高層民用建筑防排煙設(shè)計(jì)

梅旭+肖磊

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.062

摘 要：本文以高層建筑的防排煙設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，首先探討了高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主題思想和設(shè)計(jì)方式，進(jìn)而分析了其中存在的問題，在此基礎(chǔ)上，提出了具體的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：高層 民用建筑 防排煙系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）10（c）-0062-02

由于防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)以及維護(hù)費(fèi)用較高，同時(shí)相關(guān)規(guī)范關(guān)于高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很多細(xì)節(jié)工作并沒有標(biāo)示清楚，因此，導(dǎo)致在高層建筑設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中存在問題。本文中筆者將從高層民用建筑工程消防驗(yàn)收工作的實(shí)際出發(fā)，分析當(dāng)前高層民用建筑防排煙設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及其原因，并對(duì)這些問題的改正措施進(jìn)行分析，為實(shí)際的高層民用建筑防排煙設(shè)計(jì)及建設(shè)提供參考。

1 高層民用建筑防排煙系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

1.1 防排煙系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)方式

1.1.1 防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式

在機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)過程中，要從三個(gè)方面強(qiáng)化設(shè)計(jì)的有效性。

第一，提高送風(fēng)量計(jì)算的精確度。送風(fēng)量是機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，實(shí)際中，由于工作條件的限制送風(fēng)量往往被簡(jiǎn)化，從而導(dǎo)致送風(fēng)量設(shè)計(jì)時(shí)不夠精確。在實(shí)際的工作中，應(yīng)當(dāng)建立健全建筑模型煙塵控制區(qū)，從整體的角度確定送風(fēng)量，從而提高系統(tǒng)的安全性。

第二，風(fēng)量與風(fēng)量范圍匹配。實(shí)際中，設(shè)置防火門或空氣泄漏數(shù)量對(duì)送風(fēng)量會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，同時(shí)，空間內(nèi)的洞口越多、面積越大，加壓空間的送風(fēng)量也越大，加壓面積難以保證正壓值，此時(shí)只能通過增大送風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)。因此在設(shè)計(jì)過程中，要將加壓空間與送風(fēng)量根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行匹配，提高設(shè)計(jì)的最大空間合理化。

第三，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式。實(shí)際中，著火時(shí)開啟著火層送風(fēng)口對(duì)于防排煙意義不大，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)著重考慮單點(diǎn)火災(zāi)。同時(shí)，要保證開啟著火層前室送風(fēng)口容易實(shí)現(xiàn)，并且經(jīng)濟(jì)可靠。

1.1.2 排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式

建筑排煙分為機(jī)械排煙和自然排煙兩種方式，在實(shí)際時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范，確定具體的排煙方案。在排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)問題。

（1）自然排煙主要靠煙氣的浮力，火災(zāi)時(shí)消防噴淋系統(tǒng)影響煙氣排放，條件允許時(shí)應(yīng)采用機(jī)械排風(fēng)。排煙窗在迎風(fēng)面容易倒灌煙氣，可以采用弦窗或平移窗改善這一狀況，將煙氣排到外部，這種方式不影響建筑物外墻和采光，但成本較高（高層建筑由于熱壓作用，存在壓力差，所以室內(nèi)防火、防煙分區(qū)應(yīng)適當(dāng)考慮，否則，冬季容易出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象）。

（2）發(fā)生火災(zāi)時(shí)室內(nèi)溫度高，煙氣中含有大量未燃燒氣體，煙霧自然排出時(shí)可能會(huì)形成火焰，導(dǎo)致火災(zāi)蔓延。自然排（通）風(fēng)窗口的高度應(yīng)比蓄煙高度更高，以保證人員疏散的安全，排煙窗一般位于房間一半高度上方。無論是自然或機(jī)械排煙，最終為了疏散人群減少有毒氣體的侵害，當(dāng)煙氣溫度超過280℃，結(jié)束排煙系統(tǒng)工作，避免加劇火災(zāi)強(qiáng)度。

1.2 防排煙系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)

防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要從建筑的基本特點(diǎn)出發(fā)，在提高安全性能的同時(shí)，盡量節(jié)省空間和時(shí)間成本。

在GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）和《高規(guī)》給出了具體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并從很多細(xì)節(jié)方面進(jìn)行了具體規(guī)定。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

（1）采用自然排煙的開窗面積應(yīng)滿足以下條件：①防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積大于2m2，合用前室大于3m2；②靠外墻的防煙樓梯間每5層內(nèi)可開啟外窗面積大于2m2；③長(zhǎng)度不超過60m的內(nèi)走道可開啟外窗面積大于走道面積的2%。

（2）設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施的部位，其排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)符合下列要求：①擔(dān)負(fù)一個(gè)防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區(qū)的房間時(shí)，應(yīng)按面積不小于60m3/（h·m2）計(jì)算；②負(fù)擔(dān)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積不小于120m3/（h·m2）計(jì)算；③帶裙房的高層建筑防煙樓梯及前室，消防電梯前室或合用前室，當(dāng)裙房以上部分利用可開啟外窗進(jìn)行自然排煙，其前室或合用前室應(yīng)設(shè)置局部機(jī)械排煙設(shè)施，排煙量按前室不小于60m3/（h·m2）計(jì)算。排氣口應(yīng)位于頂棚上或靠近頂棚的墻壁上。

2 防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的具體問題

防排煙設(shè)計(jì)是高層建筑安全的重要保障，而在具體的建筑工程消防驗(yàn)收工作過程中，發(fā)現(xiàn)很多業(yè)主在建筑防排煙設(shè)計(jì)及改造過程中沒有按照規(guī)范的要求作業(yè)，從而導(dǎo)致很多安全隱患的存在（見圖1）。

2.1 防排煙系統(tǒng)功能改造不完善

對(duì)于固定的高層建筑而言，在設(shè)計(jì)施工時(shí)為了保證整體建筑的安全性會(huì)設(shè)計(jì)一套防排煙系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的功能和對(duì)象相對(duì)寬泛，它是對(duì)整體建筑物而言的。而對(duì)于建筑內(nèi)部各個(gè)有限的空間而言，在使用過程中要重新設(shè)計(jì)和改造空間的防排煙系統(tǒng)。實(shí)際中，很多業(yè)主在對(duì)使用空間的改造過程中基本沒有對(duì)原始防排煙系統(tǒng)進(jìn)行改造或者重新設(shè)計(jì)，使得建筑防火安全隱患較為顯著。

這一方面的漏洞在實(shí)際的建筑工程消防驗(yàn)收過程中較為常見。例如，某大廈建筑高度83.5m，屬于一類高層建筑，其地上第20層疏散走道在設(shè)計(jì)時(shí)采用的機(jī)械排煙方式，某業(yè)主將該樓層整層租賃，在二次裝修過程中，將原有疏散通道與辦公區(qū)域的隔墻拆除，利用樓層大空間進(jìn)行敞開辦公。在建筑工程內(nèi)裝修驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)，該業(yè)主直接采用了大樓原始的防排煙設(shè)施，沒有進(jìn)行任何的調(diào)整。

2.2 防排煙系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)安裝調(diào)試不到位

許多新建工程在施工完成后對(duì)系統(tǒng)調(diào)試工作并不重視。例如，在對(duì)某新建大廈建筑工程消防中，該大廈設(shè)置兩部防煙樓梯間，樓梯間前室按要求設(shè)置了正壓送風(fēng)口，送風(fēng)口的位置和形式設(shè)置沒有問題，但是在消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)測(cè)試啟動(dòng)正壓送風(fēng)機(jī)時(shí)，驗(yàn)收人員利用風(fēng)速儀對(duì)其正壓送風(fēng)風(fēng)量值進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其送風(fēng)口送風(fēng)方向相反，送風(fēng)口變?yōu)榕艧熆冢?jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該正壓送風(fēng)機(jī)電源線路接反，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。此類問題雖整改容易，但在驗(yàn)收過程中也經(jīng)常遇到，因此安裝調(diào)試到位十分重要。endprint

2.3 防排煙設(shè)施安裝位置存在問題

很多業(yè)主在進(jìn)行室內(nèi)裝修或者防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有按照規(guī)范要求合理設(shè)置防排煙設(shè)施，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作或者工作效果不佳。

例如，某一類高層建筑裙房?jī)?nèi)裝修工程中，因建筑外立面設(shè)置了電子顯示屏，將裙房的可開啟外窗封堵，使封閉樓梯間無自然通風(fēng)條件，故該樓梯間需按照防煙樓梯間設(shè)置，樓梯間應(yīng)設(shè)置正壓送風(fēng)系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收時(shí)，驗(yàn)收人員發(fā)現(xiàn)該單位直接將機(jī)械加壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)安裝在疏散樓梯間的上方。

除此之外，在建筑工程消防驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)，送風(fēng)口、排煙口位置設(shè)置、防排煙風(fēng)機(jī)選型及安裝等未按照規(guī)范的要求進(jìn)行合理設(shè)置。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

從實(shí)際消防驗(yàn)收中遇到的問題以及與業(yè)主溝通發(fā)現(xiàn)，民用高層建筑防排煙設(shè)計(jì)的一系列問題的出現(xiàn)并不是個(gè)別的現(xiàn)象，而是普遍的問題。出現(xiàn)這些問題的原因主要包括三個(gè)方面。

第一，建設(shè)單位消防安全意識(shí)淡薄，資金投入不足。很多消防問題建筑出現(xiàn)的原因都是由于建設(shè)單位在消防安全設(shè)計(jì)、規(guī)劃建設(shè)過程中沒有意識(shí)到消防安全的必要性，總感覺火災(zāi)離自己較遠(yuǎn)，因此，在設(shè)計(jì)過程中并沒有進(jìn)行合理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致不安全因素產(chǎn)生。另外，很多單位受困于資金不足，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中沒有投入充足的資金，也導(dǎo)致問題的出現(xiàn)。

第二，混淆概念，設(shè)計(jì)未按規(guī)范要求。目前而言，《建規(guī)》和《高規(guī)》還存在很多不完善的地方，例如防排煙風(fēng)機(jī)主機(jī)位置設(shè)定在這兩個(gè)規(guī)范中就沒有明確規(guī)定，因此，很多設(shè)計(jì)單位就將防排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置在樓梯間，這顯然不符合消防安全的要求。

第三，消防機(jī)構(gòu)監(jiān)督力度不強(qiáng)。當(dāng)前由于高層建筑建設(shè)規(guī)模和發(fā)展速度較快，而消防監(jiān)督人員有限，因此導(dǎo)致很多建筑在設(shè)計(jì)及施工過程中監(jiān)管不到位，直到工程驗(yàn)收時(shí)才發(fā)現(xiàn)問題。

3 提高高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

3.1 優(yōu)化防排煙設(shè)計(jì)方案

在初步設(shè)計(jì)時(shí)，消防機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與建設(shè)單位進(jìn)行良好的溝通，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行審核。而對(duì)于一些平面布局調(diào)整、使用性質(zhì)改變的防排煙設(shè)計(jì)，要根據(jù)布局和使用性質(zhì)以及施工可行性確定設(shè)計(jì)方案。總之，在前期的設(shè)計(jì)審核過程中，要本著嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)的原則，同時(shí)兼顧施工工藝難易程度等因素，盡可能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

3.2 強(qiáng)化施工過程中的消防安全管理

消防監(jiān)督人員在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，應(yīng)注重對(duì)防排煙系統(tǒng)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管，著重檢查隱蔽工程施工過程，督促施工單位、監(jiān)理單位做好隱蔽工程記錄。

3.3 建立健全消防工程竣工驗(yàn)收制度

公安部第119號(hào)令《建設(shè)工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》中，明確規(guī)定了建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、工程監(jiān)理等單位應(yīng)當(dāng)遵守消防法規(guī)、建設(shè)工程質(zhì)量管理法規(guī)和國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量和安全負(fù)責(zé)，并在申報(bào)驗(yàn)收時(shí)提供由以上單位加蓋公章的消防竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，這也是對(duì)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位職責(zé)監(jiān)督，建筑工程符合法律法規(guī)要求。

4 結(jié)語

防火設(shè)計(jì)看似簡(jiǎn)單，但責(zé)任重大。一個(gè)好的防排煙設(shè)計(jì)，初期火災(zāi)的煙氣濃度大大降低，影響至關(guān)重要。眾所周知，火災(zāi)的傷亡主要由毒煙造成，因此，有義務(wù)了解防排煙規(guī)范和技術(shù)，以便為設(shè)計(jì)施工服務(wù)。

防排煙設(shè)計(jì)是建筑消防設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，隨著防排煙系統(tǒng)研究的不斷深入，作為設(shè)計(jì)的審計(jì)人員要全面掌握監(jiān)管要求，同時(shí)，在掌握最新防排煙技術(shù)的同時(shí)認(rèn)真分析其客觀特征，檢查容易出現(xiàn)問題的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高層民用建筑消防立足自救，安全可靠。

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