建筑暖通空調(diào)防排煙技術(shù)分析

劉小慧

寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 寧夏 銀川 750000

暖通空調(diào)是為了有效調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，提高建筑居住、使用舒適度的一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，作為建筑工程重要的基礎(chǔ)設(shè)施，有效利用防排煙技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改善能夠更好的保障建筑的安全性，降低火災(zāi)事故的發(fā)生率。由于部分設(shè)計(jì)人員對(duì)防排煙技術(shù)缺乏足夠重視，在設(shè)計(jì)過(guò)程中有不符合設(shè)計(jì)規(guī)程的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致建筑暖通空調(diào)的防排煙系統(tǒng)達(dá)不到規(guī)范要求，造成一定的消防安全隱患。因此，在建筑工程整個(gè)實(shí)施階段，合理利用暖通空調(diào)的防排煙技術(shù)對(duì)建筑進(jìn)行優(yōu)化，提高建筑消防安全系數(shù)，保障用戶使用安全和居民生活質(zhì)量。

1 建筑防排煙方式及其作用

建筑防排煙方式的主要內(nèi)容主要包含防煙和排煙兩個(gè)方面，其中防煙主要是對(duì)建筑中有煙區(qū)域進(jìn)行隔離或者降低煙量，從而保障無(wú)煙區(qū)域的空氣質(zhì)量。排煙是利用自然或機(jī)械的排煙方式將產(chǎn)生的煙氣及時(shí)排放到建筑體外大氣中，防止煙氣在建筑內(nèi)部聚集擴(kuò)散。主要的防排煙方式有自然排煙、機(jī)械排煙和機(jī)械防煙。首先，自然排煙主要是創(chuàng)建室內(nèi)外的自然通風(fēng)條件從而達(dá)到有效排煙的目的，一方面是利用室內(nèi)外的空氣對(duì)流將建筑內(nèi)部產(chǎn)生的煙氣排出，另一面，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)外由于溫差較大，形成的熱壓差帶動(dòng)空氣流通使煙氣迅速排出建筑體外。其次，機(jī)械排煙的方式是利用排風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備將建筑內(nèi)產(chǎn)生的煙氣排出。最后，機(jī)械防煙是利用機(jī)械設(shè)備對(duì)室內(nèi)進(jìn)行送風(fēng)加壓，有效保持疏散通道、疏散樓梯間、消防電梯前室及避難與外部氣體的正壓值，防止煙氣進(jìn)入這些區(qū)域內(nèi)。

2 影響建筑煙氣排放的因素

在目前的高層建筑中普遍安裝了相應(yīng)的排煙系統(tǒng)，目的是為了及時(shí)排出發(fā)生火災(zāi)時(shí)所產(chǎn)生的有毒、有害煙氣，防止煙氣在建筑體內(nèi)聚集影響用戶安全。在實(shí)際使用過(guò)程中，影響煙氣排煙效果的主要因素有以下幾個(gè)方面：首先，建筑內(nèi)部因發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致氣溫突然上升，與火災(zāi)區(qū)域外形成明顯的氣壓差，促使火災(zāi)迅速蔓延加重災(zāi)情。其次，增強(qiáng)的空氣對(duì)流加速火勢(shì)增長(zhǎng)，而且空氣流動(dòng)方向自下而上，導(dǎo)致火災(zāi)煙氣自下而上的迅速擴(kuò)散。然后，建筑排煙裝置、天窗安裝位置設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮到自然風(fēng)向，使煙氣無(wú)法順利排出建筑體外。

3 建筑暖通空調(diào)防排煙技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 防火閥位置設(shè)計(jì)不合理

在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，防火閥分為70℃熔斷型防火閥與280℃熔斷型。70℃熔斷型防火閥主要用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，防火閥設(shè)置在防火分區(qū)分隔處，目的是防止煙氣沿平時(shí)的通風(fēng)、空調(diào)管道蔓延到其它的防火分區(qū)。280℃熔斷型防火閥主要用于排煙系統(tǒng)，當(dāng)煙氣的溫度達(dá)到280℃以上防火閥熔斷關(guān)閉，目的是防止火勢(shì)沿排煙風(fēng)管蔓延。科學(xué)合理的設(shè)置防火閥和排煙閥的位置能夠提高暖通空調(diào)系統(tǒng)防排煙性能，但是目前部分建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)置的閥門(mén)位置存在不合理的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響防排煙系統(tǒng)的正常功能。

3.2 地下室、高層建筑及走廊排煙系統(tǒng)存在的問(wèn)題

地下室是建筑體的主要組成部分，存在消防管道密集，空間封閉的特點(diǎn)，但由于一般地下室人員停留時(shí)間較短，在實(shí)際建筑工程往往會(huì)輕視對(duì)地下室暖空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計(jì)。高層建筑的樓梯間和前室是防排煙的重點(diǎn)區(qū)域，但是，目前很多建設(shè)單位為了節(jié)約建設(shè)成本，無(wú)視規(guī)范要求，將不符合自然排煙條件的樓梯間設(shè)置成為自然排煙，大大降低了高層建筑的排煙效果，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)無(wú)法及時(shí)排除煙氣，造成嚴(yán)重的消防事故。而且有些排煙口距離安全出口太近，影響安全出口的安全環(huán)境。

3.3 不合理的外窗排煙設(shè)計(jì)

當(dāng)建筑體選擇自然排煙方式進(jìn)行排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，合理的設(shè)計(jì)外窗位置對(duì)提高排煙效果具有重要的作用。然而，在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)法結(jié)合具體的建筑結(jié)構(gòu)特征對(duì)外窗排煙進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致排煙系統(tǒng)運(yùn)行效率降低。所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合具體的建筑結(jié)構(gòu)特征和要求對(duì)外窗進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而有效提高排煙效果。

3.4 防排煙風(fēng)機(jī)安裝、使用問(wèn)題

在選擇機(jī)械排煙方式的建筑防排煙系統(tǒng)中，防排煙風(fēng)機(jī)的安裝位置和方式具有關(guān)鍵作用。目前，高層建筑大多采用安裝防排煙風(fēng)機(jī)的方式進(jìn)行排煙，是為了快速、有效排除建筑內(nèi)部煙氣，提高高層建筑的消防安全性能。但是，目前部分建筑在安裝防排煙風(fēng)機(jī)過(guò)程中，選擇的位置存在問(wèn)題，不能有效發(fā)揮風(fēng)機(jī)作用，導(dǎo)致建筑內(nèi)部煙氣無(wú)法及時(shí)通過(guò)風(fēng)機(jī)排出建筑體之外。

3.5 無(wú)法合理控制加壓送風(fēng)口

建筑排煙的目的是為了滿足建筑消防需求，并不是單一的為了快速排出室內(nèi)煙氣，所以在加壓送風(fēng)口和排氣風(fēng)速控制上不能一昧的提高排風(fēng)速率。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合建筑體具體的結(jié)構(gòu)和不同區(qū)域的功能，在滿足規(guī)范的前提下對(duì)加壓送風(fēng)口排煙速率進(jìn)行合理設(shè)定，綜合考慮建筑特征制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)參數(shù)，充分發(fā)揮排煙系統(tǒng)效果。

4 建筑暖通空調(diào)防排煙技術(shù)應(yīng)用

4.1 加強(qiáng)防火閥的設(shè)計(jì)

合理設(shè)計(jì)防火閥的位置對(duì)提高防排煙系統(tǒng)性能具有重要作用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合建筑體具體結(jié)構(gòu)特征和暖通空調(diào)的防排煙規(guī)范要求對(duì)防火閥的安裝位置進(jìn)行合理選擇。在設(shè)計(jì)圖紙上，每一個(gè)防火閥都標(biāo)注清楚熔斷溫度、是常開(kāi)閥還是常閉閥門(mén)以及動(dòng)作時(shí)的信號(hào)連鎖等，防止施工時(shí)施工人員安裝錯(cuò)誤。

4.2 針對(duì)不同的建筑合理設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)

地下室、走廊等不同的建筑位置結(jié)構(gòu)特征不同所安裝的防排煙系統(tǒng)要求也不同。在設(shè)計(jì)地下室防排煙系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合地下室的功能和具體大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇合適的排煙方式。如果地下室設(shè)計(jì)為無(wú)窗設(shè)計(jì)還應(yīng)加裝補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，以增加室內(nèi)正壓使煙氣快速排出。暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)對(duì)于高層建筑的消防和排煙具有重要作用，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行。因此，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)不可以一味的追求設(shè)計(jì)方便或者節(jié)省工程造價(jià)而卡規(guī)范要求的下線值，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑特征和需求選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，使整體的排煙系統(tǒng)符合建筑物消防需求和使用要求。

4.3 科學(xué)設(shè)計(jì)建筑外窗

自然排煙由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因不需要安裝固定的設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)排煙功能被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，但是自然排煙往往會(huì)受到風(fēng)速、排煙口位置、室內(nèi)外溫差等因素的影響而降低排煙效果。并且，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)由于煙氣中含有大量的可燃性氣體與空氣接觸后燃燒，火勢(shì)被迅速擴(kuò)大造成貼壁效應(yīng)。因此，合理設(shè)計(jì)建筑外窗的大小和位置，能夠有效提高自然排煙效果的同時(shí)也能夠防止煙氣出現(xiàn)貼壁效應(yīng)。首先，可以根據(jù)建筑體的結(jié)構(gòu)特征設(shè)置突出裝置，當(dāng)建筑體包含向外突出的走廊可以設(shè)置橫向突出的天窗，防止煙氣貼墻。其次，根據(jù)具體的使用要求設(shè)計(jì)合理的寬高比，使煙氣能夠順利通過(guò)外窗排除建筑體外的同時(shí)防止煙氣貼墻。最后，可以安裝自動(dòng)開(kāi)合窗口，在發(fā)生火災(zāi)或者檢測(cè)到室內(nèi)煙氣含量超標(biāo)時(shí)及時(shí)開(kāi)啟外窗達(dá)到有效排煙的作用。

4.4 機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)代建筑大多是高層建筑，而且地下室存在面積大且封閉的特點(diǎn)，所以大多采用機(jī)械排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙。機(jī)械排煙系統(tǒng)在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)建筑體結(jié)構(gòu)、面積和消防需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中各防排煙管道通常安裝在建筑頂棚位置。為了系統(tǒng)的安全性，一個(gè)防排煙系統(tǒng)不應(yīng)跨越防火分區(qū)，目的是為了避免火災(zāi)蔓延到其它區(qū)域。在本防火分區(qū)內(nèi)排煙風(fēng)管應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，合理選擇排煙風(fēng)速，減少排煙阻力損失，使煙氣盡快排出室外。排煙口的位置應(yīng)選擇合理，不應(yīng)選在人員密集的場(chǎng)所，且離補(bǔ)風(fēng)口的距離要嚴(yán)格遵循規(guī)范要求。

4.5 防排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置

防排煙風(fēng)機(jī)一般是指用于排除煙氣的設(shè)備，其不僅可以減小煙霧彈的疏散面積，而且還可以降低煙霧的疏散速度，以確保在最短的時(shí)間內(nèi)建筑物內(nèi)部人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，有效降低人員傷亡和財(cái)務(wù)損失。實(shí)際上，通過(guò)對(duì)防排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置還可以有效減弱火勢(shì)，及時(shí)排除火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的熱量。目前，大多數(shù)建筑物，尤其是高層建筑物的疏散走道、疏散樓梯、消防電梯的前室等，都不具備自然排煙條件，故都設(shè)置了機(jī)械排煙系統(tǒng)，都按規(guī)范要求要求設(shè)置了防排煙風(fēng)機(jī)。建筑暖通空調(diào)防排煙需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝和設(shè)計(jì)，以確保排煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量。設(shè)計(jì)時(shí)在選擇排煙風(fēng)機(jī)時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)在設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上增加20%的富裕量。

5 總結(jié)

科學(xué)合理的應(yīng)用建筑暖通空調(diào)的防排風(fēng)技術(shù)能夠有效提高建筑體消防安全性，確保建筑內(nèi)人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合建筑體的結(jié)構(gòu)、功能、特征，選擇合適的防排煙方式提高排煙效率，并及時(shí)解決系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，保障防排煙系統(tǒng)的正常運(yùn)行。