芻議煙層溫度對(duì)機(jī)械排煙系統(tǒng)有效性的影響

楊寶恩

摘要：許多火災(zāi)實(shí)例表明煙氣是造成火災(zāi)中人員傷亡最主要的原因之一，因此，控制好火災(zāi)煙氣對(duì)于保障人員的安全尤為重要[1]?！督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51251-2017作為專門(mén)的建筑防排煙規(guī)范，它的頒布實(shí)施已引起建筑行業(yè)尤其是設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員的廣泛關(guān)注與議論。文章基于本標(biāo)準(zhǔn)4.6節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，運(yùn)用相關(guān)軟件對(duì)機(jī)械排煙系統(tǒng)的有效性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械排煙系統(tǒng);軸對(duì)稱煙羽流;煙層平均溫度

國(guó)內(nèi)外大量建筑火災(zāi)表明，死亡人數(shù)中有50%左右是被煙氣毒死的。隨著物質(zhì)生活質(zhì)量的提高，建筑室內(nèi)裝飾越來(lái)越多，盡管?chē)?guó)家制定了相應(yīng)的法規(guī)，但是材料的使用以及監(jiān)管情況還是存在一些問(wèn)題，建筑火災(zāi)產(chǎn)生的有害煙氣主要危害如下[1]：

第一，煙氣的毒性。煙氣中含有一氧化碳、丙烯醛、氯化氫、光氣、氨氣、氰化氫等劇毒物質(zhì)。

第二，煙氣的高溫危害。有關(guān)資料顯示，人暴露在高溫?zé)煔庵校?5℃時(shí)可短時(shí)忍受，在100℃左右時(shí)，一般只能忍受幾分鐘。

第三，煙氣的遮光性。煙氣具有很強(qiáng)的減光作用，使得人們?cè)谟袩焾?chǎng)合的能見(jiàn)度急劇降低，嚴(yán)重妨礙人員疏散和相關(guān)人員撲救。

鑒于建筑火災(zāi)中煙氣的嚴(yán)重危害性，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累與對(duì)典型火災(zāi)的分析，2018年國(guó)家頒布了《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》），對(duì)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收、消防產(chǎn)品的生產(chǎn)及準(zhǔn)用等各方面做出了比較明確的規(guī)范，當(dāng)然也會(huì)有些值得討論的、不成熟的地方。

一、問(wèn)題引出

《標(biāo)準(zhǔn)》[2]4.4.10對(duì)機(jī)械排煙系統(tǒng)排煙防火閥的設(shè)置部位做了強(qiáng)制性規(guī)定，根據(jù)2.1.14的術(shù)語(yǔ)規(guī)定，排煙防火閥平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)管道中煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)關(guān)閉，4.4.6規(guī)定了排煙風(fēng)機(jī)入口處的排煙防火閥還會(huì)連鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)，此時(shí)機(jī)械排煙系統(tǒng)就停止運(yùn)行了。因此合理確定煙層溫度就會(huì)關(guān)乎機(jī)械排煙系統(tǒng)的有效性?！稑?biāo)準(zhǔn)》4.6.10～14針對(duì)不同的煙羽流給出了質(zhì)量流量、煙層平均溫度、各防煙分區(qū)排煙量、排煙口最大允許排煙量計(jì)算的相應(yīng)公式，不再羅列，建筑設(shè)計(jì)業(yè)內(nèi)軟件公司積極配合新標(biāo)準(zhǔn)的使用，相繼推出了一些計(jì)算軟件，筆者使用了其中的鴻業(yè)防排煙計(jì)算軟件2.0版，在與《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B相同的特定條件下進(jìn)行煙層溫度計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果整理出了相應(yīng)數(shù)據(jù)。

二、計(jì)算數(shù)據(jù)

燃料面距地高度為0m時(shí)，軸對(duì)稱型煙羽流煙層平均溫度、質(zhì)量流量計(jì)算結(jié)果如表1所示。

三、結(jié)論

文章就燃料面距地高度為0m時(shí)的軸對(duì)稱型煙羽流煙層的理想狀態(tài)進(jìn)行了計(jì)算，上表中紅色的數(shù)據(jù)顯示煙層平均溫度已超過(guò)甚至相當(dāng)一部分遠(yuǎn)超過(guò)280℃，極有可能引起防煙分區(qū)中的排煙防火閥關(guān)閉，機(jī)械排煙系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，系統(tǒng)的有效性會(huì)大打折扣，對(duì)于其他的情況可以修改軟件的相關(guān)設(shè)定通過(guò)計(jì)算得出，會(huì)出現(xiàn)更多煙層平均溫度超過(guò)280℃的情況。因此合理確定儲(chǔ)煙層厚度、排煙口的最大允許排煙量應(yīng)以煙層平均溫度作為重要評(píng)判依據(jù)，《標(biāo)準(zhǔn)》中附錄B的數(shù)據(jù)以及4.4.12.2的規(guī)定值得進(jìn)一步探討。

四、困惑

筆者對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》中小于3m凈高的空間和走道的排煙口（窗）設(shè)置的有關(guān)要求感到困惑，實(shí)際工程中圖審機(jī)構(gòu)也對(duì)擋煙垂壁下沿距地高度提出疑義，認(rèn)為不能影響疏散（2.0m），但是具體的火災(zāi)疏散高度沒(méi)有明確的出處;另外對(duì)于房間最小排煙量的規(guī)定值也很不理解，造成房間排煙口設(shè)置過(guò)多。

參考文獻(xiàn)：

[1]張吉光，史自強(qiáng)，崔紅社.高層建筑和地下建筑通風(fēng)與防排煙[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]GB51251-2017 建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2017.