淺談高層民用建筑排煙消防安全技術措施

摘 要：科學合理地設計機械排煙系統對于高層建筑來說十分重要，它意味著起火時，能及時排除有害煙氣，以使人員安全疏散。在建筑工程設計過程中，常發現一些設計人員在設計機械防排煙系統時，對機械排煙系統的工作原理和作用缺乏認識，對規范的理解很模糊，采用了與規范要求有較大出入的設計方法和控制方式，以致在火災時機械排煙系統未能發揮它應有的作用。下面筆者就機械排煙系統的有關消防安全技術措施做一些簡要的歸納總結，僅供參考。

關鍵詞：高層民用建筑；排煙消防；技術措施

一、應設機械排煙系統的部位

一類高層和建筑高度超過32m二類高層的下列四種部位應設機械排煙設施：

1.無直接自然通風且長度超過20m的內走道或有直接自然通風但長度超過60m的內走道；對于有直接自然通風長度在20m～60m之間的內走道，若開窗面積大于走道面積的2%，則符合自然排煙規定不需設機械排煙，否則均應考慮設機械排煙設施。

2.面積超過100m2且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房及設固定窗的房間；面積小于100m2的房間之間和與走道之間的隔墻應滿足規范要求，否則應按各房間累加的面積計算。

3.各房間總面積超過200m2或一個房間面積超過50m2，且經常有人停留或可燃物較多又沒利用窗井等進行自然排煙的地下室。

二、關于排煙風機排煙量的確定

當排煙系統擔負一個防煙分區排煙或凈高超過6m的未劃分防煙分區的房間時，排煙風機排煙量應按每平方米面積不小于60m3/h計算。擔負兩個或兩個以上防煙分區排煙時，應按最大防煙分區面積每平方米不小于120m3/h計算。

中庭排煙量應按其體積乘以每小時的換氣次數計算，當體積小于17000m3時，排煙量每小時按換氣6次計算，當體積大于17000m3時，每小時按換氣4次計算。

中庭排煙的計算方法如下：若中庭體積為16000m3時，排煙風機排煙量應大于（16000m3×6次/h）96000m3/h；中庭體積為18000m3時，則排煙量應大于（18000m3×4次/h）72000m3/h。

這里需說明的是，中庭的排煙是參照國外資料作依據的，考慮到中庭體積超過17000m3時，雖然體積較大，火災荷載相對可能較大，但其蓄煙容量也相對提高，所以對換氣次數要求降低。但筆者認為在17000m3上下時，還應根據具體實際情況做具體分析，以免增加投資，造成不必要的浪費。

三、排煙風機的設置

排煙風機應設在單獨的風機房內，機房隔墻的耐火極限不應小于2h，樓板不應小于1.5h。排煙風機在機房隔墻入口管上應設280oC時能自動關閉的排煙防火閥。

四、排煙風管的設置

排煙風管不應穿越水平防火分區。兩個防火分區共用一套排煙系統時，排煙風機房應設在兩個防火分區相鄰的防火墻處，確保需穿過防火墻但還處于該防火分區的風管盡量短，并應設排煙防火閥和做好相應的防火措施。豎直穿越各層的豎風道應設在管道井內或采用混凝土風道。

擔負兩個及以上防煙分區的排煙系統，應設支管對每個防煙分區進行排煙，支管上應設280℃時能自動關閉的排煙防火閥。如大開間中間無隔墻的建筑，其頂棚設有凈高超過0.5m的深梁劃分防煙分區時，設于該梁下的主風管上應設支管對每個防煙分區進行排煙，技術上還可以解決排煙口的設置問題。

排煙風管應采用具有一定耐火性能的不燃材料制作。吊頂內的排煙風管外表面應包有如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等不燃材料進行隔熱，排煙風管外表面與可燃構件的距離不應小于0.15m。排煙風管穿過擋煙墻時，應用水泥沙漿等非燃材料將兩者之間的空隙嚴密填實。

排煙風管末端煙氣排出口應采用厚鋼板或具有同等耐火性能的材料制作，在設置時應考慮排出口的煙氣不能直接吹在其他具有火災危險性的建筑部位上，不能接近通風或空調系統等設備的吸入口，不能影響人員疏散和火災撲救，當設在室外時應防止雨水、蟲鳥等侵入損壞。

五、排煙口的設置

當用隔墻或擋煙垂壁等劃分防煙分區時，每個防煙分區應分別設置排煙口，每個排煙系統設有排煙口的數量不宜超過30個，以減少漏風量對排煙效果的影響。

排煙口應盡量設在防煙分區的中心部位，至該防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m，且應設在頂棚或靠近頂棚部位。一般情況排煙口應設在距頂棚0.8米內的高度，但對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設在距地面2.1m的高度以上。凈高度超過12m的中庭，豎向排煙口應分段設置。

排煙口的尺寸，可根據煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不小于10m/秒進行計算，面積一般不應小于0.04m2。

排煙口應設置現場手動和自動開啟裝置，以及與消防控制設備聯動的自動開啟裝置和消控中心遠程手動打開裝置。排煙口平時應關閉，與排風口合并設置的機械排煙系統，報警后，消控中心應能自動關閉非著火防煙分區的排煙口。

六、機械排煙系統的控制方式

當設有火災報警系統與排煙系統聯動時，某個防煙分區的感煙（感溫）探測器發生報警后，消控中心控制設備自動打開該防煙分區內的排煙口（或排煙口現場感煙連鎖自動開啟），同時啟動與此防煙分區相關的排煙風機和活動式擋煙垂壁，并將反饋信號送回消防控制設備。

應注意：

1.排煙風機的啟動應由系統內任一排煙口動作控制，同時消防控制設備應有遠程手動直接控制功能。這里講的手動直接控制，是指不通過軟件編程和總線傳輸的硬件電路控制，在電腦健盤上的操作，顯然不屬于手動直接控制方式。

2.消防控制設備只能打開著火防煙分區內的排煙口，其他防煙分區的排煙口都仍應關閉。但煙氣蔓延到相鄰防煙分區時，相鄰防煙分區的排煙口應能感煙連鎖自動開啟進行排煙。未劃分防煙分區房間內的所有排煙口應能同時開啟，排煙量等于各排煙口煙量的總和。

3.一個防煙分區或未劃分防煙分區的房間內有多個排煙口時，為了防止同時打開排煙口的動作電流過大，可采用串行連接，以接力形式使其相互串動打開相鄰排煙口的控制方式，并將最末一個動作的排煙口輸出信號發送至消防控制設備。

在僅擔負一個防煙分區或一個未劃分防煙分區房間的機械排煙系統中，設計往往選用無需控制的常開百葉窗式的排煙口，并利用安裝在排煙風機前的排煙防火閥代替了本應關閉的排煙口的功能。該閥具有排煙口的現場手動、報警聯動和遠程控制等功能，平時關閉，火災報警后，消防控制設備聯動打開該閥，同時啟動排煙風機進行排煙。當煙溫達到280℃時自動關閉，并聯動關閉排煙風機。其動作信號都反饋至消防控制設備。

在排煙口和排風口合并設置的機械排煙系統中，由于平時排風與火災時排煙兼容于一個系統，共用一套風管，因此排煙口和排風口的控制變得復雜。這時一般有兩種情況：

1.排煙口與排風口分開設置，平時排煙口常閉不參與排風工作，風管上另設有排風支管與常開排風口相連，排風支管與主管連接部位設有防火功能的電動閥。火災報警后，著火防煙分區內的排煙口開啟，同時關閉系統上所有排風支管上的電動閥（即關閉所有排風口）。

2.排煙口平時常開，作為排風口擔負排風任務，稱之為排煙排風口。火災報警后，非著火防煙分區內的排煙排風口接到信號后全部自動關閉，而著火防煙分區內的排煙排風口不動作，擔任排煙任務。這種控制方式更加復雜，應反復試驗確保安全。

七、結束語

最后值得注意的是，擔任排煙系統的電器線路，均應采取相應的安全保護措施確保安全，以免造成系統癱瘓。