建筑防排煙設(shè)計(jì)中的常見問題與解決

王波

(遼陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000)

一、建筑防排煙方式介紹

我國(guó)建筑目前常見的排煙方式主要有兩種，自然排煙和機(jī)械排煙；防煙方式也分為自然排煙及正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定，建筑物內(nèi)的排煙方式，可采用開啟外窗等自然排煙和機(jī)械排煙。排煙是通過措施，將煙氣從煙區(qū)內(nèi)快速排放到大氣中，而防煙則主要是利用某些措施，降低著火區(qū)域內(nèi)的煙氣量，防止煙氣從有煙區(qū)擴(kuò)散至無(wú)煙區(qū)。排煙系統(tǒng)和防煙系統(tǒng)，分別起到盡快排煙和防止煙氣進(jìn)一步擴(kuò)散的作用。

自然排煙主要是利用室內(nèi)外空氣的對(duì)流作用形成的風(fēng)壓，將可燃物燃燒后的煙氣排至大氣。目前在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要為利用外窗的無(wú)組織排煙形式；機(jī)械排煙是借助電動(dòng)設(shè)備等外力，將建筑物內(nèi)的煙氣和熱量排至大氣；機(jī)械防煙是利用電動(dòng)設(shè)備向疏散路線或避難所等空間輸送風(fēng)壓，防止煙氣進(jìn)入無(wú)煙區(qū)。

二、建筑防排煙設(shè)計(jì)中的常見問題分析

（一）自然排煙設(shè)施不能有效排煙的問題

根據(jù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，排煙窗開窗角度在70°以上可視為外窗完全開啟，開窗的有效面積按窗的面積計(jì)算，開窗角度小于或者等于70°時(shí)，其面積應(yīng)按窗最大開啟時(shí)的投影面積計(jì)算?？墒窃趯?shí)際設(shè)計(jì)過程中，部分工作人員卻沒有嚴(yán)格按照此項(xiàng)規(guī)定進(jìn)行操作，甚至與將固定窗面積計(jì)算到排煙窗面積中，從而造成排煙窗面積不足，嚴(yán)重影響排煙效果。除此之外，還應(yīng)該確保排煙窗安裝位置的科學(xué)合理性，部分排煙窗安裝在墻體中部，甚至還有些安裝在墻體底部，沒有保證自然排煙窗（口）在儲(chǔ)煙倉(cāng)以內(nèi)，同時(shí)也沒有保證排煙窗（口）之間的水平距離要求，這就造成了排煙困難甚至無(wú)法排煙。

（二）機(jī)械排煙系統(tǒng)問題

1.排煙口位置設(shè)置不當(dāng)

建筑排煙口一般情況下都設(shè)置在頂棚或者頂棚附近，并且和附近安全出口沿走道方向相鄰邊緣之間的最小水平距離應(yīng)該控制在1.5米以上。但是實(shí)際操作過程中很多排煙口都被設(shè)置在墻下部，并且和頂棚之間的距離比較大，一旦出現(xiàn)煙氣根本無(wú)法有效排煙。還有部分排煙口位置設(shè)置不夠科學(xué)合理，使得人員疏散方向和煙氣走向相同，還有部分企業(yè)甚至將排煙口設(shè)置在安全出口上方，這樣不但達(dá)不到有效排煙目的，而且會(huì)將煙氣引向安全出口。

2.擋煙垂壁未按要求設(shè)置

就我國(guó)目前情況來(lái)看，部分建筑企業(yè)并沒有合理設(shè)置擋煙垂壁，部分企業(yè)雖然設(shè)置了，但是由于造價(jià)原因，業(yè)主并未進(jìn)行建設(shè)，例如一些大型商場(chǎng)或者超市。還有部分為了達(dá)到更好的美觀效果，在維修時(shí)竟然將擋煙垂壁拆除。還有部分建筑地下車庫(kù)雖然有擋煙設(shè)施的設(shè)置，但是位置卻不科學(xué)，也起不到有效的擋煙效果。

（三）機(jī)械防煙系統(tǒng)問題

1.風(fēng)機(jī)選擇不合理

獨(dú)立前室、合用前室及共用前室間等的機(jī)械加壓的風(fēng)量一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，如果計(jì)算值和規(guī)定值不符則應(yīng)該選用較大值。部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中直接套用規(guī)定值，這樣很容易出現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足而不能達(dá)到預(yù)期的排煙效果。除此之外，將機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械排煙共用，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)選型不匹配，所購(gòu)買的風(fēng)機(jī)功率過小，風(fēng)量不足也要影響排煙效果。

2.風(fēng)口和風(fēng)閥的選擇不當(dāng)、管道漏風(fēng)

如果風(fēng)閥和風(fēng)口選擇不當(dāng)就會(huì)縮小風(fēng)口面積，整個(gè)系統(tǒng)阻力就會(huì)有所增大，進(jìn)一步造成風(fēng)量不足。而盲目增大風(fēng)口面積也會(huì)造成風(fēng)速過低現(xiàn)象的發(fā)生。這樣都會(huì)造成正壓送風(fēng)系統(tǒng)不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

三、防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

（一）防排煙系統(tǒng)的主體設(shè)計(jì)思想

建筑一旦發(fā)生火災(zāi)便會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，人們?cè)谔由^程中很容易窒息死亡或者迷失方向，煙氣對(duì)人體的傷害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于明火。根據(jù)流體力學(xué)風(fēng)流動(dòng)原理可知，煙霧流動(dòng)主要是因?yàn)閭€(gè)通風(fēng)系統(tǒng)之間的壓力差，各個(gè)區(qū)域之間存在氣體密度差或者溫差或者是風(fēng)的流動(dòng)而導(dǎo)致的，這幾種現(xiàn)象都會(huì)引起煙囪效應(yīng)，進(jìn)一步形成火災(zāi)煙霧?，F(xiàn)如今各大建筑物內(nèi)部都存在多種易燃物品，一旦火災(zāi)發(fā)生，易燃物品會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，氟化氫以及一氧化碳等多種有害物質(zhì)。這就要求在建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中不但要對(duì)煙霧擴(kuò)散進(jìn)行考慮，而且還應(yīng)該對(duì)各種有毒氣體的有效清除引起重點(diǎn)關(guān)注。最為理想的防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)該是在一定空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，可以迅速采取有效的排煙措施達(dá)到預(yù)期的排煙效果。

（二）排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先，自然排煙主要是依據(jù)煙氣自身浮力而設(shè)計(jì)的一種排煙結(jié)構(gòu)。如果排煙窗迎風(fēng)面在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候就會(huì)造成煙氣倒灌，想要有效避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，一般情況下將排煙窗設(shè)計(jì)為平移窗或者弦窗，這樣不但可以有效降低煙氣倒灌機(jī)率的發(fā)生，而且還有效提高了排煙效率，缺點(diǎn)就是這種設(shè)計(jì)方法施工成本相對(duì)比較高，所以應(yīng)該充分結(jié)合實(shí)際情況，選擇最為科學(xué)合理的排煙方式。由于建筑室內(nèi)外溫差一般都比較大，所以在熱壓作用下空氣會(huì)出現(xiàn)上下層之間一定的壓力差，設(shè)計(jì)人員就可以充分利用這一點(diǎn)對(duì)自然排煙口位置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，有效避免冬季煙氣倒灌現(xiàn)象的發(fā)生 ；其次，建筑物內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，溫度會(huì)迅速升高，煙氣當(dāng)中含有大量的可燃性氣體和空氣接觸之后不但助燃而且容易產(chǎn)生火焰。為了更好的確保人員的安全疏散自然排風(fēng)窗設(shè)計(jì)高度在保證最小清晰高度的同時(shí)，且在儲(chǔ)煙倉(cāng)內(nèi)?？傊?，一切設(shè)計(jì)方法都是為了更好地降低煙氣危害，有效疏散人群。

（三）防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先，對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。機(jī)械加壓送風(fēng)量對(duì)整個(gè)建筑防煙系統(tǒng)的安全使用起著很大的影響作用，在對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算過程中，由于其會(huì)受到多種外地因素的影響，應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)化送風(fēng)量過程，從而有效提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)還應(yīng)該充分結(jié)合建筑整體結(jié)構(gòu)對(duì)建筑模型煙氣控制區(qū)進(jìn)行不斷完善 ；其次，合理控制送風(fēng)范圍和送風(fēng)量。由于防煙區(qū)域空氣泄漏洞口比較多，這就會(huì)造成防煙系統(tǒng)會(huì)向空間內(nèi)輸送更多的風(fēng)量，從而就無(wú)法保證正壓值，而且防火門也會(huì)對(duì)送風(fēng)量造成一定的影響。這就要求應(yīng)該充分結(jié)合防煙區(qū)送風(fēng)量和加壓空間實(shí)際情況，對(duì)高層建筑防煙分區(qū)的送風(fēng)量進(jìn)行合理的設(shè)計(jì) ；再次，優(yōu)化設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)。建筑物內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)該立即開啟著火層送風(fēng)口，與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)著火層前室送風(fēng)口進(jìn)行快速開啟。