淺談高層建筑排煙系統的設計及作用

1.白 羽 2.曹東旭

1.身份證號：210124198805163811 2.身份證號：210122198709220318

淺談高層建筑排煙系統的設計及作用

1.白 羽 2.曹東旭

1.身份證號：210124198805163811 2.身份證號：210122198709220318

近年來我國各地高層建筑火災事故頻發，給國家和人民的生命財產造成了極大損失。據統計資料顯示，在各類火災事故中，絕大部分的人員傷亡是因為煙氣中毒窒息所致。據此可以看出防排煙在高層建筑消防安全中的重要位置。本文對高層建筑排煙系統的設計時注意的問題進行了分析。

防排煙系統;設計;自然排煙;正壓送風;機械排煙

在高層建筑消防安全設施中，防排煙系統設施是必不可少的。由于部分防排煙系統的設計人員對防排煙設施的結構、作用、性能缺乏了解，對放排煙系統設計時應該注意的問題了解得不夠透徹，往往導致在設計中出現防排煙系統設施配置被忽略或有配置而功能不全的現象隨著高層建筑給我們的城市帶來了一片生機和活力的同時，防火工作也日益嚴峻，通過對近年來發生的火災事故分析，顯示出煙氣是造成建筑火災人員傷亡的主要因素。火災時煙氣對人的危害主要表現在火災煙氣中含有大量的有毒氣體、煙氣不利于人員的疏散這兩個方面。由于煙氣對人的危害是火災中人員傷亡的主要原因，因此，阻止煙氣擴散、及時排除高溫煙氣，確保人員順利疏散是高層建筑防排煙設計的主要目的。

1、高層建筑排煙系統的作用

防排煙設計是建筑消防設計中較復雜的環節，也是建筑保護人員安全系統的重要一部分，一套科學合理的建筑防排煙系統，能夠在火災時發揮巨大的作用，為火宅時人員疏散提供寶貴的時間，目前防排煙系統的研究在不斷地深入， 作為設計人員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， 實現安全可靠的設計目的。

2、自然排煙設計時應注意的問題

自然排煙是利用煙氣流動的特性，采用開啟外窗，敞開的陽臺、凹廊將有毒高溫煙氣排出，具有結構簡單、經濟、不需電源和專用設備等優點。《高規》中規定：除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。從規范中看出，規范推薦宜優先采用自然排煙設施進行排煙。但在實際應用中存在以下三個問題：

2.1 排煙窗位置過低

根據排煙的原理，排煙窗應設在房間外墻上部或頂棚上，有些建筑排煙窗設置在房間中部甚至是下部，勢必會影響排煙效果，嚴重的會起到反作用，下部排煙窗向火源處輸送新鮮的空氣，造成火勢更加迅猛。

2.2 排煙窗開啟面積過小

規范中對可開啟外窗的面積做出具體的規定，是為了將煙氣順利的排出。有些建筑特別是酒店、旅館、商場以防盜為理由，故意把排煙窗面積改小，有的甚至將窗戶封堵。

2.3 排煙窗距離過遠

雖然《高規》對排煙窗距離未做明確規定，但《建筑設計防火規范》中規定：自然排煙口距防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m。同時，上海地方標準《民用建筑防排煙技術規程》中也規定：室內或走道的任一點至最近排煙管道的排煙口或可開啟外窗、百葉窗的水平距離不應大于30m。例如，某教學樓的內走道長為54m，兩端為封閉樓梯，可開啟排煙窗開在距走道一端12m的位置，排煙窗距另一端至少40m的距離，即使是排煙窗面積達到規范要求，這樣的設計對內走道的排煙也是不利的。

3、機械排煙設計時應注意的問題

機械排煙系統是由擋煙垂壁(活動式或固定式)、防火閥、排煙口、排煙管道、排煙機、煙氣排出口以及電氣控制等設備組成的。在實際應用中機械排煙系統的設計主要存在以下兩個方面的問題：

3.1 排煙風機啟動后多個防煙分區同時排煙

雖然《高規》中規定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，但是并不意味要在兩個防煙分區同時排煙。一個機械排煙系統可以在若干個防煙分區的區域內擔負排煙任務，但一次只能在一個防煙分區面積內實施排煙。多個防煙分區同時排煙會導致排煙口多、漏風點多、排煙量小、排煙效率低下。

3.2 排煙口為不帶閥的常開排煙口

由于不帶閥排煙口不受控制，火警信號啟動排煙風機運行，所有排煙口都在運行，不僅如此，高溫煙氣會通過排煙口進入排煙管道，使煙氣蔓延到其他非著火區域。《高規》中明確規定：排煙口平時關閉，并應設置有手動和自動開啟裝置。顯然，常開排煙口違背了機械排煙系統的控制原則，剝奪了人們手動啟動排煙的權利。應該選用設有排煙防火閥的排煙口，平時保持關閉，火災時由火災自動報警聯動排煙口開啟，并聯動排煙風機運行。

4、機械加壓送風設計時應注意的問題

機械加壓送風系統由送風口、送風管道、送風機和防煙部位以及電氣控制設備所組成。在實際應用中機械加壓送風系統的設計主要存在以下兩個方面的問題：

4.1 機械加壓送風風量設計不合理

有些單位為了節省成本、偷工減料，選用的送風機風量不足，樓梯間和前室無法形成正壓，起不到防煙的效果。有些單位選用送風量較大的風機，我認為這樣設計也不合理，因為風量過大會造成走道和前室之間的疏散門開啟困難，也不利于人員疏散。

4.2 合用正壓送風系統未設計壓差自動調節裝置

規范規定，防煙樓梯間的余壓值為40Pa-50Pa，前室、合用前室、消防電梯間前室的余壓值為25Pa-30Pa，這樣設計是要在樓梯間內造成一個大于前室或合用前室的氣體壓力，在前室或合用前室造成一個大于走道的氣體壓力，避免高溫煙氣進入前室，使樓梯間內保持無煙。若樓梯間和前室共用一個送風系統，且未設置壓差自動調節裝置，無法形成樓梯間的余壓值高于前室，這樣對安全疏散也是不利的。

結束語

綜上，要充分認識到高層建筑排煙系統的作用，加大對防排煙系統設計研究，不斷完善防排煙系統的設計，才能設計出合理適用的防排煙系統，保證其設計以及安裝施工都符合國家建筑要求，保證每個建筑項目的防排煙系統設施配置齊全，功能完善，真正發揮其防火減災的作用。

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[2]陳瑞麗.高層民用建筑防排煙系統問題淺析[J].福建建材，2015(04). [3]張鎮宇，丁瑋.高層建筑防排煙系統常見問題探析[J].武警學院學報，2015(08).

白羽，身份證號碼210124198805163811，男，遼寧人，大學本科，助理工程師，研究方向，建筑環境與設備工程

曹東旭，身份證號碼210122198709220318，男，遼寧人，大學本科，助理工程師，研究方向，建筑環境與設備工程