大型商業樓防排煙設計要點分析

王星

【摘 要】 大型商業樓中火災煙氣危害性比一般建筑更加嚴重，在火災中更容易造成大量人員傷亡和財產損失，對防排煙系統的設計要求比一般建筑要高。本文首先提出了目前大型商業樓防排煙系統中常見的問題，然后對防排煙系統的設計要點進行了簡要的分析。

【關鍵詞】 防排煙 問題 設計

近年來，建筑火災事故呈明顯上升趨勢，群死群傷事故時有發生，給國家和人民生命財產造成了極大的損失。大型商業樓人群集中，環境復雜，火災發生時疏散難度大，安全要求等級更高。做好大型商業樓消防安全，除了要提高全民的消防安全意識意外，還需要我們做到在火災發生時及時排除煙氣并有效防止煙氣進入安全疏散通道，使消防人員更有效地開展滅火救援工作，最大限度地減少高層建筑火災事故中的人員傷亡。因此，科學地進行防排煙設計、施工、管理尤為重要。

1、防排煙系統設計流程及常見問題

1.1 自然排煙窗結構形式不對

自然排煙系統中，有的把排煙窗做成不可開啟的固定窗，并將固定窗的面積計算在排煙窗面積之內；有的將窗的上部做成固定窗，把可開啟的排煙窗設在窗的下部，不但嚴重影響了排煙功能，還會起到反作用，下部排煙窗向火源處輸送新鮮的空氣，使火勢會更加迅猛（如圖1）。

1.2 機械排煙口和排煙閥設置不合理

在機械排煙系統的主要問題就是排煙口的設置高度不夠。火災時煙氣溫度很高，排煙口設置在頂棚或靠近頂棚的墻面時，才能有效將煙氣排出。在實際施工中，卻往往出現將排煙口或排煙窗的位置設置過低的情況，影響煙氣排放效果。

1.3 機械加壓防排煙系統常見問題

在機械加壓防排煙系統中常見問題有漏風系數取值不合理，合用正壓送風系統未設計壓差調節裝置，送風口設置不符合要求以及防排煙風機的配電不符合規范要求。很多設計人員陷入了誤區，認為風機送風量越大越好，在設計風量時為追求大于計算值或規范規定值，就將送風機的送風量定得很大，造成前室或樓梯間的門難以開啟。

2、排煙方式的優化選擇

對于大型商業樓層，若建筑采用機械排煙方式，則應根據建筑的安全性能目標進一步對排煙量、排煙口位置、排煙閥面積、管道布置、風機參數等進行確定，盡量減少可能降低排煙效率的影響因素；若采用自然排煙方式，在設計自然排煙系統時，由于自然排煙以煙氣自身的浮力為驅動力進行排煙，同時又容易受到環境風等因素的影響，需要對煙氣流動的有效性進行論證。

3、加壓送風量的計算

4、排煙量的確定

4.1 可燃物和火災荷載分析

建筑內存在可燃物是火災發生的基本條件，而火災的規模則與可燃物數量、分布以及燃燒特點等有關。在絕大部分公用建筑中，都存在著可燃物，如商場、倉庫的貨物、裝修材料、家具等都是這類建筑中常見的可燃物，而可燃物的性質是決定火災火源狀況（火源功率、增長方式）的主要參數，人們通常通過考慮可燃物的熱值及燃燒的增長方式來設定火源。下面就給出了試驗測量獲得的建筑中常見可燃物按時間平方方式增長的火源功率增長系數（如表1）。

4.2 煙氣產生量的計算

4.3 煙氣產生量的核算

排煙量核算是一個數值迭代過程，其步驟如下：（1）采用軸對稱羽流質量流率計算公式計算羽流的質量流率；（2）對排煙量進行初始化；（3）根據排煙量與補氣量相等，假設補氣流速在補氣口處均勻分布，計算補氣流速；（4）重新計算補氣流速環境下的羽流質量流率；（5）將上一步獲得的羽流質量流率作為新的排煙量；（6）比較新的排煙量和上次獲得的排煙量，若兩值相差滿足收斂條件，結束迭代，輸出獲得的排煙量；否則返回步驟（3），進行下一次迭代。除此之外，最終確定排煙量時，對于機械排煙，需要考慮一定的風機和管道漏風量，多數場合下，出于安全，還要將漏風補償后的排煙量乘上一個大于1的安全系數來作為最終設計的排煙量；若采用自然排煙系統，利用自然排煙口排煙流量的計算方法對所需排煙面積進行類似的核算。

5、機械排煙系統管理以及排煙口布置

大型商業樓的防排煙系統及其排煙量（排煙面積）的確定應結合建筑功能特點、可燃物類型及分布、安全性能目標、補氣條件、環境條件等進行綜合考慮。在布置排煙風機時走道的機械排煙系統宜豎向設置，房間的機械排煙系統宜按防煙分區設置；排煙管道必須采用非燃材料制作，安裝在吊頂內的排煙管道，其隔熱層應采用非燃燒材料制成，并應與可燃物保持不小于150mm的距離；機械排煙系統與通風、空調系統宜分開設置，若合用時，必須采取可靠的防火安全措施，并應符合排煙系統要求；設置機械排煙的地下室，應同時設置送風系統，且送風量不宜小于排煙量的50%；排煙口應設在頂棚上或靠近頂棚的墻面上；設在頂棚上的排煙口，距可燃構件或可燃物的距離不小于1.00m。排煙口平時關閉，并應設有手動和自動開啟裝置。

6、結語

通過對大型商業樓的防排煙系統排煙方式的選擇、排煙量的確定以及煙控系統排煙效果的評估等方面對大空間建筑防排煙系統的性能化設計進行了探討，給出了設計的步驟，可為建筑防排煙系統合理性設計提供依據。

參考文獻

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