高層民用建筑通風空調系統中的防火排煙設計分析

王振

摘 要：現代高層民用建筑的設計要想達到人們的舒適要求，暖通設計起著至關重要的作用。同時它也直接關系著人們的生命和安全。對暖通系統的設計，設計者應該嚴格遵循相關的設計要求，并結合具體的建筑特點，仔細地分析影響消防安全設計，提出科學的設計方案，提高暖通系統的設計質量。本文分析了高層民用建筑通風空調系統中的防火排煙問題，并進一步對高層民用建筑通風空調系統中的防火排煙設計措施進行了具體闡述。

關鍵詞：高層民用建筑；通風空調系統；防火排煙設計

1 建筑暖通空調消防安全設計

建筑通風空調管道橫縱交錯，在建筑每一個部位均有所分布，如果沒有做好消防安全設計，這些管道將成為促進火災煙氣蔓延的重大威脅，同時助長火勢，增大撲救難度。因此，在對暖通空調進行設計時，必須充分考慮消防安全。

（1）根據消防安全需求，按分層原則布置防火功能分區，每個分區單獨設置空調系統，不得跨越。如果實際情況中無法滿足以上要求，則在管道穿越防火設施時增設防火閥，并采用不燃材料填充風管和墻壁間形成的縫隙。

（2）對采用豎向布置方式的暖通空調，通常一套系統不得超出5層，而且在管道穿過樓板的位置還需增設防火閥，設于風管中的防火閥應沿著氣流的方向進行關閉，熔點70℃。若建筑采用自帶滅火裝置的新排風系統，則在設計時可不考慮層數限制。采用豎向布置方式的系統，其排放管道應設置在建筑的管道井以內，在對總風管與支管進行連接時，需在井壁外側等關鍵部位增設防火閥，并按2～3層的間隔采用不燃材料設置分離保護層。

（3）在絕大多數情況下，建筑暖通空調無法提供火災發生時的排煙功能。如果設計要求必須提供這一功能，則需設置具備較高安全度的自動切換閥或電動密閉門。除此之外，系統的管道規格、風量以及其它設施都必須滿足規范的排煙要求。

（4）風管設計。一般情況下，在進行風管防火設計時可以按照通風空調標準，如果風管需要穿過防火設施或伸縮縫，則需要在風管的外部包裹1mm以上厚度的鐵皮，同時采用具有保溫功能的不燃材料。需穿過防火設施與伸縮縫，以及裝有加熱裝置的管道，必須采用不燃材料，并將其管壁厚度嚴格控制在35mm以上。

2 高層民用建筑通風空調系統中的防火排煙問題分析

2.1 防火排煙系統失效

一直以來在高層民用建筑中，在通風空調系統配置時對于防火排煙設計不重視，不僅設計缺乏合理性，而且在日常使用過程中也缺乏有效的維護，因此很多情況下防火排煙系統都存在閥門易熔片脫離及傳動機構銹蝕的問題，防火排煙系統整體無法正常運行，對防范火災起不到應用的作用。

2.2 自然排煙效果不明顯

自然排煙作為排煙方式中既簡單又經濟的排煙方式。但通常情況下由于在設計和施工方面欠缺科學性，這就導致自然排煙設備無法起到真正的作用。即在實際設計過程中，自然排煙設計的位置欠缺合理性，很大部分排煙窗都沒有在合理的位置上進行設置，這對排煙效果帶來了較大的影響。同時自然排煙窗的設計大小也欠缺合理性，部分工作人員沒有嚴格按照規范和圖紙上的指標來安裝排煙窗。同時排煙窗設置還存過高的問題，不僅操作具有難度，而且火災發生時也不利于排煙。

2.3 機械排煙效果不好

在防排煙風機位置設計時，一旦其位置設置的不合理，則會對防煙樓梯間和它的前室等局部機械送風效果帶來較大的影響。因此在具體設計過程中，需要對防排煙風機位置設計的規范值和當值進行計算，選定值選擇其中值額較大的一項。在具體設計過程中，如果將計算機直接作為選定值時，則無法滿足機械風機的要求。另外，在設計過程中，如果正壓送風機中的壓差裝置不按照標準和規定進行，擋風設施和送風口不按防煙分區的規范來設計，也會對排煙設備功效的發揮帶來較大的影響。

3 防火排煙設計的具體措施

3.1 自然排煙外窗設計

針對暖通專業消防排煙的設計，相關規范對自然排煙也做出了一定的要求。在設計防排煙系統時，很多設計人員只重視了規范對窗戶面積要求，卻忽略了窗戶的類型、開啟方式和開啟位置對排煙效果的影響，使得防排煙設計沒有收到應有的效果。對于自然排煙窗戶的設計，通常而言，取室內地面面積的2%，而窗戶的高度應該設置在排煙區域的頂部。同時結合窗戶的開啟形式，自然排煙窗的有效面積應根據平開窗、推拉窗和懸窗分別考慮相應的折減系數。

3.2 機械防排煙系統設計

（1）防煙系統。當發生火災緊急狀況時，為了在相當時間內保護疏散區域不被火災煙氣入侵，確保人員疏散過程的安全，對整個疏散樓梯間、防煙樓梯間，封閉避難層進行防煙設計。

防煙控制：當接收到加壓送風風口所在的防火分區內火災探測器，或者手動火災報警按鈕的報警信號，防火分區內設置的加壓送風風口開啟。同時，消防聯動控制器聯動控制相關的加壓送風風口、防火閥、加壓送風風機開啟。待溫度超過70℃時，關閉相應防火閥、加壓送風風口及加壓送風風機。消防聯動控制器，聯動控制相關的加壓送風風口，對于不同的項目具有一定的特異性。根據不同的設計思維，以及加壓送風所服務的區域各有不同之處。

（2）排煙系統。一般而言，涉及機械排煙設計的有地下車庫、電氣用房、制冷機房、內走道，地上商業、鍋爐房、辦公內走道、辦公中庭等，其中電氣用房及鍋爐房設置事故通風設計。地下車庫按防煙分區設置機械排煙系統，每個防煙分區面積不超過2000m2。

排煙控制：當接收到排煙口或電動排煙閥所在的防煙分區內火災探測器的報警信號，防煙分區內設置的排煙口或電動排煙閥開啟。同時，消防聯動控制器聯動控制相鄰防煙分區的排煙口或電動排煙閥開啟，并聯鎖開啟相應的排煙風機。待排煙風機入口處，280℃防火閥熔斷關閉后，聯鎖關閉排煙及補風風機。

3.3 防火排煙閥設計

防火排煙閥指的是安裝在現代建筑的通風空調系統當中的，一種能夠阻止火勢在風管作用下繼續蔓延的工具。適用于排煙系統或者通風空調系統的管道內，在建筑物發生火災險情的時候，溫度熔斷器、電信號或手動把閥門關閉，起到防煙、排煙和防火的重要作用。在通風空調系統內部，應當按照國家法律法規的相應要求，設置防火排煙閥。首先，在排煙風機的入口總管處，應當安置與排煙風機相連的、當排煙防火閥關閉時或當溫度達到280℃則會自動關閉的防火排煙閥。其次，風管的設置也十分的講究，風管不得穿越空調機房的樓板和隔墻處、穿越防火分區處、穿越火災危險大的重要房間的樓板和隔墻處。此外，不宜使排煙系統的水平風管穿越防火分區，當情況需要必須穿越防火分區時，應當把溫度達到280℃則會自動關閉的排煙防火閥安裝在穿越處，豎穿越防火分區時也需要將280℃自動關閉的排煙防火閥安裝在豎風道和排煙支管的連接處。

4 結束語

綜上所述，建筑的暖通空調系統和防排煙有著緊密的聯系，因此，暖通工程建設中需要充分考慮消防安全問題，在保證暖通空調系統滿足建筑的各項使用功能要求的基礎上，同時提高防排煙能力，以有效的防范火災事故的發生。

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