芻議煙層溫度對機械排煙系統有效性的影響

■ 楊寶恩 衡水市建筑設計院有限責任公司

國內外大量建筑火災表明，死亡人數中有50% 左右是被煙氣毒死的。隨著物質生活質量的提高，建筑室內裝飾越來越多，盡管國家制定了相應的法規，但是材料的使用以及監管情況還是存在一些問題，建筑火災產生的有害煙氣主要危害如下[1]：

第一，煙氣的毒性。煙氣中含有一氧化碳、丙烯醛、氯化氫、光氣、氨氣、氰化氫等劇毒物質。

第二，煙氣的高溫危害。有關資料顯示，人暴露在高溫煙氣中，65℃時可短時忍受，在100℃左右時，一般只能忍受幾分鐘。

第三，煙氣的遮光性。煙氣具有很強的減光作用，使得人們在有煙場合的能見度急劇降低，嚴重妨礙人員疏散和相關人員撲救。

鑒于建筑火災中煙氣的嚴重危害性，經過長時間的技術積累與對典型火災的分析，2018年國家頒布了《建筑防煙排煙系統技術標準》（以下簡稱《標準》），對設計、施工及驗收、消防產品的生產及準用等各方面做出了比較明確的規范，當然也會有些值得討論的、不成熟的地方。

一、問題引出

《標準》[2]4.4.10 對機械排煙系統排煙防火閥的設置部位做了強制性規定，根據2.1.14 的術語規定，排煙防火閥平時呈開啟狀態，當管道中煙氣溫度達到280℃時關閉，4.4.6 規定了排煙風機入口處的排煙防火閥還會連鎖關閉排煙風機，此時機械排煙系統就停止運行了。因此合理確定煙層溫度就會關乎機械排煙系統的有效性。《標準》4.6.10～14 針對不同的煙羽流給出了質量流量、煙層平均溫度、各防煙分區排煙量、排煙口最大允許排煙量計算的相應公式，不再羅列，建筑設計業內軟件公司積極配合新標準的使用，相繼推出了一些計算軟件，筆者使用了其中的鴻業防排煙計算軟件2.0 版，在與《標準》附錄B 相同的特定條件下進行煙層溫度計算，根據計算結果整理出了相應數據。

二、計算數據

燃料面距地高度為0m 時，軸對稱型煙羽流煙層平均溫度、質量流量計算結果如表1所示。

表1 燃料面距地高度為0m 時，軸對稱型煙羽流煙層平均溫度、質量流量計算結果

注：表中上行為煙層平均溫度（℃），下行為煙氣質量流量（kg/s），黑線內的部分表示煙層平均溫度已超過280℃。

三、結論

文章就燃料面距地高度為0m 時的軸對稱型煙羽流煙層的理想狀態進行了計算，上表中紅色的數據顯示煙層平均溫度已超過甚至相當一部分遠超過280℃，極有可能引起防煙分區中的排煙防火閥關閉，機械排煙系統不能發揮應有的作用，系統的有效性會大打折扣，對于其他的情況可以修改軟件的相關設定通過計算得出，會出現更多煙層平均溫度超過280℃的情況。因此合理確定儲煙層厚度、排煙口的最大允許排煙量應以煙層平均溫度作為重要評判依據，《標準》中附錄B 的數據以及4.4.12.2 的規定值得進一步探討。

四、困惑

筆者對《標準》中小于3m 凈高的空間和走道的排煙口（窗）設置的有關要求感到困惑，實際工程中圖審機構也對擋煙垂壁下沿距地高度提出疑義，認為不能影響疏散（2.0m），但是具體的火災疏散高度沒有明確的出處；另外對于房間最小排煙量的規定值也很不理解，造成房間排煙口設置過多。