探究高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工 技術(shù)與應(yīng)用

摘要：同普通建筑相比，高層建筑對防火及防排煙設(shè)計要求更高，鑒于此，本文首先對高層建筑暖通空調(diào)防排煙進(jìn)行了簡要概述，并探討了影響高層建筑排煙煙霧流動的因素，最后總結(jié)了高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術(shù)與應(yīng)用途徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；暖通空調(diào)；防排煙施工技術(shù)；應(yīng)用

針對高層建筑暖通系統(tǒng)來講，合理采用防排煙施工技術(shù)有助于減緩或阻止火勢在建筑中的蔓延。積極加強(qiáng)高層建筑暖通空調(diào)防排煙設(shè)計，有助于建筑在發(fā)生火災(zāi)時，順利、快速的排除煙氣，避免大量濃煙向其他區(qū)域擴(kuò)散，在此基礎(chǔ)上還可以有效阻止火勢的蔓延，為建筑內(nèi)部人員逃離火災(zāi)現(xiàn)場爭取寶貴時間，也為消防人員順利展開火災(zāi)撲救工作提供便利。由此可見，積極加強(qiáng)高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術(shù)與應(yīng)用研究具有重要意義。

一、高層建筑暖通空調(diào)防排煙概述

防煙、排煙是高層建筑暖通空調(diào)防排煙兩大主要內(nèi)容，防煙指的是通過利用各種技術(shù)促使，對煙氣進(jìn)行控制，避免對無煙區(qū)造成影響，并有效降低煙氣量；排煙指的是在避免煙氣擴(kuò)散的基礎(chǔ)上，快速將煙氣排放至大氣中的技術(shù)措施。暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)的有效運(yùn)行，可以促使高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，減緩煙霧蔓延速度，還可以避免外界風(fēng)速和風(fēng)向等對火勢的影響，減緩其擴(kuò)散速度。因此合理進(jìn)行暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)設(shè)計，采用先進(jìn)施工技術(shù)，有助于提升建筑使用安全性，將爆炸事故發(fā)生的概率降到最低。

二、影響高層建筑排煙煙霧流動的因素

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，其內(nèi)部會產(chǎn)生大量濃煙，受氣流影響，有毒氣體會向四周擴(kuò)散、蔓延，而影響煙霧流動的因素較多，會嚴(yán)重威脅建筑內(nèi)部人員的生命安全以及火災(zāi)救援工作，具體影響因素如下：

①高層建筑擁有較大的內(nèi)外溫差，通常外部溫度低于內(nèi)部溫度，壓力會在短時間內(nèi)迅速增強(qiáng)，形成較大內(nèi)外壓力差，壓力會導(dǎo)致建筑內(nèi)部氣體從開口上部分流出，而開口下部分會有外部氣體流入，從而導(dǎo)致建筑物內(nèi)部各個區(qū)域都會充滿煙霧，即煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)是導(dǎo)致煙霧在高層建筑內(nèi)部往上蔓延的主要原因；②同時外界風(fēng)速還會對煙霧造流動造成影響。風(fēng)的壓力類型決定了熱壓中和面位置在高層建筑物中是上升還是下降。

三、高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術(shù)與應(yīng)用

（一）自然排煙

自然排煙即在排除高層建筑物內(nèi)部煙霧時對其自身的對外開口進(jìn)行充分利用，此時需要對發(fā)生火災(zāi)時外部的風(fēng)里和內(nèi)部氣流浮力等媒介進(jìn)行充分利用。此時對流運(yùn)動會在冷空氣與熱煙氣之間形成。要想實(shí)現(xiàn)自然排煙，要求高層建筑本身應(yīng)具備熱煙氣排除口以及冷空氣進(jìn)口。其中建筑外窗、專門設(shè)置的側(cè)墻上部排煙口等都可以作為煙氣排出口。

以往排煙豎井被作為高層建筑通風(fēng)設(shè)施，在日常使用高層建筑物的過程中，其會形成較大的內(nèi)外溫差，此時在浮力影響下會產(chǎn)生氣流上升現(xiàn)象，為建筑內(nèi)部排氣奠定了基礎(chǔ)。在火災(zāi)情況下，建筑物內(nèi)部溫度明顯上升，在內(nèi)外溫差基礎(chǔ)上產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)會促使建筑物快速進(jìn)行排煙，這一排煙方式被稱為煙塔排煙方式，通常會形成良好的排煙效果，建筑外部條件對排煙效果的影響不大，同時所采用的設(shè)備相對簡單，不需要投入大量的資源進(jìn)行后期維護(hù)，值得注意的是，應(yīng)充分考慮豎井的耐熱性，只有這樣才能夠快速排出煙氣，但是這一排煙施工技術(shù)在應(yīng)用的過程中，存在占地面積過大的缺陷。

（二）機(jī)械排煙

1. 全面通風(fēng)排煙

全面通風(fēng)排煙的過程中需要對排煙機(jī)進(jìn)行充分的利用，屬于機(jī)械排煙法，整個排煙過程中，室外風(fēng)還可以被送風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)。在對這一排煙技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以將大量的空氣輸送至控制區(qū)，但是在著火區(qū)域應(yīng)用這一技術(shù)，會產(chǎn)生助燃效果，因此只能夠在未著火煙區(qū)使用。

值得注意的是，在對這一排煙技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其呈現(xiàn)出較強(qiáng)的可靠性以及良好的排煙效果，天氣因素對該技術(shù)的影響不大，有助于在建筑發(fā)生火災(zāi)時，保證控制區(qū)域的安全性。其缺陷在于需要同時應(yīng)用兩套機(jī)械設(shè)備，排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，因此成本相對較高。

2.負(fù)壓機(jī)械排煙

利用排煙器將著火區(qū)域的煙氣排除建筑物外即負(fù)壓機(jī)械排煙。在剛剛發(fā)生火災(zāi)的情況下，這一方法可以促使發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域內(nèi)部壓力降低，在短時間內(nèi)形成負(fù)壓，這樣一來就可以避免煙氣快速向其他區(qū)域擴(kuò)散。但是當(dāng)火勢加大，煙氣量增加時，其不可以完全排除煙霧，很容易導(dǎo)致煙霧向其他區(qū)域擴(kuò)散。與此同時，在對排煙機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其必須可以承受高溫?zé)煔?，因此?yīng)將防火閥設(shè)置在其上部，當(dāng)溫度過高時應(yīng)將該設(shè)備自動關(guān)閉。因此，在對這一排煙技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，不僅前期成本較高，其后期維護(hù)也需要更多資金。

（三）設(shè)置防排煙風(fēng)機(jī)

防排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)用中可以將高層建筑內(nèi)部一定熱量排除，同時還可以引導(dǎo)熱量向不可燃處擴(kuò)散，因此可以一定程度上將火勢減弱。在實(shí)際展開高層建筑暖通空調(diào)防排煙設(shè)計和施工的過程中，可以對各種主動性機(jī)械進(jìn)行應(yīng)用，如風(fēng)口、風(fēng)管、風(fēng)機(jī)等，同時還可以將自然防排煙應(yīng)用于開通風(fēng)口、開窗、開門以及通道走向的高層建筑內(nèi)部，合理應(yīng)用防排煙風(fēng)機(jī)，應(yīng)遵守高層建筑防火規(guī)范，嚴(yán)格控制加壓送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，具體規(guī)定如下：

第一，當(dāng)高層建筑擁有<17000m2中庭體積時，送風(fēng)量值為該體積的6次/h；當(dāng)高層建筑擁有>17000m2中庭體積時，送風(fēng)量值為該體積的4次/h；確保102000m3/h為最小排氣量值。

第二，當(dāng)擁有2個以上的排煙分區(qū)時，送風(fēng)量的計算應(yīng)以最大防煙分區(qū)的面積為主。

第三，值得注意的是帶裙房即為高層建筑的防煙樓梯，能夠?qū)崿F(xiàn)自然排風(fēng)排煙。當(dāng)高層建筑自身天窗可開啟時，其在發(fā)生火災(zāi)時就可以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。如果帶裙房沒有自然排煙設(shè)施，應(yīng)將局部機(jī)械排煙設(shè)施設(shè)置在前室，前室每平方米應(yīng)擁有超過60m3/h的排煙量[6]。

第四，當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)擁有>5m的排煙的凈空高度時，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來劃分排煙區(qū)域。

（四）設(shè)置防排煙防火閥

應(yīng)將防火閥設(shè)置在通風(fēng)系統(tǒng)以及暖通空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管上，設(shè)置依據(jù)為：①部分間隔墻以及房間樓板位置發(fā)生重大火災(zāi)的概率較大，應(yīng)在此部位進(jìn)行設(shè)置；②防排煙防火閥應(yīng)被設(shè)置在垂直風(fēng)管同每層水平風(fēng)管相交的位置、各防火分區(qū)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)上；③防排煙防火閥應(yīng)被設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)機(jī)房樓板即間隔墻處、穿越防火分區(qū)和變形縫處。

在對排煙防火閥進(jìn)行設(shè)置的過程中，應(yīng)確保排煙防火閥被設(shè)置在排煙支管上、防火墻的排煙管道上和排煙風(fēng)機(jī)機(jī)房中。

四、結(jié)語

綜上所述，近年來，我國在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，高層及智能建筑幾乎呈現(xiàn)各地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)志。同普通建筑相比，高層建筑的防火能力、暖通空調(diào)防排煙施工質(zhì)量等至關(guān)重要，因此，相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)給予高層建筑暖通空調(diào)防排煙施工技術(shù)以高度重視，結(jié)合工程實(shí)際，綜合考慮各種因素合理應(yīng)用相關(guān)施工技術(shù)，才能夠提升高層建筑使用安全性。

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