防排煙系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，分別從防排煙系統(tǒng)的三個(gè)不同類(lèi)型的角度詳細(xì)分析了高層建筑防排煙系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題，并結(jié)合工作實(shí)踐，總結(jié)出提高防排煙系統(tǒng)性能的解決對(duì)策，以期為高層建筑人員安全疏散、消防撲救的順利進(jìn)行提供保障。

關(guān)鍵詞：高層建筑;自然排煙系統(tǒng);機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng);機(jī)械排煙系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU97? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2021）04-0026-02

近年來(lái)，高層建筑火災(zāi)事故呈明顯上升趨勢(shì)，通過(guò)火災(zāi)數(shù)據(jù)分析可知，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，如CO2、CO以及H2S等，在因火災(zāi)死亡人員統(tǒng)計(jì)中，有八成是因?yàn)槲肓擞卸緹煔庵舷⒍?，由此說(shuō)明，科學(xué)合理的設(shè)置建筑防排煙系統(tǒng)具有十分重要的意義。當(dāng)防排煙系統(tǒng)在設(shè)計(jì)合理及正常使用情況下，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以將火災(zāi)中八成以上熱量排出建筑外，減少火災(zāi)受災(zāi)面積，降低滅火救援難度。但是，防排煙系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，常常因設(shè)計(jì)、施工等問(wèn)題，影響了防排煙系統(tǒng)的使用性能，因此為保障民生命健康安全，加強(qiáng)對(duì)建筑防排煙系統(tǒng)問(wèn)題與對(duì)策分析顯得尤為重要。

一、防排煙系統(tǒng)概述

（一）系統(tǒng)功能

防排煙系統(tǒng)主要是能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)控制建筑內(nèi)的煙氣走向，同時(shí)還能降低建筑內(nèi)的CO2、CO以及H2S等有害氣體，減少有害煙氣對(duì)人體的傷害，為人員安全疏散爭(zhēng)取更多的時(shí)間，降低消防救援的難度。在高層建筑中，在消防樓體前廳、防火消防通道以及緊急避難間等場(chǎng)所中通常都安裝完善的防排煙系統(tǒng)，為人體的正常呼吸提供足夠的氧氣含量。因此需注重防排煙系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)及日常的維修保養(yǎng)工作，及時(shí)消除消防隱患。

（二）系統(tǒng)類(lèi)型

防排煙系統(tǒng)主要有自然排煙系統(tǒng)、機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)械排煙系統(tǒng)三個(gè)類(lèi)型。自然排煙系統(tǒng)主要是利用煙氣的流動(dòng)性，不需電源和專(zhuān)用設(shè)備，利用開(kāi)啟外窗、敞開(kāi)的陽(yáng)臺(tái)、凹廊等將高溫有害煙氣排出;機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)是一種強(qiáng)制性的防排煙系統(tǒng)，主要由送風(fēng)口、送風(fēng)管道、送風(fēng)機(jī)和防煙部位以及電氣控制設(shè)備等組成，需要保持電梯前室、樓梯間保持一定的正壓，防止煙氣侵入;機(jī)械排煙系統(tǒng)主要是利用排煙風(fēng)機(jī)將著火區(qū)域內(nèi)的高溫有害煙氣從排煙口排出，主要由擋煙垂壁、排煙口、排煙機(jī)以及電氣控制等部分組成。

二、高層建筑防排煙系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題分析

（一）自然排煙系統(tǒng)問(wèn)題

在《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045—95）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高規(guī)”）中推薦優(yōu)先采用自然排煙設(shè)施進(jìn)行排煙，但在實(shí)際排煙過(guò)程中，自然排煙系統(tǒng)存在以下兩個(gè)主要問(wèn)題：

1.自然排煙窗位置設(shè)置不當(dāng)。由于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，使煙氣流動(dòng)于空氣的上方，因此為了提高自然排煙效果，應(yīng)盡量將排煙窗的位置設(shè)置在靠近外墻的上部且方便開(kāi)啟，在空氣的流動(dòng)性下使煙氣順著排煙窗快速排出。但是在部分高層建筑中，自然排煙窗設(shè)置在墻體中部或下端，位置設(shè)置極為不合理，利于室內(nèi)煙氣排出，影響排煙效果。

2.自然排煙窗的面積設(shè)計(jì)不規(guī)范。在《高規(guī)》中，對(duì)自然排煙窗的開(kāi)窗面積有明確規(guī)定，但在高層建筑防排煙系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，部分將固定窗面積計(jì)算在排煙窗面積之內(nèi)，并未按規(guī)范要求合理計(jì)算排煙窗面積，導(dǎo)致排煙窗的面積達(dá)不到規(guī)范要求，直接影響排煙效果。

（二）機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題

1.風(fēng)機(jī)選用不當(dāng)。在機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)備設(shè)置過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際機(jī)械加壓送風(fēng)量選擇適合的風(fēng)機(jī)，如果風(fēng)機(jī)的規(guī)格選用不當(dāng)，容易降低防排煙效果。當(dāng)加壓風(fēng)機(jī)的規(guī)格過(guò)大時(shí)，使防煙區(qū)域內(nèi)的正壓值就會(huì)升高，導(dǎo)致疏散門(mén)難以開(kāi)啟;當(dāng)加壓風(fēng)機(jī)的規(guī)格過(guò)小時(shí)，使防煙區(qū)域內(nèi)的正壓值不足，難以抵擋煙氣的擴(kuò)散，從而不能達(dá)到預(yù)期的排煙效果。

2.風(fēng)口和風(fēng)閥選擇不當(dāng)。在機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)中，如果風(fēng)口和風(fēng)閥選擇不當(dāng)時(shí)，就會(huì)縮小風(fēng)口面積，增加系統(tǒng)阻力，進(jìn)而造成風(fēng)量不足。但是部分高層建筑在施工過(guò)程中，施工單位盲目增加風(fēng)口的面積，進(jìn)而降低風(fēng)速，同時(shí)未將進(jìn)風(fēng)管道內(nèi)的內(nèi)壁沒(méi)有及時(shí)抹光，以及及時(shí)修復(fù)腳手架臨時(shí)鋼管洞等，導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)風(fēng)閥做出調(diào)節(jié)，影響防煙效果。

3.未安裝壓差調(diào)節(jié)設(shè)備。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在特殊情況下防煙樓梯間以及合用前室的送風(fēng)系統(tǒng)可以共用，此時(shí)需要在合用前室的風(fēng)管支管上安裝壓差調(diào)節(jié)設(shè)備，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，開(kāi)啟機(jī)械加壓設(shè)備后才能在樓梯間和前室形成壓差，便于排煙。而在實(shí)際中，部分高層建筑并未安裝壓差調(diào)節(jié)設(shè)備，導(dǎo)致合用室的前壓力比樓梯間的壓力高，降低防煙效果。

（三）機(jī)械排煙系統(tǒng)問(wèn)題

在當(dāng)前高層建筑中，機(jī)械排煙設(shè)施達(dá)不到排煙標(biāo)準(zhǔn)是防排煙系統(tǒng)面臨的常見(jiàn)問(wèn)題之一，形成的原因主要有以下幾種：

1.排煙口的位置設(shè)置不當(dāng)。影響機(jī)械排煙設(shè)施不達(dá)標(biāo)，最主要的因素是排煙口的設(shè)置不合理，如果排煙口位置設(shè)置不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致排煙設(shè)施就很難實(shí)現(xiàn)排煙。（1）設(shè)置高度不夠。部分高層建筑的排煙口的設(shè)置在墻的下部，且與頂棚距離較遠(yuǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)產(chǎn)生煙氣，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械排煙，影響煙氣排放效果;（2）布局不合理。部分建筑將排煙口設(shè)置在安全出口上方，如此排煙口不僅不能起到排煙的作用，還會(huì)增加安全出口的煙氣，增加安全疏散的難度。

2.擋煙垂壁設(shè)置不規(guī)范。就我國(guó)目前情況來(lái)看，部分高層建筑為了追求建筑內(nèi)部的美觀效果，并未按照相關(guān)要求設(shè)置擋煙垂壁，對(duì)排煙系統(tǒng)的排煙情況造成了干擾，這就導(dǎo)致在建筑內(nèi)雖設(shè)置了擋煙設(shè)施，但因設(shè)置不規(guī)范沒(méi)有起到擋煙的效果。

3.防排煙風(fēng)機(jī)供配電與規(guī)范不符。在相關(guān)規(guī)定中，雖然對(duì)防排煙風(fēng)機(jī)的負(fù)荷級(jí)別和敷設(shè)安裝有明確要求，但在實(shí)際施工中仍存在防排煙風(fēng)機(jī)供配電與規(guī)范不符的問(wèn)題。（1）沒(méi)有達(dá)到建筑負(fù)荷級(jí)別的要求。在實(shí)際施工中，存在防排煙風(fēng)機(jī)的供電線(xiàn)路并未與專(zhuān)門(mén)的消防電源連接;采用單回路配電線(xiàn)路;未設(shè)置末端電源自動(dòng)切換設(shè)備等現(xiàn)象，與要求的一、二 級(jí)供電負(fù)荷要求的專(zhuān)用雙回路不相符。（2）敷設(shè)安裝與標(biāo)準(zhǔn)要求不符。在實(shí)際施工中，防排煙風(fēng)機(jī)的線(xiàn)路并未按照規(guī)定進(jìn)行安裝，而是直接貫穿PVC塑料管或金屬管且沒(méi)有涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

三、解決對(duì)策

本文結(jié)合上述高層建筑防排煙系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)實(shí)踐，提出相關(guān)解決對(duì)策，有效提高防排煙系統(tǒng)性能，為人們的生命安全提供保障。

（一）建立獨(dú)立的防排煙系統(tǒng)

防排煙系統(tǒng)在建筑消防安全中占據(jù)了重要的位置，是在緊急情況下使用的，因此該系統(tǒng)應(yīng)該具備獨(dú)立性，與常用的生活空調(diào)、通風(fēng)散熱設(shè)施和配電設(shè)備等建筑設(shè)備相分離，以確保防排煙系統(tǒng)不受建筑內(nèi)其他日常使用設(shè)備的影響，當(dāng)其他設(shè)施出現(xiàn)故障，防排煙系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行，確保防排煙系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防排煙系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。

（二）合理設(shè)計(jì)和布置排煙窗（口）

在自然排煙系統(tǒng)中，排煙窗的設(shè)計(jì)和布置起著重要作用。在高層建筑中為了提升室內(nèi)排煙效果，一般將自然排煙窗設(shè)置在排煙區(qū)域外墻或屋頂。當(dāng)排煙窗安裝在外墻時(shí)，其設(shè)置高度應(yīng)不低于房間或內(nèi)走道凈高度的1/2以上位置，同時(shí)排煙窗的開(kāi)啟方向還應(yīng)與火災(zāi)氣流方向保持一致，此外自然排煙口距防煙分區(qū)最大水平距離應(yīng)不超過(guò)30m。如此才能提高自然排煙效果。通過(guò)實(shí)際調(diào)查，當(dāng)采用側(cè)拉窗時(shí)，F(xiàn)有效排煙面積=F最大開(kāi)窗面積;當(dāng)采用上（下）懸窗、平開(kāi)窗時(shí)，如果開(kāi)窗角度大于70°，F(xiàn)有效排煙面積=F窗的凈面積;如果開(kāi)窗角度小于70°，F(xiàn)有效排煙面積=F窗的凈面積 X sinα，其中：α是指窗的開(kāi)啟角度。

排煙口的設(shè)計(jì)和布置直接影響著機(jī)械排煙效果，只有符合標(biāo)準(zhǔn)的排煙口大小和位置才能最大程度的提高排煙效果。當(dāng)室內(nèi)凈高低于3m的區(qū)域內(nèi)，排煙口應(yīng)設(shè)置在其凈空高度的1/2以上位置;當(dāng)室內(nèi)面積比較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加排煙口數(shù)量且相對(duì)分散;排煙口應(yīng)遠(yuǎn)離疏散口，并且排煙方向與疏散方向相反;當(dāng)排煙口設(shè)置在頂棚，與周?chē)兹蓟蚩扇嘉锲返乃骄嚯x應(yīng)大于1m。在排煙口形狀設(shè)計(jì)時(shí)，以細(xì)長(zhǎng)條縫形的排煙口的排煙效果最佳。

（三）合理選擇風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)是機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，直接影響著防排煙的質(zhì)量以及效果，因此需要合理選擇風(fēng)機(jī)。在選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，其風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：（1）當(dāng)凈高度大于6m且只有一個(gè)防煙分區(qū)或沒(méi)有劃分防煙分區(qū)的區(qū)域內(nèi)，風(fēng)量應(yīng)大于60m3/（h·m2）;（2）當(dāng)區(qū)域內(nèi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)，風(fēng)量不應(yīng)不低于120m3/（h·m2）;（3）排煙風(fēng)機(jī)的排氣口要設(shè)置在靠近頂棚的墻壁或頂棚上，以提高機(jī)械排煙效果。

（四）加強(qiáng)施工監(jiān)督管理

為提高防排煙系統(tǒng)的使用性能，除了設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工各細(xì)節(jié)的監(jiān)督管理，以提高防排煙系統(tǒng)的施工質(zhì)量。首先，對(duì)施工各環(huán)節(jié)予以嚴(yán)格把關(guān)，包括設(shè)計(jì)審核階段、施工監(jiān)督檢查階段以及工程竣工驗(yàn)收階段等;其次，明確劃定防排煙系統(tǒng)施工范圍，由于防排煙系統(tǒng)屬于消防工程的重要部分，因此施工單位必須具有消防工程施工資質(zhì);最后，建立監(jiān)督管理體系，加強(qiáng)對(duì)施工情況進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的各種質(zhì)量問(wèn)題和隱患。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，防排煙系統(tǒng)是高層建筑消防工程中重要組成部分，能夠有效的遏制火災(zāi)的擴(kuò)大和蔓延，保護(hù)人們的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全，因此對(duì)其設(shè)計(jì)和施工的合理性和安全性需要予以足夠的重視。應(yīng)結(jié)合建筑實(shí)際特點(diǎn)和消防需求，不斷優(yōu)化完善防排煙系統(tǒng)、合理設(shè)計(jì)和布置排煙窗（口）、合理選擇風(fēng)機(jī)，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)督管理，確保防排煙系統(tǒng)性能達(dá)到消防防火標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提高高層建筑的消防安全。

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