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淺析建筑防排煙設(shè)計的相關(guān)問題

從實際工程設(shè)計角度出發(fā)，對建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計的諸多細節(jié)探討，提出了建筑防排煙系統(tǒng)所需的必要條件及設(shè)計注意要點。

關(guān)鍵詞：建筑消防防排煙系統(tǒng)　必要條件　注意要點

建筑防排煙設(shè)計是現(xiàn)代建筑消防設(shè)計的重要內(nèi)容，在建筑設(shè)計的不同階段不同環(huán)節(jié)中，不僅要注意防火設(shè)計，更要注重防排煙設(shè)計，防煙是將煙氣控制在某一特定區(qū)域內(nèi)，確保消防疏散通道不受煙氣侵害，而排煙則是火災(zāi)時產(chǎn)生的高溫有毒煙氣及時排除，防止煙氣向防煙分區(qū)以外擴散，保證疏散空間安全可靠以及人員疏散所需時間。煙氣的控制、排放等是建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)（暖通）人員設(shè)計專業(yè)的重點，同時也需要建筑及建筑電器等相關(guān)專業(yè)設(shè)計人員有效的協(xié)調(diào)配合。我個人就防排煙設(shè)計相關(guān)方面內(nèi)容，結(jié)合自身的工作經(jīng)驗認識，拋磚引玉，提出三個問題看法，以供相關(guān)專業(yè)人士參考交流。

一、防煙分區(qū)的概念

防煙分區(qū)較防火分區(qū)而言，在建筑消防設(shè)計中往往容易忽視，事實上，防煙分區(qū)是煙氣控制的基礎(chǔ)手段，是為有利于建筑物內(nèi)人員安全疏散和有組織排煙而采取的技術(shù)措施，主要依靠采用擋煙垂壁（簾），擋煙梁（墻）等形式來實現(xiàn)，在具體防煙分區(qū)的劃分，擋煙手段的確定在設(shè)地下車庫排煙設(shè)計中設(shè)計人員中存在誤識，在以往的無吊頂?shù)纳蹋ㄊ校﹫觯瑢?00mm的梁作為擋煙措施，事實上這樣的劃分方法往往是不成立的，第一未形成有效的煙氣圍擋，蓄煙空間，第二排煙口往往低于梁底，故與有效的煙氣控制及排放相去甚遠，注定該排煙系統(tǒng)是不可靠的，排煙口須設(shè)于有效蓄煙高度內(nèi)，這是排煙理論的基本點。設(shè)計應(yīng)設(shè)置固定擋煙垂壁，其下端高度至少與排煙管底部齊平。擋煙垂壁應(yīng)采用非燃材料制作，如鋼板，夾絲玻璃、鋼化玻璃等固定擋煙板或活動的擋煙垂壁（簾），當建筑物凈空較低時，宜采用活動式擋煙垂壁（簾）。有一點值得注意，普通玻璃一遇高溫膨脹，由于受框架限制而炸裂，在人員集中場所易造成人身安全事實，同時也使防煙分區(qū)失效，這應(yīng)該是嚴格禁止的。活動擋煙垂壁（簾）應(yīng)由感煙控測器控制，或與排煙口聯(lián)動，或受消控中心控制，同時應(yīng)能就地手控，擋煙垂壁落下時，其下端距地面的高度應(yīng)大于1.8m，當?shù)蹴敒榉侨疾牧蠒r，擋煙垂壁緊貼吊頂便可，而吊頂為格柵吊頂時，則擋煙垂壁應(yīng)穿過吊頂面并緊貼非燃燒體樓板或頂板，此外由規(guī)范理解，凈空大于6m的房間，不考慮采用防煙分區(qū)的手段。值得注意的是，防煙分區(qū)的劃定由暖通專業(yè)完成，而具體施工要求須由建筑設(shè)計圖紙體現(xiàn)，同時建筑電器專業(yè)亦應(yīng)予以配套，此環(huán)節(jié)往往出現(xiàn)設(shè)計脫節(jié)情況，故建議防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分均需在各相關(guān)專業(yè)圖紙上均予以描述。

二、排煙設(shè)施的設(shè)置

建筑排煙方式分為機械排煙方式和可開啟外窗的自然排煙方式。在許可的情況下盡可能采用自然排煙方式的觀點似乎已被確立，事實上真正意義上的自然排煙方案其經(jīng)濟性及可靠性有很多時候值得商榷。目前建筑消防設(shè)計中應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范設(shè)定范圍，確定排煙方案時，應(yīng)注意以下幾點，并予以落實。

1、自然排煙主要靠煙氣的浮力，火災(zāi)時如噴淋系統(tǒng)動作將降低煙溫而使煙氣排放能力受限，這對人員較為密集面能而言較為不利，條件許可時，應(yīng)采用機械排煙。

2、排煙窗如處于迎風(fēng)面，易形成煙氣倒灌，無法實現(xiàn)預(yù)定方案，為改善這種情況，目前幕墻工藝可采用下弦窗或平移窗，尤其是平移窗，當開啟時形成窗外擋煙板，即在擋煙板與窗口間形成負壓，便于煙氣排向室外，應(yīng)該說平移窗是種較先進可靠的方式，不影響建筑立面造型、采光，但缺點是成本較高。

3、高層建筑由于熱壓作用，存在上、　下層之間的壓力差，一般中和面在建筑高度一半附近，故室內(nèi)防火分區(qū)，防煙分區(qū)須妥善考慮，否則冬季工況，建筑底部開窗排煙，同樣易出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象。

4、當火災(zāi)房間溫度很高，煙氣中含有大量未燃燒的氣體，當煙氣自然排出時會形成火焰，可能導(dǎo)致火勢向上蔓延，這就對建筑防火分隔提出了更高的要求。

5、自然排煙的煙氣是靠外墻上可開啟外窗直排室外，需要一定的有效開窗面積，目前開窗面積的計算國家有關(guān)規(guī)范中無定量分析的方法。

6、自然排煙窗高度的確定問題，首先應(yīng)明確排煙窗高度應(yīng)高于蓄煙高度，保證人員的安全疏散，一般說來在房間一半高度以上設(shè)排煙窗，而進風(fēng)方式則應(yīng)具體分析，一般大空間場所應(yīng)在房間下半部開設(shè)進風(fēng)窗或機械補風(fēng)，開窗面積約為排煙窗面積的1.3～1.5倍。開窗方式一般有手動、電動、氣動三種，此外《高規(guī)》允許緊急狀態(tài)時打碎玻璃的辦法進行排煙（其可行性，有效性值得商榷），設(shè)計和業(yè)主單位可根據(jù)經(jīng)濟條件確定，一般地說電動控制較可靠，也較為常見。但相應(yīng)成本也較高。

7、目前消防設(shè)計中，出現(xiàn)同一防火分區(qū)內(nèi)，不同防煙分區(qū)采用不同排煙方案（自然排煙或機械排煙）的情況，這顯然是不可靠的，相互之間的影響容易使自然排煙失效，煙氣倒灌的現(xiàn)象較易發(fā)生，應(yīng)杜絕此類作法。

8、無論自然排煙或是機械排煙，其終極目標是利用人員疏散，減少有毒煙氣和高熱對人員的侵害，當煙氣帶火狀態(tài)出現(xiàn)時，煙溫超過280℃，排煙系統(tǒng)工作即告結(jié)束，排煙防火閥關(guān)閉，排煙風(fēng)機停止，同樣，自然排煙窗也需自動關(guān)閉，這樣方可避免拔風(fēng)助燃，加劇火災(zāi)強度的問題的發(fā)生。

9、無論自然排煙或是機械排煙，自然排煙窗或機械排煙口煙控實際有效距離的觀念必須得到加強，人員在煙氣中安全行走距離的限制也決定了防煙分區(qū)的長度應(yīng)與之相適應(yīng)。建議結(jié)合建筑特征控制在40m內(nèi)。諸多資料表明，采用換氣次數(shù)法確定排煙系統(tǒng)的排煙量這一設(shè)計方法不合理。對于大空間，計算的排煙量過大，而對于中等小體積空間其值偏小。

三、防煙設(shè)施的設(shè)置

建筑防煙方式分為機械加壓送風(fēng)和可開啟外窗的自然排煙方式，盡管《高規(guī)》允許并部分提倡（高層住宅等）疏散樓梯間及前室采用自然排煙防煙，而允許煙氣引入安全保護區(qū)域，在安全可靠性方面無疑遜色于機械加壓送風(fēng)，故條件允許時，建議盡量不采用此方式。防煙樓梯間及前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)是常見的防煙手段，送風(fēng)量的確定為關(guān)鍵要素，目前計算方法由于對設(shè)計工況條件作了大量的簡化忽略了諸多影響因素，不能因建筑條件的差異而具體分析，所有的計算方法均

假設(shè)在送風(fēng)情況下樓梯間及前室的防火門處于一定的開門狀態(tài)，回避了防火門變化的開門工況對加壓送風(fēng)系統(tǒng)的影響（防煙樓梯壓力分布的不均勻性；開門時撲出門洞風(fēng)速的要求和閉門時前室壓差控制的不平衡性等），不對系統(tǒng)非假定工況進行分析研究，注定了目前計算方法的粗糙和不完善，事實上，防煙樓梯間及前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)的客觀特性決定了它計算分析的復(fù)雜性，盡快確立完善的建筑區(qū)域煙氣控制模型，將對加壓送風(fēng)系統(tǒng)的研究設(shè)計有著重大的意義。風(fēng)量范圍表簡單的套用其副作用很大，設(shè)計須重視以下幾點。

1、設(shè)置防火門或電梯口的數(shù)量和面積對漏風(fēng)量或送風(fēng)量的影響。設(shè)置的洞口越多、面積越大，其加壓空間的漏風(fēng)量也越大，加壓區(qū)域難以保證規(guī)范要求的正壓值，這樣只有通過加大送風(fēng)量來實現(xiàn)。須計算得出正確數(shù)值。

2、由于開門時撲出門洞風(fēng)速的要求和閉門時前室壓差控制的不平衡，設(shè)計應(yīng)完善泄壓裝置的設(shè)置，解決正壓值的控制問題。

3、系統(tǒng)運行方式的選擇有待優(yōu)化，目前常見的著火時開啟著火層及鄰近樓層前室送風(fēng)口的作法沒有多大的實際意義，鄰近樓層既然沒著火，就沒有防煙的必要，設(shè)計基本考慮單點火災(zāi)狀況，筆者傾向僅開啟著火層前室送風(fēng)口，這樣系統(tǒng)的分析設(shè)計將容易實現(xiàn)簡單經(jīng)濟可靠。

4、送風(fēng)管道橫截面、材質(zhì)和送風(fēng)口的大小對風(fēng)速的影響。規(guī)范對不同材質(zhì)的管道有不同的要求。在設(shè)計審核過程中應(yīng)對風(fēng)速和橫截面積進行校核，已確定其是否滿足規(guī)范的要求。同時應(yīng)注意加壓送風(fēng)口具體設(shè)置位置不應(yīng)防火門開啟而被遮擋，影響實際送風(fēng)量。

四、結(jié)語

防排煙設(shè)計是建筑消防設(shè)計中較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是建筑生命安全系統(tǒng)的重點，目前防排煙系統(tǒng)的研究在不斷地深入，作為設(shè)計人員在充分掌握理解規(guī)范要求的同時，也應(yīng)了解目前防排煙技術(shù)的發(fā)展情況，針對具體工程應(yīng)仔細分析其客觀特性，檢查規(guī)范符合性和設(shè)計細節(jié)諸多容易出現(xiàn)偏差或遺漏的問題，實現(xiàn)安全可靠的設(shè)計目的。

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