淺談建筑消防排煙設計

山東省魯商冰輪建筑設計有限公司 山東濟南 250101

摘要：隨著經濟的迅速發展，高層建筑已成為建筑中的主體，并伴隨著大型化、多功能化的方向發展。據消防火災統計數據表明，火災中受煙害直接致死的約占80%以上，因此，火災發生時必須迅速排放煙氣，以確保人員安全疏散。本文對建筑消防排煙設計進行討論，以供大家參考。

關鍵詞：建筑；消防；排煙設計

一、開啟外窗的自然排煙設計

高層建筑的防排煙分為自然排煙和機械加壓送風。其中就自然排煙設計時應考慮以下事項。

自然排煙是利用建筑物的外窗、陽臺、凹廊或專用排煙口、豎井等將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度。在高層建筑中除建筑物高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。防煙樓梯間前室或合用前室，利用敞開的陽臺、凹廊或前室內不同朝向的可開啟外窗自然排煙時，該樓梯間可不設排煙設施。利用建筑的陽臺、凹廊或在外墻上設置便于開啟的外窗或排煙進行無組織的自然排煙方式。自然排煙應設于房間的上方，其間距以排煙口的下邊緣計。自然進風應設于房間的下方，設于房間凈高的1/2以下。其間距以進風口的上邊緣計。內走道和房間的自然排煙口。自然排煙窗、排煙口中、送風口應設開啟方便、靈活的裝置。

自然排煙系統的設計要求據《高層民用建筑設計防火規范》的規定，在滿足一定要求的前提下，自然排煙方式的部位才可以安裝；防煙樓梯間前室，利用敞開的陽臺、凹廊或前室內有不同朝向的可開啟外窗自然排煙時，該樓梯間可不設防煙設施；排煙窗宜設置在上方，并應有方便開啟的裝置。高層建筑和地下人防工程的自然排煙設施，它主要包括可開啟外窗的自然排煙形式；建筑物陽臺或凹廊的自然排煙形式；專用排煙豎井和排煙口的自然排煙形式。

二、機械排煙設計

既然可以全部利用這種方式進行送風排煙，也可以借用自然通風以及機械通風共同的力量來進行送風以及排煙。其次是自然排煙技術，利用室外冷空氣以及熱煙氣的對流，通過對外口排煙。最后是機械加壓送風排煙技術。這種方式，主要是應用壓力以及氣體流動差，從而達到控制煙氣的目的，這種方式消耗的費用比較低，適宜推廣以及使用。

1.送風量的確定

送風量是整個系統設計的基礎和關鍵。一般而言，對于不同的部位其送風量不同，一般的送風量可以通過查表和計算兩種方法進行確定，在一般的標準中都有所包含，不再贅述。

2.機械加壓送風防煙系統的設置

防煙樓梯間的加壓送風口應采用自垂式百葉風口或常開的雙層百葉風口，當采用常開的雙層百葉風口時，應在其加壓風機的吸入管上設置與開啟風機連鎖的電動閥。并且，機械加壓送風機可設置1 臺或多臺。機械加壓送風機房應采用耐火極限不低于2.5 h 的隔墻和1.5 h 的樓板與其他部位隔開，隔墻上的門應為甲級防火門。

3.系統的運行方式與壓力控制的設計

加壓系統一般可設計成只在緊急情況下，即發生火災時投入運行，而在平時則停止運行，這種系統一般稱為一段式運轉。根據不同室內條件，選擇合適的系統運行方式和壓力控制措施是必要的。同時要注意，為了安全，應該在系統中設置預防系統超壓的泄壓裝置，在必要時減小壓力，保證機械送風的有效性。

三、消防電梯前室的防煙設計

高層建筑發生火災時，樓梯間既是建筑用戶逃生通道，也是消防隊員進行撲救的通道，為了滿足上述兩個需求，必須確保樓梯間和前室內無煙。

設計中，經常會有這樣的疑問，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進行加壓送風，其前室是否要設機械防煙設施。筆者認為，防煙樓梯間與其前室僅用一道乙級防火門隔開，當對樓梯間加壓送風時，風量只能通過前室、外門排放出去，在對防煙樓梯間加壓送風的同時，實際上也就是對其前室進行加壓送風，是一種間接的加壓送風。因此，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進行加壓送風時，其前室可不設機械防煙設施；但是通風會受到門的阻力，其壓力和風量都會受到影響，對此，我們在設計和計算防煙樓梯間的送風量時，宜在《高規》中偏大的范圍內取值。

從安全、經濟的角度分析，高層建筑的消防電梯間前室宜靠外墻設置。只有滿足每五層內可開啟外窗面積之和不小于2㎡時，可采用自然排煙。防煙樓梯間前室、消防電梯間前室采用自然排煙時，可開啟外窗面積不應小于2㎡，合用前室不應小于3㎡。當前室不具備自然排煙條件時，則應當設置機械防煙設施。

四、建筑共享空間的防排煙設計

建筑共享空間煙氣特點不同于普通建筑，尤其自身特點和規律。煙氣上升過程會吸卷周圍大量冷空氣，煙氣上升到頂棚后向下四處擴散形成煙氣層。隨著火災的蔓延，煙氣層不斷加厚，當煙氣層下降到其他頂層以下時，熱煙氣就會蔓延到著火層以上各層。

建筑共享空間的防排煙設計比較繁瑣，如果僅依靠傳統的設計會有很多弊端和不安全因素。筆者認為防排煙設計應有針對建筑物的消防設施必須達到的預期安全目標，根據結構形式、用途等進行性能化設計。

煙氣控制方法。一是用防煙分隔將建筑空間與周圍建筑分隔開，以防止火災產生的煙氣和熱流通過建筑共享空間擴散。二是建筑空間集中設置排煙系統，使煙氣層保持在安全疏散要求的高度。三是在建筑共享空間四周各層房間設置排煙系統。

《高規》中的防煙分區劃分方法不適用于建筑共享空間的這種特殊形式。規定對于建筑防火失去有效的約束。因此，建筑共享空間不需劃分防煙分區。只需將本區域與建筑其他部位分隔開來，已起到防煙作用。對于建筑共享空間的防排煙系統首選應為機械排煙。建筑共享空間的空間大且發生火災時煙氣會形成煙氣層或層化現象。因此，建筑除了在頂部設置排煙口還需在四壁設置排煙口。一般建筑超過12米的共享空間，豎向排煙口宜按2～3層設置一排口。

五、地下室的防排煙設計

由于機械排風和機械排煙的共性，設計中常常將機械排風與機械排煙兩個系統變成一個，使其具備兩種功能。排風、排煙合用一臺風機時，平時低速運行風機進行機械排風，火災時，啟動該系統機械排煙部件，實現高速排煙功能，選用雙速消防高溫排煙風機，排煙風機前設常閉型280℃排煙防火閥。機械進風系統的送風量可按5次/h左右換氣計算，這個數字既可滿足排風時的送風要求，又同時滿足排煙時的補風要求。排風排煙合用系統時應注意以下問題：

1.排風系統只能負責一個防火分區的排風時才能與排煙系統合用。排風機的選擇必須是離心風機或排煙專用耐高溫軸流風機。

2.排風、排煙合用系統時，風機應盡量放置遠離失火區。風機吸風口附件官道上要設排煙防火閥。風管斷面尺寸須按每個防煙分區的排煙量及防火規定的最大流速進行校核。合用風道制作安裝時，需按照排煙系統的風道要求施工。

3.地下汽車庫通風與排煙系統還應該重視送風、排風與排煙系統的氣流組織。設計者應該認真研究、確定送風、排風與排煙系統風管的布置，使氣流組織合理，使疏散方向正好是煙氣與污染濃度降低方向。

結語

防排煙設計是建筑消防設計中極為重要的組成部分，是建筑安全系統的重點。作為設計人員應在充分掌握理解規范要求的同時，嚴格執行規范要求，不能越界。針對具體工程應具體對待，分析其特性，避免盲目套用規范，避免遺漏問題，實現建筑消防安全可靠的設計目的。

參考文獻：

[1] 龔東光.淺談人防通風設計[J]山西建筑2003

[2] 黃志剛，地下汽車庫排風排煙設計技術措施[J]山西建筑2003