談建筑防排煙設計規范的工程應用

建筑防排煙設計是現代建筑消防設計的重要內容，在建筑設計的不同階段不同環節中，不僅要注意防火設計，更要注重防排煙設計。煙氣的控制、排放等是暖通設計專業的重點，同時也需要其它相關專業有效的協調配合。我認為：防排煙設計首先是一門不斷得到研究和發展的消防科學技術，設計人員需要以嚴謹的科學態度，充分理解和掌握國家現行相關的規范標準，經濟合理地運用現代消防技術，全方位地完成此項工作。

一、防火分區，防煙分區概念的明確

防火分區按方向可分為垂直及水平防火分區兩類，暖通消防設計應充分體現防火分隔這一基本的概念，規范中涉及重要的或火災危險性大的房間，則須是防火單元，否則風管穿越隔墻，樓板處設防火閥就失去意義。

在排煙系統設置方面，原則上宜結合防火分區設置，事實上排煙系統管路穿越防火分區的情況往往不可避免，比較常見的是多層排煙共用豎井，（穿越垂直防火分區），其防火分隔處理方法也較簡便，排煙井壁耐火時限，排煙防火閥的設置均可按規范執行。

防煙分區較防火分區而言，在建筑消防設計中往往容易忽視，事實上，防煙分區是煙氣控制的基礎手段，是為有利于建筑物內人員安全疏散和有組織排煙而采取的技術措施，主要依靠采用擋煙垂壁（簾），擋煙梁（墻）等形式來實現，在以往的無吊頂的商（市）場、地下車庫排煙設計中設計人員往往習慣于將大于500㎜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，注定該排煙系統是不可靠的，排煙口須設于有效蓄煙高度內，這是排煙理論的基本點。設計應設置固定擋煙垂壁，其下端高度至少與排煙管底部齊平。

二、排煙設施的設置

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。

自然排煙方案其經濟性及可靠性有很多時候值得商榷。目前建筑消防設計中應根據相關規范設定范圍，確定排煙方案時，應注意以下幾點：

1、自然排煙主要靠煙氣的浮力，火災時如噴淋系統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，宜采用機械排煙。

2、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，故室內防火分區，防煙分區須妥善考慮，否則冬季工況，建筑底部開窗排煙，同樣易出現煙氣倒灌現象。

3、排煙窗如處于迎風面，易形成煙氣倒灌，無法實現預定方案，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。

4、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規范中無明確規定。

5、前消防設計中，出現同一防火分區內，不同防煙分區采用不同排煙方案（自然排煙或機械排煙）的情況。即帶出一個問題：在一個防火分區內用擋煙垂壁等進行防煙分區劃分時，某防煙分區采用自然排煙方式，而另外的防煙分區采用機械排煙方式是否可以。對同一個防火分區內不同的防煙分區采用不同的排煙方式在理論上是可以成立的。采用自然排煙的防煙分區，在火災時，只要使著火區壓力為正壓，就能從排煙口順利排煙，若鄰近的機械排煙分區因故誤動作，那么自然排煙區的排煙口就因為處于正壓而不能排煙，反而成為補風口，這是相當危險的，所以對于同一防火分區下不同的防煙分區采用不同的排煙方式，對邏輯聯動控制關系一定要很準確，關鍵是使自然排煙分區在火災時一定要處于正壓，絕不允許因相鄰區的機械排煙誤動作導致自然排煙區的排煙口成為補風口。

6、無論是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，當煙氣帶火狀態出現時，煙溫超過280℃，排煙系統工作即告結束，排煙防火閥關閉，排煙風機停止。同樣，自然排煙窗也需自動關閉，這樣方可避免拔風助燃，加劇火災強度的問題的發生。

7、中庭防火排煙設計始終是消防設計的重點之一，近幾年來性能化設計技術的引入給我們帶來了新的思路，目前對于中庭的煙氣控制的方法是配設排煙系統，同時安裝自動噴水滅火系統，限制建筑結構以及堆放在中庭地面的可燃材料數量以減少煙氣產生。需要時設置擋煙垂壁或防煙卷簾，阻止煙氣侵入相鄰空間和疏散通道。允許煙氣在人員疏散時充滿中庭上部空間。應保證煙氣填充時間足以使人員安全撤離火場。采用上層排煙系統以保持煙層高于疏散人員，直到全部人員安全疏散。

三、防煙設施的設置

建筑防煙方式分為機械加壓送風和可開啟外窗的自然排煙方式，盡管《高規》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域，在安全可靠性方面無疑遜色于機械加壓送風，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系統是常見的防煙手段，送風量的確定為關鍵要素，目前計算方法由于對設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在送風情況下樓梯間及前室的防火門處于一定的開門狀態，回避了防火門變化的開門工況對加壓送風系統的影響（防煙樓梯壓力分布的不均勻性；開門時撲出門洞風速的要求和閉門時前室壓差控制的不平衡性等），不對系統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系統的客觀特性決定了它計算分析的復雜性，盡快確立完善的建筑區域煙氣控制模型，將對加壓送風系統的研究設計有著重大的意義。

四、小結

防排煙設計是建筑消防設計中較復雜的環節，也是建筑生命安全系統的重點，目前防排煙系統的研究在不斷地深入，在充分掌握理解規范要求的同時，也應了解目前防排煙技術的發展情況，針對具體工程應仔細分析其客觀特性，檢查規范符合性和設計細節諸多容易出現偏差或遺漏的問題，實現建筑消防立足自救，安全可靠的設計目的。