淺談建筑消防排煙設(shè)計(jì)

山東省魯商冰輪建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250101

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高層建筑已成為建筑中的主體，并伴隨著大型化、多功能化的方向發(fā)展。據(jù)消防火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，火災(zāi)中受煙害直接致死的約占80%以上，因此，火災(zāi)發(fā)生時(shí)必須迅速排放煙氣，以確保人員安全疏散。本文對(duì)建筑消防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行討論，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：建筑；消防；排煙設(shè)計(jì)

一、開啟外窗的自然排煙設(shè)計(jì)

高層建筑的防排煙分為自然排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)。其中就自然排煙設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下事項(xiàng)。

自然排煙是利用建筑物的外窗、陽臺(tái)、凹廊或?qū)Ｓ门艧熆凇⒇Q井等將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度。在高層建筑中除建筑物高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。防煙樓梯間前室或合用前室，利用敞開的陽臺(tái)、凹廊或前室內(nèi)不同朝向的可開啟外窗自然排煙時(shí)，該樓梯間可不設(shè)排煙設(shè)施。利用建筑的陽臺(tái)、凹廊或在外墻上設(shè)置便于開啟的外窗或排煙進(jìn)行無組織的自然排煙方式。自然排煙應(yīng)設(shè)于房間的上方，其間距以排煙口的下邊緣計(jì)。自然進(jìn)風(fēng)應(yīng)設(shè)于房間的下方，設(shè)于房間凈高的1/2以下。其間距以進(jìn)風(fēng)口的上邊緣計(jì)。內(nèi)走道和房間的自然排煙口。自然排煙窗、排煙口中、送風(fēng)口應(yīng)設(shè)開啟方便、靈活的裝置。

自然排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，在滿足一定要求的前提下，自然排煙方式的部位才可以安裝；防煙樓梯間前室，利用敞開的陽臺(tái)、凹廊或前室內(nèi)有不同朝向的可開啟外窗自然排煙時(shí)，該樓梯間可不設(shè)防煙設(shè)施；排煙窗宜設(shè)置在上方，并應(yīng)有方便開啟的裝置。高層建筑和地下人防工程的自然排煙設(shè)施，它主要包括可開啟外窗的自然排煙形式；建筑物陽臺(tái)或凹廊的自然排煙形式；專用排煙豎井和排煙口的自然排煙形式。

二、機(jī)械排煙設(shè)計(jì)

既然可以全部利用這種方式進(jìn)行送風(fēng)排煙，也可以借用自然通風(fēng)以及機(jī)械通風(fēng)共同的力量來進(jìn)行送風(fēng)以及排煙。其次是自然排煙技術(shù)，利用室外冷空氣以及熱煙氣的對(duì)流，通過對(duì)外口排煙。最后是機(jī)械加壓送風(fēng)排煙技術(shù)。這種方式，主要是應(yīng)用壓力以及氣體流動(dòng)差，從而達(dá)到控制煙氣的目的，這種方式消耗的費(fèi)用比較低，適宜推廣以及使用。

1.送風(fēng)量的確定

送風(fēng)量是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。一般而言，對(duì)于不同的部位其送風(fēng)量不同，一般的送風(fēng)量可以通過查表和計(jì)算兩種方法進(jìn)行確定，在一般的標(biāo)準(zhǔn)中都有所包含，不再贅述。

2.機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的設(shè)置

防煙樓梯間的加壓送風(fēng)口應(yīng)采用自垂式百葉風(fēng)口或常開的雙層百葉風(fēng)口，當(dāng)采用常開的雙層百葉風(fēng)口時(shí)，應(yīng)在其加壓風(fēng)機(jī)的吸入管上設(shè)置與開啟風(fēng)機(jī)連鎖的電動(dòng)閥。并且，機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)可設(shè)置1 臺(tái)或多臺(tái)。機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)房應(yīng)采用耐火極限不低于2.5 h 的隔墻和1.5 h 的樓板與其他部位隔開，隔墻上的門應(yīng)為甲級(jí)防火門。

3.系統(tǒng)的運(yùn)行方式與壓力控制的設(shè)計(jì)

加壓系統(tǒng)一般可設(shè)計(jì)成只在緊急情況下，即發(fā)生火災(zāi)時(shí)投入運(yùn)行，而在平時(shí)則停止運(yùn)行，這種系統(tǒng)一般稱為一段式運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)不同室內(nèi)條件，選擇合適的系統(tǒng)運(yùn)行方式和壓力控制措施是必要的。同時(shí)要注意，為了安全，應(yīng)該在系統(tǒng)中設(shè)置預(yù)防系統(tǒng)超壓的泄壓裝置，在必要時(shí)減小壓力，保證機(jī)械送風(fēng)的有效性。

三、消防電梯前室的防煙設(shè)計(jì)

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，樓梯間既是建筑用戶逃生通道，也是消防隊(duì)員進(jìn)行撲救的通道，為了滿足上述兩個(gè)需求，必須確保樓梯間和前室內(nèi)無煙。

設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)有這樣的疑問，對(duì)不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)，其前室是否要設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施。筆者認(rèn)為，防煙樓梯間與其前室僅用一道乙級(jí)防火門隔開，當(dāng)對(duì)樓梯間加壓送風(fēng)時(shí)，風(fēng)量只能通過前室、外門排放出去，在對(duì)防煙樓梯間加壓送風(fēng)的同時(shí)，實(shí)際上也就是對(duì)其前室進(jìn)行加壓送風(fēng)，是一種間接的加壓送風(fēng)。因此，對(duì)不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)時(shí)，其前室可不設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施；但是通風(fēng)會(huì)受到門的阻力，其壓力和風(fēng)量都會(huì)受到影響，對(duì)此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)和計(jì)算防煙樓梯間的送風(fēng)量時(shí)，宜在《高規(guī)》中偏大的范圍內(nèi)取值。

從安全、經(jīng)濟(jì)的角度分析，高層建筑的消防電梯間前室宜靠外墻設(shè)置。只有滿足每五層內(nèi)可開啟外窗面積之和不小于2㎡時(shí)，可采用自然排煙。防煙樓梯間前室、消防電梯間前室采用自然排煙時(shí)，可開啟外窗面積不應(yīng)小于2㎡，合用前室不應(yīng)小于3㎡。當(dāng)前室不具備自然排煙條件時(shí)，則應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施。

四、建筑共享空間的防排煙設(shè)計(jì)

建筑共享空間煙氣特點(diǎn)不同于普通建筑，尤其自身特點(diǎn)和規(guī)律。煙氣上升過程會(huì)吸卷周圍大量冷空氣，煙氣上升到頂棚后向下四處擴(kuò)散形成煙氣層。隨著火災(zāi)的蔓延，煙氣層不斷加厚，當(dāng)煙氣層下降到其他頂層以下時(shí)，熱煙氣就會(huì)蔓延到著火層以上各層。

建筑共享空間的防排煙設(shè)計(jì)比較繁瑣，如果僅依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)有很多弊端和不安全因素。筆者認(rèn)為防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)有針對(duì)建筑物的消防設(shè)施必須達(dá)到的預(yù)期安全目標(biāo)，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、用途等進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)。

煙氣控制方法。一是用防煙分隔將建筑空間與周圍建筑分隔開，以防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱流通過建筑共享空間擴(kuò)散。二是建筑空間集中設(shè)置排煙系統(tǒng)，使煙氣層保持在安全疏散要求的高度。三是在建筑共享空間四周各層房間設(shè)置排煙系統(tǒng)。

《高規(guī)》中的防煙分區(qū)劃分方法不適用于建筑共享空間的這種特殊形式。規(guī)定對(duì)于建筑防火失去有效的約束。因此，建筑共享空間不需劃分防煙分區(qū)。只需將本區(qū)域與建筑其他部位分隔開來，已起到防煙作用。對(duì)于建筑共享空間的防排煙系統(tǒng)首選應(yīng)為機(jī)械排煙。建筑共享空間的空間大且發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣會(huì)形成煙氣層或?qū)踊F(xiàn)象。因此，建筑除了在頂部設(shè)置排煙口還需在四壁設(shè)置排煙口。一般建筑超過12米的共享空間，豎向排煙口宜按2～3層設(shè)置一排口。

五、地下室的防排煙設(shè)計(jì)

由于機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械排煙的共性，設(shè)計(jì)中常常將機(jī)械排風(fēng)與機(jī)械排煙兩個(gè)系統(tǒng)變成一個(gè)，使其具備兩種功能。排風(fēng)、排煙合用一臺(tái)風(fēng)機(jī)時(shí)，平時(shí)低速運(yùn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械排風(fēng)，火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)該系統(tǒng)機(jī)械排煙部件，實(shí)現(xiàn)高速排煙功能，選用雙速消防高溫排煙風(fēng)機(jī)，排煙風(fēng)機(jī)前設(shè)常閉型280℃排煙防火閥。機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量可按5次/h左右換氣計(jì)算，這個(gè)數(shù)字既可滿足排風(fēng)時(shí)的送風(fēng)要求，又同時(shí)滿足排煙時(shí)的補(bǔ)風(fēng)要求。排風(fēng)排煙合用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下問題：

1.排風(fēng)系統(tǒng)只能負(fù)責(zé)一個(gè)防火分區(qū)的排風(fēng)時(shí)才能與排煙系統(tǒng)合用。排風(fēng)機(jī)的選擇必須是離心風(fēng)機(jī)或排煙專用耐高溫軸流風(fēng)機(jī)。

2.排風(fēng)、排煙合用系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量放置遠(yuǎn)離失火區(qū)。風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口附件官道上要設(shè)排煙防火閥。風(fēng)管斷面尺寸須按每個(gè)防煙分區(qū)的排煙量及防火規(guī)定的最大流速進(jìn)行校核。合用風(fēng)道制作安裝時(shí)，需按照排煙系統(tǒng)的風(fēng)道要求施工。

3.地下汽車庫通風(fēng)與排煙系統(tǒng)還應(yīng)該重視送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)的氣流組織。設(shè)計(jì)者應(yīng)該認(rèn)真研究、確定送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)風(fēng)管的布置，使氣流組織合理，使疏散方向正好是煙氣與污染濃度降低方向。

結(jié)語

防排煙設(shè)計(jì)是建筑消防設(shè)計(jì)中極為重要的組成部分，是建筑安全系統(tǒng)的重點(diǎn)。作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)在充分掌握理解規(guī)范要求的同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，不能越界。針對(duì)具體工程應(yīng)具體對(duì)待，分析其特性，避免盲目套用規(guī)范，避免遺漏問題，實(shí)現(xiàn)建筑消防安全可靠的設(shè)計(jì)目的。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 黃志剛，地下汽車庫排風(fēng)排煙設(shè)計(jì)技術(shù)措施[J]山西建筑2003