基于建筑防排煙設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題研究

蔡章偉

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程的逐步加快，建筑行業(yè)也出現(xiàn)一片繁榮的景象，高層建筑自然越來(lái)越多。其中它的防排煙設(shè)計(jì)的質(zhì)量不僅影響建筑工程整體質(zhì)量，還會(huì)影響人們會(huì)建筑的切身感受。所以，要重視建筑防排煙設(shè)計(jì)，本文主要圍繞排煙設(shè)施設(shè)置、防煙設(shè)施設(shè)置、排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及地下車庫(kù)與設(shè)備用房送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備等問(wèn)題來(lái)綜合分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑；防排煙；設(shè)計(jì)；問(wèn)題

在建筑火災(zāi)事故中，煙氣窒息、中毒是導(dǎo)致人員傷亡的主要原因，火災(zāi)中所產(chǎn)生的煙霧是“一氧化碳”，窒息作用十分強(qiáng)，極大的威脅人員生命安全。建筑防排煙的目的就是為了控制建筑火災(zāi)的煙氣流動(dòng)，有利于人員安全疏散，保證消防救援的順利展開。煙氣的控制和排放建筑環(huán)境設(shè)計(jì)人員的重點(diǎn)，因此對(duì)其進(jìn)行探究，對(duì)后續(xù)防排煙設(shè)計(jì)起著重要的促進(jìn)作用。

1 建筑防排煙系統(tǒng)相關(guān)概述

建筑防排煙系統(tǒng)由管井、防火閥、排風(fēng)管道、門開關(guān)設(shè)備、送、排風(fēng)機(jī)、排風(fēng)管道等設(shè)備組成。其設(shè)置形式直接關(guān)系著機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙量和防煙分區(qū)。通常高層建筑的防排煙設(shè)施有可開啟外窗的自然防煙、機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施以及可開啟外窗的自然排煙設(shè)施和機(jī)械排煙設(shè)施。防排煙系統(tǒng)中的防煙系統(tǒng)之所以采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式或自然通風(fēng)方式，主要是為了防止煙氣進(jìn)入疏散通道系統(tǒng)，而排煙系統(tǒng)則是將煙氣排至建筑物外。

1.1 機(jī)械防排煙系統(tǒng)

機(jī)械防排煙系統(tǒng)設(shè)備組成有以下：①門開關(guān)設(shè)備；②送排風(fēng)管道；③管井；④防火閥；⑤排風(fēng)管道。它的設(shè)置形式是樓梯間正壓，排煙量和防煙分區(qū)兩者有著直接聯(lián)系。

1.2 自然防排煙系統(tǒng)

防煙樓梯間前室或合用前室，開啟外窗自然排煙時(shí)可利用敞開的陽(yáng)臺(tái)或前室內(nèi)不同朝向，排煙設(shè)施不可設(shè)置在樓梯間，將系統(tǒng)設(shè)置在外墻或利用建筑的陽(yáng)臺(tái)和凹廊，有利于開啟的外窗進(jìn)行無(wú)組織的自然排煙。自然排煙設(shè)置的最佳范圍是距頂棚或頂板下800mm以內(nèi)。房間的下方可設(shè)計(jì)自然進(jìn)風(fēng)，設(shè)于房間凈高的1/2以下。房間和內(nèi)走道的自然排煙口應(yīng)至該防煙區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn)，以30m以內(nèi)為最佳范圍。

2 建筑防排煙設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

2.1 排煙設(shè)施設(shè)置

建筑排煙方式分為可開啟外窗的自然排煙設(shè)施和機(jī)械排煙設(shè)施，一般在施工中采用自然排煙方式運(yùn)用的較多，并不是因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)性、可靠性和自然排煙方案已經(jīng)達(dá)到最優(yōu)化，它仍存在許多問(wèn)題值得探究。當(dāng)前建筑消防設(shè)計(jì)在確定排煙方案時(shí)，應(yīng)以相關(guān)規(guī)范規(guī)定范圍為準(zhǔn)，結(jié)合以下問(wèn)題并給予落實(shí)。①如果排煙窗處于迎風(fēng)面，那么當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)使煙氣倒灌至室內(nèi)，加重火災(zāi)情況。為有效改善這種情況，可運(yùn)用平移窗、下懸窗等幕墻工藝，如開啟平移窗時(shí)，會(huì)自動(dòng)形成窗外擋煙板，總的來(lái)說(shuō)板子與窗口間形成負(fù)壓，使煙氣排向室外，建筑里面造型、采光等都不會(huì)受排煙的影響，屬于先進(jìn)可靠的方式，唯一的缺點(diǎn)就是成本較高。②通常有些高層建筑由于熱壓作用，有相應(yīng)的壓力差存在上、下層之間，在建筑高度有中和面，也稱為室內(nèi)防火分區(qū)，所以，應(yīng)充分妥善考慮防煙分區(qū)。③不管機(jī)械排煙還是自然排煙，最終目的是為了疏散人群和保障生命財(cái)產(chǎn)安全，減少高熱和有毒煙氣對(duì)人員的傷害。一般出現(xiàn)煙火帶氣狀態(tài)時(shí)或煙溫超過(guò)280℃，就可以結(jié)束排煙系統(tǒng)工作。與此同時(shí)，自然排煙窗也需自動(dòng)關(guān)閉，從而避免加劇火災(zāi)強(qiáng)度。

2.2 防煙設(shè)施的設(shè)置

建筑防煙方式也主要分為兩種，主要是可開啟外窗的自然排煙方式和機(jī)械加壓送風(fēng)。雖然相關(guān)規(guī)定曾說(shuō)明，可以將自然排煙防煙方式用于疏散樓梯間或前室，允許安全保護(hù)區(qū)域可以煙氣進(jìn)入，在安全可靠性方面，自然排煙方式絕不遜于機(jī)械加壓送風(fēng)方式。因此，應(yīng)注意以下方面問(wèn)題：①材質(zhì)、送風(fēng)管道橫截面、送風(fēng)口的大小對(duì)風(fēng)速的影響。不同材質(zhì)的管道因規(guī)范的不同也會(huì)具有差異，所以，應(yīng)在設(shè)計(jì)審核過(guò)程中校對(duì)風(fēng)速和橫截面積，看其是否滿足規(guī)范的要求。②系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇需進(jìn)一步優(yōu)化，現(xiàn)在一般發(fā)生火災(zāi)時(shí)，開啟著火層和鄰近樓層前室送風(fēng)口的做法對(duì)控制火災(zāi)效果不強(qiáng)，著火點(diǎn)并沒有波及到鄰近樓層，因此沒有必要開啟防煙措施。③注意漏風(fēng)量和送風(fēng)量因防火門和電梯口數(shù)量和面積的關(guān)系。加壓控制和設(shè)置的洞口數(shù)量有著緊密的聯(lián)系，面積越大，相應(yīng)的漏風(fēng)量也越大，從而難以保證加壓區(qū)域處于規(guī)范要求的正壓值范圍。

2.3 排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

中庭排煙問(wèn)題：中庭指三層或三層以上且短邊不小于6m的大容積空間。雖然中庭設(shè)計(jì)為建筑空間增添了魅力，但同時(shí)火災(zāi)的危險(xiǎn)性也相應(yīng)增大了。中庭建筑與普通建筑相比，有人員密度度高，火災(zāi)荷載大，內(nèi)部功能復(fù)雜等特點(diǎn)，它還是一個(gè)連貫數(shù)層的大型封頂空間。根據(jù)相關(guān)研究看得知，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，即便明顯的火煙不會(huì)蔓延至中庭，但會(huì)迅速擴(kuò)散大量高溫賭氣，遍及整幢建筑物。由此可見，中庭排煙效果與整幢建筑的安全息息相關(guān)。所以，相關(guān)規(guī)定明確指出，超過(guò)12m的中庭應(yīng)劃分為高層建筑中，需采用機(jī)械排煙，在中庭頂部設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)。然而對(duì)于一些多層建筑，相關(guān)規(guī)定沒明確劃分詳細(xì)排煙條件，總的概括則是不管建筑中庭是否超過(guò)12m，想要滿足自然排煙要求，只要將天窗開啟或高側(cè)窗的面積不小于中庭地面面積的5%即可實(shí)現(xiàn)自然排煙。

2.4 地下層的樓梯間機(jī)械加壓送風(fēng)的取舍問(wèn)題

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》修訂稿中曾規(guī)定，當(dāng)?shù)紫伦铐攲觾?nèi)地坪與室外出入口地面高差大于10m時(shí)，可采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式置于防煙樓梯間。通過(guò)規(guī)范可得出，樓梯間的定性是設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)的前提條件，一些防煙樓梯的地下樓梯間只有滿足規(guī)范限制條件，可設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)。除此之外，修訂稿中的所提到的“建筑”，并未詳細(xì)說(shuō)明是指“居住建筑”還是“公共建筑”，因此，規(guī)定可適用于有所建筑，但如果有硬性規(guī)定的條件下，防排煙以“居住建筑”為主。

2.5 防火窗是否視為可開啟外窗的問(wèn)題

目前，高層民用建筑中廣泛應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的防排煙設(shè)施是可開啟外窗，但也會(huì)遇到周邊建筑物和高層民用建筑防火間距不足的現(xiàn)象。所以，有些相關(guān)規(guī)范中提出一系列可適當(dāng)減小防火間距的措施，如多層民用建筑相鄰或高層建筑不低于二級(jí)耐火等級(jí)的單層，相鄰一面外墻耐火極限應(yīng)不低于2.00h，如果墻上設(shè)有防火卷簾或甲級(jí)防火門，可適當(dāng)減小防火間距。因此，解決自然通風(fēng)、自然采光和防火間距不足的矛盾可在設(shè)計(jì)中采取鋼質(zhì)甲級(jí)防火窗的方法。我國(guó)目前普遍使用的鋼質(zhì)防火窗分為兩種，分別活動(dòng)式和固定式。前者需根據(jù)要求設(shè)置自動(dòng)關(guān)閉裝置，以此來(lái)保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火窗處于關(guān)閉狀態(tài)。后者從字面上來(lái)看，則是不可開啟的。從上述分析可見，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，任何形式的防火窗都有阻止火勢(shì)蔓延的作用并阻止了煙氣的排除。

3 結(jié) 語(yǔ)

總之，優(yōu)秀的建筑防排煙設(shè)計(jì)會(huì)降低事故發(fā)生率，即便有事故出現(xiàn)，也會(huì)降低現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)煙氣濃度的80%以上。防排煙設(shè)計(jì)是建筑消防中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是建筑生命安全系統(tǒng)的重點(diǎn)。近年來(lái)，也有許多研究者不斷深入探究防排煙系統(tǒng)，而設(shè)計(jì)人員除了掌握基本的規(guī)范要求之外，還要對(duì)防排煙技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀有所了解，站在客觀的角度分析設(shè)計(jì)中的問(wèn)題并加以改進(jìn)，真正保證建筑安全質(zhì)量。

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