建筑防排煙設(shè)計中的常見問題與解決

王波

(遼陽市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽 111000)

一、建筑防排煙方式介紹

我國建筑目前常見的排煙方式主要有兩種，自然排煙和機械排煙；防煙方式也分為自然排煙及正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》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)擴散至無煙區(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一步擴散的作用。

自然排煙主要是利用室內(nèi)外空氣的對流作用形成的風(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)計中，主要為利用外窗的無組織排煙形式；機械排煙是借助電動設(shè)備等外力，將建筑物內(nèi)的煙氣和熱量排至大氣；機械防煙是利用電動設(shè)備向疏散路線或避難所等空間輸送風(fēng)壓，防止煙氣進入無煙區(qū)。

二、建筑防排煙設(shè)計中的常見問題分析

（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算，開窗角度小于或者等于70°時，其面積應(yīng)按窗最大開啟時的投影面積計算。可是在實際設(shè)計過程中，部分工作人員卻沒有嚴格按照此項規(guī)定進行操作，甚至與將固定窗面積計算到排煙窗面積中，從而造成排煙窗面積不足，嚴重影響排煙效果。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）在儲煙倉以內(nèi)，同時也沒有保證排煙窗（口）之間的水平距離要求，這就造成了排煙困難甚至無法排煙。

（二）機械排煙系統(tǒng)問題

1.排煙口位置設(shè)置不當

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，這樣不但達不到有效排煙目的，而且會將煙氣引向安全出口。

2.擋煙垂壁未按要求設(shè)置

就我國目前情況來看，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，但是由于造價原因，業(yè)主并未進行建設(shè)，例如一些大型商場或者超市。還有部分為了達到更好的美觀效果，在維修時竟然將擋煙垂壁拆除。還有部分建筑地下車庫雖然有擋煙設(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）機械防煙系統(tǒng)問題

1.風(fēng)機選擇不合理

獨立前室、合用前室及共用前室間等的機械加壓的風(fēng)量一定要嚴格按照相關(guān)規(guī)范與標準來進行準確的計算，如果計算值和規(guī)定值不符則應(yīng)該選用較大值。部分設(shè)計人員在設(shè)計過程中直接套用規(guī)定值，這樣很容易出現(xiàn)風(fēng)機風(fēng)量不足而不能達到預(yù)期的排煙效果。除此之外，將機械排風(fēng)和機械排煙共用，導(dǎo)致風(fēng)機選型不匹配，所購買的風(fēng)機功率過小，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、管道漏風(fēng)

如果風(fēng)閥和風(fēng)口選擇不當就會縮小風(fēng)口面積，整個系統(tǒng)阻力就會有所增大，進一步造成風(fēng)量不足。而盲目增大風(fēng)口面積也會造成風(fēng)速過低現(xiàn)象的發(fā)生。這樣都會造成正壓送風(fēng)系統(tǒng)不能達到設(shè)計的要求。

三、防排煙系統(tǒng)設(shè)計策略

（一）防排煙系統(tǒng)的主體設(shè)計思想

建筑一旦發(fā)生火災(zāi)便會產(chǎn)生大量的煙霧，人們在逃生過程中很容易窒息死亡或者迷失方向，煙氣對人體的傷害遠遠大于明火。根據(jù)流體力學(xué)風(fēng)流動原理可知，煙霧流動主要是因為個通風(fēng)系統(tǒng)之間的壓力差，各個區(qū)域之間存在氣體密度差或者溫差或者是風(fēng)的流動而導(dǎo)致的，這幾種現(xiàn)象都會引起煙囪效應(yīng)，進一步形成火災(zāi)煙霧。現(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)計過程中不但要對煙霧擴散進行考慮，而且還應(yīng)該對各種有毒氣體的有效清除引起重點關(guān)注。最為理想的防排煙設(shè)計應(yīng)該是在一定空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的時候，可以迅速采取有效的排煙措施達到預(yù)期的排煙效果。

（二）排煙系統(tǒng)設(shè)計

首先，自然排煙主要是依據(jù)煙氣自身浮力而設(shè)計的一種排煙結(jié)構(gòu)。如果排煙窗迎風(fēng)面在發(fā)生火災(zāi)的時候就會造成煙氣倒灌，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)計為平移窗或者弦窗，這樣不但可以有效降低煙氣倒灌機率的發(fā)生，而且還有效提高了排煙效率，缺點就是這種設(shè)計方法施工成本相對比較高，所以應(yīng)該充分結(jié)合實際情況，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出現(xiàn)上下層之間一定的壓力差，設(shè)計人員就可以充分利用這一點對自然排煙口位置進行合理的設(shè)計，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)，溫度會迅速升高，煙氣當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)計高度在保證最小清晰高度的同時，且在儲煙倉內(nèi)。總之，一切設(shè)計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

首先，對送風(fēng)量進行準確的計算。機械加壓送風(fēng)量對整個建筑防煙系統(tǒng)的安全使用起著很大的影響作用，在對送風(fēng)量進行計算過程中，由于其會受到多種外地因素的影響，應(yīng)該盡可能簡化送風(fēng)量過程，從而有效提高計算結(jié)果的準確性和可靠性。同時還應(yīng)該充分結(jié)合建筑整體結(jié)構(gòu)對建筑模型煙氣控制區(qū)進行不斷完善 ；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，這就會造成防煙系統(tǒng)會向空間內(nèi)輸送更多的風(fēng)量，從而就無法保證正壓值，而且防火門也會對送風(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)量和加壓空間實際情況，對高層建筑防煙分區(qū)的送風(fēng)量進行合理的設(shè)計 ；再次，優(yōu)化設(shè)計整個系統(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，還應(yīng)該對著火層前室送風(fēng)口進行快速開啟。