高層建筑暖通空調工程中的防排煙施工技術

林文衛

（廈門金岄房地產開發有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

防排煙與通風是暖通空調工程的重要內容，在建筑設計階段必須加強此方面的重視，其次需要掌握高層建筑暖通空調排煙方式，了解機械排煙方式與自然排煙方式的優缺點，分析排煙設計階段需要關注的問題，提高涉及各項參數的合理性，借助防排煙技術保障高層建筑居民的人身安全與財產安全。

1 高層建筑暖通空調工程中的防排煙相關概述

高層建筑暖通空調系統是建筑暖通工程的關鍵性內容，在設計過程中必須關注防排煙板塊，其又可以細分為排煙與防煙，前者利用一定的方式使有煙區域的煙氣可以借助渠道排放到建筑外部，一邊控制建筑內部向無煙區域蔓延，另一邊將有煙區域的能源排放到建筑外，大幅度削減建筑內部的含煙量，提高建筑排煙速度，后者是通過一些手段或措施控制有煙區域煙氣蔓延的速度，通過管控方式還可以在一定程度上避免煙氣向建筑無煙區域蔓延，由此控制建筑內部煙氣含量[1]。

在高層建筑發生火災后，必須保證建筑暖通空調防排煙系統可以正常運行，從而快速消除建筑中的煙霧，為高層建筑居民逃離事故發生地爭取時間（圖1 為高層建筑火災現場）。高層建筑在火災發生后電梯便會失去運行能力，居民利用樓梯逃生，因為逃生渠道單一且居民人數眾多，需要一段時間才能使建筑內居民完全逃離火災發生地。但是逃生時間延長會使建筑濃煙數量上漲，一旦建筑單位空間中的煙氣濃度達到一定含量，人們吸入相關氣體便會因窒息暈厥，這樣會使居民無法逃生。設計人員必須重視防排煙系統，保證暖通空調防排煙系統各項參數設置達到相關部門要求，在建筑發生火災后可以正常使用，拖慢建筑內部煙霧濃度，為建筑居民逃離災害場地贏得寶貴的逃離時間。

圖1 火災現場

2 高層建筑暖通空調的基本排煙方式分析

2.1 機械型排煙方式

負壓機械排煙與全部通風排煙均是機械排煙常用的方式，負壓機械排煙是在建筑內安裝一定數量的排煙器，建筑內部發生火災事故排煙器接到相關信息后會自行啟動，將火災產生的煙氣排放到建筑外。使用負壓機械排煙主要在排煙器的作用下，將煙氣排放到建筑外，在此過程中建筑內部壓力快速下降成為負壓環境，可以在一定程度上防止煙氣由負壓環境向其他區域延伸，但是此種效果僅針對火勢較小的情況，如果建筑內的火勢較大，排煙器無法快速排除煙氣，難以阻撓火勢快速蔓延。針對此種情況可以在排煙器周邊安置防火閥（如圖2 所示），在室內溫度達到一定值域后，便會自動封閉排煙器，但是增設防火閥會間接的增加消防工程的總投入成本。不僅如此，在防火閥正式應用后，還需要投入足夠的資源保護、維修設備，出于經濟層面的考量，一般不會選擇增設防火閥的方式[2]。

全部通風排煙應用到建筑中，利用排煙機將室內煙氣排放到建筑外部。排煙機在高層建筑焊設時會同步安裝送風機，可以在排煙的同時將外界新鮮空氣注入建筑內部，由此沖淡建筑區域的煙霧。但是全部通風排煙會向建筑內部注入空氣，使火勢較大的區域獲得更多的氧氣，在一定程度上起到助燃的效果，所以采用全部通風排煙的方式，適合應用在只有煙霧，沒有火源的情況下。除此之外，全部通風排煙在煙霧排放中不會對外界空氣造成較大的污染，送風機向建筑內部注入空氣的方式非常平穩。但是使用全部通風排煙也需要購置送風機（如圖3 所示）與排風機，不僅在消防工程施工階段需要花費較多成本，在設備正式投入使用后，也需要一定的人力、物力維持。

2.2 自然型排煙方式

建筑發生火災后沒有依托外力處理火災產生的煙霧，煙霧會隨著建筑內部空氣表里壓力差、空氣浮力、風力作用吹散煙霧，降低區域煙霧的濃度，此種方式是自然排煙法。自然排煙方式應用在高層建筑中，需要保證建筑擁有出氣口與進氣口。其中，出氣口可以是專門的排氣口，也可以是建筑中的窗戶[3-5]。

傳統建筑采用排煙豎井應對建筑火災事故，建筑內部的廢氣會由排煙豎井排到外部，提高建筑內部空氣的清潔指數。在火災事故發生后，建筑的所有房屋溫度都會在短時間內急劇攀升，但是表里溫差與豎井相互作用會產生煙囪效應，具備排煙能力，可以拖慢火勢擴張的速度。采用自然排煙方式受到的干預因素較少，同時不需要在沒有外部設備的干預下，便可以通過空氣浮力排除建筑內的煙氣且具備良好的排煙效果。

3 高層建筑暖通空調工程中的防排煙施工技術分析

3.1 加強防排煙風機設置，提升排煙質量

高層建筑暖通空調系統含有防排煙子系統，在建筑發生火災事故后可以通過系統快速將建筑內部的煙霧排到建筑外部，由此控制內部火勢的蔓延，對建筑用戶快速撤離有一定的輔助效果，將火災對用戶生命造成的威脅降到最低。煙氣的排出可以在一定程度上降低建筑內部空氣中煙霧的濃度含量，還可以帶走一部分熱量，降低空氣中煙霧的濃度，防止用戶在撤離建筑時吸入空氣煙霧，出現窒息暈厥的情況；降低空氣溫度能夠在一定程度上阻止火勢進一步擴張。

在建筑中安置排煙設備，當建筑內部出現濃煙后便會觸發裝置排出建筑內部的煙霧。除此之外，建筑的出口、入口以及過道門窗都可以進行排煙，但是為了進一步提高高層建筑排風系統在煙氣排出方面的能力，在建筑防排煙風機設置期間應該遵循GB50045-95 文件要求，完善防護方面的設計內容，確定加壓送風機的送風量，在風量設置時對排煙風機的風量進行合理的調控，確定中庭體積并按照體積計算加壓送風機最小的排量。

高層建筑在結構設計時，根據各工程建設需要，考慮到消防工程在煙氣排放方面的需求，對建筑內部結構進行調整，使建筑可以依托自身結構，擁有良好的排放能力，防煙樓梯便是利用建筑設計結構，形成天然的排煙系統，依托過道的窗戶快速將建筑內部的煙氣排放到建筑外。非緊閉的天窗也擁有良好的通風能力，但是不是所有高層建筑在結構設計時均會從排煙方面進行設計，對于封閉區域還需要安裝排風機等設備，通過機械方式加快建筑內部氧氣排出速度。

在建筑中安置排煙分區需要計算建筑區域的排風量，每臺排煙風機需要負責專屬的領域，針對排煙風機工作超量的情況，應該按照最大面積分區范圍重新計算區域排風量，調整排煙風機的安裝位置，使其獲得最佳的排風效果。

暖通空調防排煙施工過程中，按照方案內容確定各區域的施工方式，考慮到暖通空調防排煙設計是否合理，直接影響到高層建筑在排煙方面的能力。因此，需要提高施工圖紙的合理性時，設計圖紙與施工圖紙保持一致。由于施工人員會按照圖紙施工，保證圖紙內容的合理性，對工程進行異常重要。通過調查發現很多高層建筑暖通工程設計環節中，在排煙機設計方面的方式并不妥當，與相關部門給出的規范要求不符，沒有專門的排煙機安裝區域，在此種情況下直接將排煙機安裝在建筑外墻，由此會在一定程度上削弱排煙機的工作性能。

3.2 防排煙的防火閥設置，降低安全隱患

防排煙防火閥一般安置在通風調節系統的風管上，針對火災發生概率較高的房間樓板位置，危險性較大的樓板位置與間隔墻區域，應該計算該區域的空氣與通風量，調節風管處安裝防火閥。對垂直風管與水平風管的交接處、空氣調節系統防火分區、通風調節系統部位安裝防排煙與防火閥。

在排煙防火閥設計過程中，需要考察變形法與防火分區部位的空氣通風量，對滿足防火閥安裝需求的部位，應該在排煙支管部位安裝防火閥，在防火墻排煙管道處安置排煙防火閥，在排煙風機機房內部安置排煙防火閥。防火閥一般安裝在建筑管道穿越防火分隔處，至于建筑其它區域是否安裝防火閥應該按照實際情況進行考量，保證建筑各處排風設備均安裝防火閥，由此提高防火閥在通風排煙方面的工作效果。

3.3 合理設置防排煙風機

在高層建筑防火設計階段，按照《高層民用建筑防火規范》規范規定，對于建筑高度超過32m 的一、二類高層建筑，應該安裝機械排煙設施。中庭體積超過17000m3，防排煙風機排煙量按照其體積4 次/小時換算并完成計算任務;如果中庭體積沒有達到17000m3，按照防排煙風機排煙量體積的6 次/小時換算，但是必須保證其最小排氣量在102000m3/h。

4 結束語

高層建筑消防工程開展期間，需要重視空調系統設計，還需要加強對防排煙內容的關注程度，設計人員需要了解項目在消防排煙方面的要求，應用自身的專業知識、按照國家相關部門在建筑消防方面的規范標準進行設計，提出多種類型的空調系統，比對各方案的優點與缺點，從中選出經濟性高且具有可操作性的方案。在消防工程施工過程中，根據實際狀況對方案進行適當調節，提高方案內容的合理性，使暖通空調系統具備良好的排煙能力，可以在建筑發生火災事故后快速的將煙氣排放到建筑外。