建筑防排煙系統設計常見問題研究

張國威

摘 要：作為現代建筑中的重要消防安全措施，防排煙系統設施對于提高建筑使用安全性具有重要作用。文章首先簡單介紹了建筑防排煙方式，然后具體分析了防排煙系統設計中的常見問題，以期為相關設計和技術人員提供參考。

關鍵詞：建筑防排煙系統；設計；常見問題

建筑防排煙系統是控制建筑火災煙氣擴散蔓延、保證火災得到及時撲救和人員疏散的基本安全消防措施。然而，由于防排煙系統設計規程存在缺陷和部分設計人員對于防排煙設施的性能、結構、作用等缺乏了解，致使大量建筑內部的防排煙系統存在較高的安全隱患。因此，加強有關建筑防排煙系統設計常見問題的研究，對于提高防排煙系統設計水平、改善建筑防排煙質量具有重要的現實意義。

1 建筑防排煙方式

從宏觀層面講，防排煙工程涉及到防煙和排煙兩方面的問題，防煙是指通過某種措施使著火區域內盡可能產生較少的煙氣量，且避免煙氣從有煙區擴散蔓延至無煙區，排煙是指通過某種措施盡快將煙區中的大量煙氣排放到大氣中。從狹義層面說防排煙是指建筑內部的防排煙系統，即建筑內設置的用來避免火宅擴散蔓延的防煙系統和排煙系統。防煙系統主要起到防止煙氣擴散到疏散通道等區域的作用，排煙系統主要起到將煙氣及時排到建筑物外的作用。根據《建筑設計防火規范》的有關規定，建筑內部的排煙可以采用開啟外窗的自然排煙方式或機械排煙方式，建筑內部的防煙可以采用機械加壓送風的防煙方式。[1]

1.1 自然排煙。自然排煙是指借助于自然力作用使室內外空氣保持流動，以此進行排煙。自然力可以是室外空氣流動形成的風壓，也可以是火災發生時由于可燃物燃燒引起的不均勻的室內外容重而形成的熱壓。

1.2 機械排煙。機械排煙是依靠電能產生的機械動力將室內的熱量和煙氣及時排出室外的方法。

1.3 機械防煙。又稱機械加壓送風。是指依靠電能產生的機械動力進行強制性送風，以保證避難所和疏散路線空間在正常的正壓值范圍內，避免煙氣進入的一種方法。

2 建筑防排煙系統設計常見問題

2.1 自然排煙

2.1.1 自然排煙窗結構形式和設置位置不合理。部分建筑專業設計人員將排煙窗設計成不能正常開啟的固定窗，或將窗上部做成固定窗，下部做成可開啟的排煙窗，這都對排煙窗的排煙功能造成影響。另外，考慮到自然排煙效果，排煙窗應當盡可能設置在靠近墻的上部，然而根據相關建筑統計分析發現，大量建筑的排煙窗都安置在下部，離吊頂、吊板的位置較遠，這也會對排煙功能造成影響。

2.1.2 自然排煙的可開啟外窗設計不規范。根據相關規定，靠外墻的防煙樓梯間在五層范圍內應該有不小于2m2的可開啟外窗總面積，而且必須采用可開啟的外窗窗子型式，避免使用防火窗、內窗、外門、固定窗等。然而在建筑消防審核中發現大量建筑對于排煙窗的型式和開啟面積設計不規范。如某高37m、12層的二類商業建筑，該樓防煙樓梯間每層按照0.72m2的防煙面積設計外窗，雖然其開窗面積在規定范圍內，但其采用的是不可開啟的甲級防火窗，這對于自然排煙是非常不利的。改進中應當要求設計人員在樓梯間安置相應的機械加壓送風設施，或是將固定窗改為開啟窗。[2]

2.2 機械防煙

2.2.1 忽視對避難層獨立機械加壓送風系統的設置。部分設計人員對于避難層獨立機械加壓送風系統的設計考慮不周，另有部分人員將機械排煙系統設置在封閉避難層，這存在很大的安全隱患。當發生火災時，人員在避難層的封閉空間里要保證不受到煙氣的侵害，因此要在避難層設置獨立的機械加壓送風系統。如果避難層內設置的機械排煙系統，就會使避難層內部形成較大的負壓值，會造成避難層空間內涌入大量燃燒煙氣，這對于人員安全是非常不利的。如某高103m、地上28層、地下5層的五星級飯店，在相關的消防審核中發現該樓的避難層僅在前室和轉換防煙樓梯間設置機械正壓送風系統，未在封閉避難層設置獨立的機械加壓送風系統。

2.2.2 未合理設置加壓送風機風量。部分設計人員誤認為風機送風量越大越有較好的防煙效果，另有設計人員未按照正確送風量公式計算，隨意設計送風量值，這不利于送風機的防煙效果。在送風機送風量計算中，應當考慮風道漏風系數，風量計算公式為：L=f（f*v*n），f是指前室防火門斷面積，n是指著火時的開門數量，v是指門洞風速，通常設置在0.8～1.5m/s的范圍內，L是指風量。當f、n一定是，如果單純使L增大，便會使v增加，當v超過1.5m/s時，就會造成前室與走道間的疏散門難以開啟，這會給人員疏散帶來困難。如在一棟19層的一類高層綜合建筑中，其設計人員直接將風機送風量按照規范設定值的兩倍設計成44000m3/h，而根據實際公式計算只需要27500m3/h，另外考慮到豎井漏風系數為1.5，因此應當將設計值固定在33000m3/h，其設計值超過準確值的35%，這必然會引起疏散門開啟困難。[3]

2.2.3 送風機風量計算中為考慮豎井漏風系數。根據相關消防規定，在進行通風機選擇時，要及時掌握設備和放到的漏風量，通常風管漏風率應當控制在10%左右。在工程實踐中發現，土建豎井的漏風率應當控制在20%以上。如果在加壓送風機選擇時忽視漏風系數的影響，在消防前室、防煙樓梯間前室等部位就不能獲得充足的送風量。如某高層建筑在防煙樓梯間安裝有機械加壓送風機，其采用土建豎井作為豎風道，設計風機送風量為43800m3/h，而如果考慮豎井漏風率20%，其防煙樓梯間所擁有的送風量只有39818m3/h，不符合防煙樓梯間的送風要求。

2.3 機械排煙

2.3.1 排煙口設置不符合煙氣流動規律。通常情況下排煙口應當設置在靠墻的頂棚或上部，而部分工程項目在排煙口設置中沒有嚴格掌控安裝位置，經常將其設置在墻下部，這在發生火災時排煙系統很難完成有效地排煙。另外，如果排煙口安裝位置不當導致的排煙與人員疏散方向一致時更會造成更加惡劣的后果。

2.3.2 未對排煙設施位置進行嚴格設計。根據相關消防規定，缺乏直接自然通風、長度距離超過20m的走廊和存在自然通風、但長度距離超過60m的走廊內要設置相應的機械排煙系統。而部分設計人員嚴重忽視此消防技術規范。如某17層建筑工程，1層為倉庫用房，2層為農貿市場，3、4層為大型超市，5～7層為辦公用樓，8～17層為居住區，屬于一類高層綜合建筑，該樓設計人員卻忽視對超市、辦公走廊和超過100m2的房間內的機械排煙系統的安裝，這給樓層的消防安全埋下嚴重隱患。

2.3.3 排煙量不符合排煙要求。排煙量不符合要求的重要表現就是排煙量小，甚至部分排煙設施無法起到排煙作用。引起此種問題的原因主要是部分工程未按照有關要求選用雙速風機，還有部分建筑單位選用了功率較小的風機，因此導致風機排風量小、風速較慢。

3 結束語

建筑防排煙系統的設計是建筑工程設計中的重要組成部分，其直接關系到建筑工程的安全使用和消防質量。因此，設計人員應當根據防排煙系統設計相關規范，針對設計中經常出現的問題采取恰當處理措施，以不斷提高防排煙系統設計的經濟性、合理性和安全性。

參考文獻

[1]柴玉才，李有金.高層民用建筑防排煙系統審核驗收中的常見問題分析及相應對策[J].中國科技信息，2011，12（29）：62-63.

[2]張建安.淺談高層民用建筑防排煙設施設計施工中常見問題及對策[J].甘肅科技縱橫，2010，13（14）：74-75.

[3]劉海英.論高層民用建筑防排煙設施的工程問題[J].現代經濟信息，2012，6（10）：61-62.