高層建筑防火中的排煙系統(tǒng)設(shè)計探析

前言

近年來，高層建筑火災(zāi)事故呈明顯上升趨勢，群死群傷事故時有發(fā)生，給國家和人民生命財產(chǎn)造成了極大的損失。在各類火災(zāi)事故中，絕大部分的人員傷亡都是因煙氣窒息、中毒，不能安全疏散所致。如何才能做到火災(zāi)發(fā)生時及時排除煙氣并有效防止煙氣進入安全疏散通道，保證人員在較好的能見度下進行安全疏散，同時使消防人員更有效的開展滅火救援工作，最大限度地減少高層民用建筑火災(zāi)事故中的人員傷亡，科學(xué)地進行防排煙設(shè)計、施工、管理尤為重要。當前，由于部分設(shè)計、施工人員對國家規(guī)范標準理解不夠透徹、全面，導(dǎo)致在疏散走道、疏散樓梯間、前室、合用前室、避難層等人員疏散場所的防煙設(shè)計、施工上存在一些缺陷，導(dǎo)致工程在設(shè)計、施工中存在一些明顯的火災(zāi)隱患。在此，筆者談?wù)劗斍案邔咏ㄖ琅艧熛到y(tǒng)中存在的一些問題，并提出相關(guān)建議。

1 高層建筑防排煙設(shè)計存在的問題及分析

1.1防排煙風機的配電不相符合規(guī)范

(1)風機的供配電達不到高層民用建筑負荷級別要求。有的供電線路不是接自消防電源，而是接至樓層照明配電箱，有的設(shè)計采用單回路配電線路，有的設(shè)計未設(shè)末端電源自動切換裝置，均達不到一、二級供電負荷要求的專用雙回路，設(shè)末端自動切換裝置的規(guī)定；

(2)防煙樓梯間與防煙前室共用正壓送風系統(tǒng)的設(shè)計有缺漏。在有的設(shè)計圖紙中，當防煙樓梯間及其前室(非與消防電梯合用前室)均不具備自然排煙條件時，防煙樓梯間及前室分別設(shè)置了正壓送風。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)第8.3.1.1條規(guī)定：不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置獨立的機械加壓送風的防煙設(shè)施，其不具備自然排煙條件的前室可以利用樓梯間送風的余壓達到規(guī)范要求，無需再設(shè)置正壓送風，從而滿足經(jīng)濟合理要求。但實際的工程中，許多設(shè)計人員或施工人員，都忘了在樓梯與前室之間設(shè)計、安裝一個余壓閥，導(dǎo)致實際上樓梯間的風壓無法進入前室，造成樓梯間的風壓太大，影響到疏散，而前室只靠樓梯防火門的縫隙漏風，風壓又不足的事實。

(3)明敷配電線路的安裝不符合要求。有的防排煙風機的配電線路穿PVC塑料管，有的穿金屬管未涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

1.2自然排煙設(shè)施設(shè)計施工不規(guī)范

自然排煙是一種經(jīng)濟、簡單、易操作、維護管理方便的排煙方式，但由于部分工程在設(shè)計、施工過程中不按規(guī)范要求進行，往往導(dǎo)致工程完工后，自然排煙設(shè)施不具備排煙作用，分析其原因主要有以下幾個方面：

(1)對自然排煙方式的限制條件不理解。由于城市用地的緊張，導(dǎo)致建筑高度很自然地在增長，一類高層公共建筑，超高層住宅樓隨處可見。為了節(jié)省投資，一些開發(fā)商及設(shè)計人員對建筑高度超過52m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑，其防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室的防煙設(shè)施設(shè)計采用自然排煙方式，而未設(shè)置機械防煙設(shè)施。其實規(guī)范已明確規(guī)定建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室、由于受外界的自然環(huán)境影響，不應(yīng)采用自然排煙方式，應(yīng)按照《高規(guī)》第8.3.1條之要求設(shè)置防煙設(shè)施，才能保證建筑內(nèi)部的高溫煙氣順利到室外空間。

(2)自然排煙窗的開窗面積達不到規(guī)范要求。國家標準《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)對采用自然排煙部位的開窗面積均有明確規(guī)定，例如：8.2.2.5凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭地面積的5％。但由于部分設(shè)計人員未按規(guī)范要求執(zhí)行，導(dǎo)致部分工程排煙窗面積達不到規(guī)范要求，直接影響自然排煙效果；

(3)不具備自然排煙條件的封閉樓梯間未采取防煙設(shè)計。《高規(guī)》第6.2.2.1條規(guī)定：封閉樓梯間當不能直接天然采光和自然通風時，應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置，《高規(guī)》同時規(guī)定了防煙樓梯間的設(shè)計要求，其中《高規(guī)》第6.2.1.1條規(guī)定防煙樓梯間應(yīng)在樓梯間入口處設(shè)前室、陽臺或凹廊，《高規(guī)》第8.3.1.1條規(guī)定不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置機械防煙設(shè)施。而實際工程中，尤其是一些大型商場中設(shè)在中部的封閉樓梯，為節(jié)省投資，增大商場使用面積，許多未按規(guī)范設(shè)正壓送風并增設(shè)前室。

1.3排煙閥安裝位置錯誤

由于施工人員對排煙閥的作用不理解，認為與送風閥什么兩樣，造成排煙閥經(jīng)常被很規(guī)矩地安裝在墻面的正中位置。其實排煙口的設(shè)計、安裝是有明確要求的，如排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚上或靠近頂棚的墻面上，且與附近安全出口沿走道方向相鄰邊緣之間的最小水平距離不應(yīng)小于1.5米，設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不應(yīng)小于1.0米。

1.4機械排煙量設(shè)計不合理

有的設(shè)計人員在設(shè)計防排煙系統(tǒng)時，由于對《高規(guī)》理解有偏差，常常會在機械

排煙量的計算和確定上存在較大誤差。對于機械排煙量的計算，《高規(guī)》8.4.2條明確規(guī)定：8.4.2.1擔負一個防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6.00米的不劃分防煙分區(qū)的房間時，應(yīng)按每平方米面積不小于60m³／h計算(單臺風機最小排煙量不應(yīng)小于7200m³／h)。8.4.2.2擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m³／h計算。根據(jù)《高規(guī)》5.1.6條規(guī)定：每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500平方米，且防煙分區(qū)不應(yīng)跨越防火分區(qū)，因此，理論上擔負一個防煙分區(qū)機械排煙風機的風量不會超過500×60m³／h。然而在進行擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙的排煙風量設(shè)計時，很多設(shè)計人員對《高規(guī)》8.4.2.2條中的字面意思出現(xiàn)了理解偏差：這里的“最大防煙分區(qū)面積”其實是指“多個防煙分區(qū)中最大的一個防煙分區(qū)面積”，但字面也可以理解為“整個防煙分區(qū)的最大面積”。

2 建議

首先，對于自然排煙設(shè)施不能達到設(shè)計目的，主要是在設(shè)計時，設(shè)計人員沒有嚴格按照規(guī)范進行設(shè)計。所以解決這一問題應(yīng)加強對防排煙設(shè)施設(shè)計人員的業(yè)務(wù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作。各地消防部門一般對消防報警與電氣、固定(自動)滅火設(shè)施專業(yè)設(shè)計施工人員的業(yè)務(wù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作非常重視，培訓(xùn)過程中往往忽略了防排煙設(shè)施設(shè)計人員，從而造成了眾多的火災(zāi)隱患；第二，應(yīng)落實防排煙設(shè)施的施工由消防設(shè)施施工單位承擔的制度。防排煙設(shè)施是建筑自動消防設(shè)施的一個重要組成部分，按規(guī)定其施工應(yīng)由消防設(shè)施施工單位承擔，但目前很多項目的防排煙設(shè)施施工均是由空調(diào)專業(yè)施工單位負責安裝。第三在施工中應(yīng)加強對防排煙設(shè)施的監(jiān)督管理，對施工工地加大抽查力度，將防排煙設(shè)施列為施工監(jiān)督檢查的重要內(nèi)容，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)、督促施工單位進行整改；最后，規(guī)范施工圖審查，嚴格把關(guān)設(shè)計質(zhì)量。消防監(jiān)督部門的建審人員在施工圖審查時，應(yīng)重視對防排煙設(shè)施設(shè)計的審查，應(yīng)重點對自然排煙窗的設(shè)置、開窗面積，機械防排煙設(shè)施的設(shè)置部位、風機選型、送風口排煙口的設(shè)置、防煙分區(qū)等到進行審查。

3 結(jié)語

高層建筑防排煙設(shè)計是一個嚴肅的話題，一旦設(shè)計不當，可能帶來災(zāi)難性的后果。筆者認為高層建筑防排煙設(shè)計還是需要不斷進行探討，不斷的完善。設(shè)計人員一定要嚴格按照設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，科學(xué)合理地設(shè)置防、排煙系統(tǒng)，有效的阻擋和及時排除有害煙氣，從而保證人員安全疏散和火災(zāi)撲救。