消防防排煙系統設計施工有關問題探析

洛陽市公安消防支隊 屈 亮

消防防排煙系統設計施工有關問題探析

洛陽市公安消防支隊 屈 亮

隨著我國經濟建設發展和人民生活水平不斷提高，大型建筑、高層建筑淋漓滿目，各種場所的裝修檔次也越來越高，大量的可燃裝修增加了火災荷載，為保證人員在發生火災時能夠順利逃生，避免火災煙氣對疏散和滅火救援的影響，設置有效的防排煙設施顯得異常重要。如何使火災煙氣控制在火災發源地而不蔓延擴散出去，如何使火災煙氣迅速地最大限度地排除到安全的地方，如何保證有效的防煙安全，這些問題使防排煙工程設計成為建筑防火設計的一個重要組成部分。文章探討了防排煙系統在設計、施工中存在的問題及對策。

消防 防排煙 設計 施工 問題

一、防排煙設施的分類

防排煙設施分為防煙設施和排煙設施。其中，防煙設施可分為機械加壓送風的防煙設施和可開啟外窗的自然排煙設施兩種。高層建筑的排煙設施可分為機械排煙設施和可開啟外窗的自然排煙設施等兩種。

二、防排煙的原理和方式

1. 防煙方式。

（1）非燃化防煙。所謂非燃化，指建筑材料和室內家具、裝修材料等盡可能采用非燃材料或難燃材料制成，從而把火災煙氣的生成量降低到最小限度。防煙的基本做法首先是非燃化，非燃化防煙是從根本上杜絕煙源的一種防煙方式。

（2）密閉防煙。密閉防煙的基本原理是指對耐火性和密閉性都較好的房間，當發生火災時，將著火房間封閉起來，杜絕新鮮空氣流入，使之缺氧窒息而自行熄滅，從而達到防煙滅火的目的。

（3）阻礙防煙。在煙氣擴散流動的路線上，設置各種阻礙，以防止煙氣繼續擴散的方式，成為阻礙防煙方式。阻礙防煙的措施很多，如對建筑物平面化分防煙分區，在各防火分區之間設置防火門等。

（4）機械防煙。

在建筑物發生火災時，對著火區以外的區域進行機械送風，使其保持一定的正壓，以防止煙氣侵入。

2. 排煙方式。

（1）自然排煙。利用火災產生的熱煙氣的浮力和外部風力作用，通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式，成為自然排煙。這種排煙方式實質上是熱煙氣和冷空氣的對流運動，因此必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。

（2）機械排煙。利用排煙機把著火區域中所產生的煙氣通過排煙口排至室外的排煙方式，稱為機械排煙。在火災發生初期，這種排煙方式能使著火區域內壓力下降，造成負壓，煙氣不會向其它區域擴散。

三、防排煙系統設計、施工中存在的問題

1. 機械防排煙系統風量不足。

在實際的竣工驗收中，我們發現，機械防排煙系統往往不能按照設計要求滿足風壓、風量以及風口的規定風速，主要有以下幾個方面：

（1）風井、風管在施工中內壁不光滑、或者有阻塞物；

（2）設計的風機風量符合規范要求，但有些單位為了降低成本，往往一臺排煙風機擔負過多防煙分區的風量，且沒有嚴格計算風道過長導致損失增大，末端的防煙分區不能達到應有的風量；

（3）排煙閥、送風閥產品質量不過關，導致風口封閉不嚴，出現漏風現象；

（4）報警聯動控制系統不能按照設計的邏輯順序打開排煙閥、送風閥，導致著火區域或相鄰區域的送風、排煙量達不到預期效果；

（5）室外安裝的防排煙風機出入口出設置遮雨百頁，阻力大，損失大，影響到氣流通過；

（6）排煙防火閥質量差，內部彈簧拉力不足，當煙氣流通時閥片不能保持水平，而產生一定的傾斜角度，影響煙氣通過。

2. 防煙分區的劃分及聯動控制問題。

（1）按照《建筑設計防火規范》第9.4.2條規定：“需設置機械排煙設施且室內凈高小于等于6.0m的場所應劃分防煙分區；每個防煙分區的建筑面積不宜超過500m2，防煙分區不應跨越防火分區。” 防煙分區的劃分由擋煙垂壁完成，施工單位施工中不能結合防煙分區的劃分，按照聯動邏輯模式聯動打開排煙閥。首先，著火區域的煙氣最先開始擴散，該防煙分區的報警探頭接到報警，按照事先設定好的聯動編程啟動著火區域的排煙閥，啟動排煙風機，進行排煙，如煙氣擴大到相鄰防煙分區，相鄰防煙分區排煙閥動作進行排煙。

（2）排煙防火閥具有手動啟閉裝置，啟動扳手也可作為平時檢查試驗用，防火排煙閥分為兩種，一種是設置在不同防火分區的防火排煙閥且排煙系統由不同防火分區共用，一般情況下平時關閉，著火區域應首先打開相應防火分區的排煙防火閥，另一種是排煙系統僅為獨立的防火分區設置，這時防火排煙閥應該常開，280℃自動關閉。

3. 排煙口的設置問題。

（1）排煙口或排煙閥未按防煙分區設置，不能達到每個防煙分區至少設置一個排煙口；

（2）排煙口未設置在頂棚或靠近頂棚的墻面上，或與附近安全出口距離近，排煙口較低，不能保證排煙時煙氣的高度，對人員疏散造成較大的影響；

（3）在一些無吊頂的建筑或場所中，頂板下的梁往往影響排煙管線的施工，排煙管道也不得不設置在梁下，有些設計施工中把排煙口設置在管道的下方，雖然梁能夠承擔防煙分區劃分的功能，但排煙口設置在梁和管道的下方，煙氣在漫過防煙分區時，排煙口還不能達到排煙的目的。

4. 防火閥的應用問題。

工程施工期間，施工單位不能按照設計要求對防火閥、排煙防火閥的功能進行正確調試，且存在偷工減料，擅自減少聯動線路的情況。

（1）按照《建筑設計防火規范》第9.4.8條的規定：“在排煙風機入口處的總管上應設置當煙氣溫度超過280℃時能自行關閉的排煙防火閥，該閥應與排煙風機連鎖，當該閥關閉時，排煙風機應能停止運轉。”設置在排煙風機出口處的防火排煙閥平時應為常開，在火災時煙氣溫度達到280℃時關閉，且閥體上應設置反饋線路，打開狀態下，火災報警器無反饋，關閉狀態下，報警控制器顯示動作；

（2）設計、施工中，下列部位的通風、空氣調節系統的風管上未設置防火閥：

a 穿越防火分區處；

b 穿越通風、空氣調節機房的房間隔墻和樓板處；

c 穿越重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處；

d 穿越變形縫處的兩側；

e 垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上，但當建筑內每個防火分區的通風、空氣調節系統均獨立設置時，該防火分區內的水平風管與垂直總管的交接處可不設置防火閥。

該類防火閥平時常開，動作溫度應為70℃。

5. 防煙樓梯間與防煙前室共用正壓送風系統的設計。

根據《高層民用建筑設計防火規范》（以下簡稱《高規》）第8.3.1.1條規定：不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施，其不具備自然排煙條件的前室可以利用樓梯間送風的余壓達到規范要求，無需再設置正壓送風，從而滿足經濟合理要求。實際的工程中，不利的一面是許多設計人員或施工人員，都忘了在樓梯與前室之間設計、安裝一個余壓閥（余壓閥是用于控制不同區域壓差的部件），導致實際上樓梯間的風壓無法進入前室，造成樓梯間的風壓太大，影響防煙前室疏散用門向樓梯間開啟，導致疏散不暢，而前室只靠樓梯防火門的縫隙漏風，風壓又不足，不能抵制高溫煙氣侵入防煙前室；有利的一面是防煙樓梯間有自然排煙條件，而前室沒有，自然排煙的可開啟窗扇設置在建筑的內夾角處，與建筑另一側開窗防火間距不足時，可封閉防煙樓梯間自然排煙窗扇，將前室正壓送風系統改入疏散樓梯間內，加大風機荷載和豎向風道面積，以滿足規范需要。

6. 剪刀樓梯間的正壓送風系統未按規定分別獨立設置正壓送風系統。

《高規》第6.1.2.3條規定：剪刀樓梯應分別設置前室。塔式住宅確有困難時可設置一個前室，但兩座樓梯應分別設加壓送風系統。在實際工程中，設計人員經常將兩個系統合為一個系統，同一豎向風道在每個樓層均開設風口，既不滿足風量要求，有不滿足防火分隔作用；或施工單位不懂設計意圖，一個風道開向前室，一個風道開向疏散樓梯，致使一部疏散樓梯缺少正壓送風風口；

7. 常閉式防火門形同虛設。

目前有許多建筑為了提高使用面積，采用消防電梯與客梯合用，消防電梯前室與防煙樓梯前室合用，采用常閉防火門。這種工程投用后，往往造成前室的門為了行人的方便而常開著，或者由于經常性的開關防火門使防火門的閉門器被損壞，防火門被拆除，導致防煙前室不防煙。因此，公共聚集場所、綜合性的建筑或經常需要人員使用樓梯間應設置常開式防火門，火災時通過聯動電磁閥來關閉防火門，進而真正起到防煙前室的防煙作用。

8. 分段后的疏散樓梯間的下段未設置正壓送風系統。

《高規》第6.2.8條規定：地下室或半地下室與地上層不應共用樓梯間，當必須共用樓梯間時，應在首層與地下層或半在下層的出入口處，設置耐火極限不低于2.0小時的隔墻和乙級防火門隔開，并應有明顯標志。由于此條規定，所有的高層建筑的疏散樓梯間均分成上下兩段，但由于設計院的各專業的獨立性很強，如建筑與暖通專業未勾通好，則很經常地出現地下部分的疏散樓梯在設計或施工上遺漏了正壓送風系統。

四、防排煙系統設計施工問題的對策

1. 不斷提高設計單位的消防設計水平，加強建設單位、設計單位和監督管理職能部門的學術交流，合理解決設計施工中發現的問題、難題；

2. 加強施工單位的消防施工技能，使施工人員熟悉掌握施工標準和有關規范的要求；

3. 加強消防產品質量，監督部門要經常性對建設工程中安裝的消防產品進行監督抽查，查處不合格消防產品，規范市場秩序，提高消防產品質量。

參考資料：

[1]《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045—95）（2005年版）

[2]《建筑設計防火規范》（GB50116—2006）