建筑防排煙系統幾個問題的探討

許煒

摘 要：根據實際工程經驗以及工程項目中所遇到的問題，并結合國家標準GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》，對建筑防排煙系統設計中目前尚不夠明確的消防前室正壓送風系統正壓值的控制技術、防煙分區擋煙垂壁的設置高度相關的影響因素和要求，以及規范中所規定的有一定耐火極限要求的防火風管涉及具體施工安裝可行性的型式等相關問題進行分析、探討，給出可實施性的方案或建議。

關鍵詞：建筑防排煙;正壓送風;擋煙垂壁;防火風管

0引言

建筑防排煙系統是建筑防火設計的非常重要的一環，火災中煙氣是對人的生命安全產生威脅的最大因素，而正確合理的防排煙系統設計則可以有效地降低煙氣在火災中對人員的生命安全威脅，確保建筑物內人員順利疏散、安全避難，為火災撲救創造有利條件。但目前具體工程的防排煙系統設計與實施中，尚有部分不夠明確的問題。筆者根據多年工程經驗，并結合相關標準，對建筑防排煙系統中的防煙樓梯間及前室正壓送風系統的正壓控制、擋煙垂壁的設置高度以及防火風管的型式等問題進行分析、探討，并給出相關建議。

1 防煙樓梯間及前室正壓送風系統的余壓控制

按相關規范：機械加壓送風量應滿足走廊至樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應符合下列要求：（1）前室、合用前室、消防電梯前室、封閉避難層（間）與走道之間的壓差應為25Pa-30Pa;（2）防煙樓梯間、封閉樓梯間與走道之間的壓差應為40Pa-50Pa;（3）當系統余壓值超過最大允許壓力差時應采取泄壓措施。新規范中，從基于余正壓不影響疏散門開啟的技術角度，規定了系統的最大允許壓力差的計算方法[1]。

實際工程中，由于相關系統裕量的因素，系統余壓值常常超過最大允許壓力差，而導致系統調試中出現疏散門無法打開的現象，因此目前系統設計中，基本均設計有泄壓裝置。目前常用的泄壓裝置有兩種，分別為設置樓梯間或前室余壓閥和設置風系統旁通泄壓閥的方式。

實際工程中，由于余壓閥受建筑與裝修的限制，更多項目偏向采用設置風系統壓差旁通泄壓閥的方式。對于后一種方式，一般于前室或樓梯間適當位置設置壓力傳感器，控制加壓送風機出口處的旁通泄壓閥，以調整前室或樓梯間的余壓值。

對于前室正壓送風系統的旁通泄壓閥，按常規般理解，宜為比例可調型的電動風量調節閥，但具體工程項目中，如采用比例可調型的電動風量調節閥，則不得不面臨以下問題，各類消防系統的電控閥門必須接入消控系統，但該閥卻無法直接接入消控系統，因消控系統只接收數字量（啟閉）信號，不接收模擬量（調節）信號。

為避免部分工程竣工前夕，發現此問題而無法按期正常聯動調試，有必要于設計前期對此壓差控制旁通泄壓閥的類型和控制方式進行明確，筆者作如下建議。

對于采用壓差旁通泄壓閥進行余壓控制的正壓送風系統中，樓梯間正壓送風系統，由于測壓點僅固定為一處，可在調試階段一次性調定旁通閥開度，且可永久保持，因此樓梯間系統建議采用開關型閥度手動可調電動風閥，或開關型電動風閥加一手動調節閥，該電動風閥可結合壓差開關，統一并入消控系統，由消控系統控制該旁通閥的開啟與關閉。該系統設計原理簡單，易實現，投資小。

而對于前室正壓送風系統，如圖1所示，每層前室均需設置壓力傳感器。在一個系統中，最高層前室和最低層前室實現相同壓差時，由于管路阻力的差異，相應閥體開度會有所差異，因此前室系統建議采用比例可調型電動風量調節閥結合壓力傳感器的方式。由相應樓層前室的壓差開關控制旁通風閥的開度，當任意一個前室超壓時，該比例可調型電動旁通風閥開度不斷增大，直至壓差值不超過30Pa，此時閥門開度保持在此位置;但如果調節過程中，在某一特定量程范圍內，閥門開度調整對風量影響偏大，或由于其他原因，壓差值小于25Pa時，旁通風閥開度需不斷減小，直至壓差值不小于25Pa。此方案由于采用閥度調節型閥門，其差壓控制風閥需自成獨立系統，消控無法控制，也不屬于樓控范疇。但此獨立控制系統需具備消控通訊接口，必須將此接口接入消控，以保證消控系統對此電動風閥可監。該系統設計的優點是旁通風閥的開啟角度可根據加壓部位的壓差值進行調整，具備較大量程的風量可調性，但缺點是所需實現的壓差范圍太小（25Pa-30Pa），調節過程中可能產生頻繁振蕩，且系統較復雜，造價高[2]。

2 擋煙垂壁設置高度

擋煙垂壁可分為固定式擋煙垂壁和活動式擋煙垂壁。

按規范的相關規定，擋煙垂壁等擋煙分隔設施的深度不應小于規定的儲煙倉厚度，一般理解擋煙垂壁底邊高度即為設計控制的煙層底高度;當采用自然排煙方式時，儲煙倉的厚度不應小于空間凈高的20%，且不應小于500mm;當采用機械排煙方式時，不應小于空間凈高的10%，且不應小于500mm;同時儲煙倉底部距地面的高度應大于安全疏散所需的最小清晰高度;且機械排煙系統中，單個排煙口的最大允許排煙量也與煙層厚度相關。

按照《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB51251-2017）第4.6.9條：走道、室內空間凈高不大于3m的區域，其最小清晰高度不宜小于其凈高的1/2，其他區域的最小清晰高度應按下式計算：

式中為最小清晰高度（m）;對于單層空間，取排煙空間的建筑凈高（m），對于多層空間，取最高疏散樓層的層高（m）。

按照《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB51251-2017）第4.6.14條：機械排煙系統中，單個排煙口的最大允許排煙量宜按下式計算：

式中為單個排煙口最大允許排煙量，m3/s;為排煙位置系數;為排煙系統吸入口最低點之下煙氣層厚度，m;為煙層的平均絕對溫度，K;為環境的絕對溫度，K。

按以上規范的相關條文和計算公式規定，擋煙垂壁底部距地高度與建筑高度、煙層厚度、單個排煙口最大允許排煙量等因素均相關。對于空間凈高不大于3m的走道、室內空間，僅規定最小清晰高度不宜小于其凈高的1/2，并未規定相關聯的擋煙垂壁底標高對消防疏散通行最小凈空高度要求的影響，導致目前具體設計中受機械排煙口面積、自然排煙窗設置高度等限制，經常出現3m以下凈高的空間擋煙垂壁底邊高度小于1.8m。雖然采用了電動擋煙垂壁，平時通行高度無礙，但火災時一旦擋煙垂壁放下，立即影響了火災逃生的疏散高度。建議應對走道和室內空間凈高不大于3m區域的擋煙垂壁對疏散高度的影響做明確限制，避免設計混亂。

3 防火風管型式

按規范規定，加壓送風管豎向設置時應獨立設置在管道井內，當確有困難時，未設置在管道井內或與其他管道合用管道井的送風管道，其耐火極限不應低于1.00h;水平設置的送風管道，當設置在吊頂內時，其耐火極限不應低于0.50h，當未設置在吊頂內時，其耐火極限不應低于1.00h。對于機械排煙風管，豎向設置的排煙管道應設置在獨立的管道井內，排煙管道的耐火極限不應低于0.50h;水平設置的排煙管道應設置在吊頂內，其耐火極限不應低于0.50h，當確有困難時，可直接設置在室內，但管道的耐火極限不應小于1.00h;設置在走道部位吊頂內的排煙管道，以及穿越防火分區的排煙管道，其管道的耐火極限不應小于1.00h。

由于金屬風管管材本身難以實現耐火極限要求，對于風管的防火處理，目前普遍認可的是參照鋼結構防火保護措施的方法，噴涂防火涂料和包裹防火板。目前市場中，較為認可的是金屬風管外設置防火板包裹，但該風管防火措施安裝操作空間要求高，管壁厚，特別是位于管井內的風管難以施工。

另07K103-2《防排煙設備及附件選用與安裝》圖集中推薦的防火風管為纖維增強硅酸鹽板，且有制作和安裝方式說明。防火風管較為適合于管道井中安裝。但目前具體設計中遇到的問題時，在《建筑機電工程抗震設計規范》中，規定高層建筑及9度地區的建筑應采用熱鍍鋅鋼板或鋼板制作。而圖集中所推薦的纖維增強硅酸鹽板不屬于金屬風道，相關法規條文無法合拍，造成設計與施工安裝的左右為難。建議圖集中可增加同時滿足各方法規，并利于安裝實施的金屬復合防火風管，以解決高層建筑管井內有耐火極限要求的防火風管的設計、安裝問題[3]。

4結語

對于防煙樓梯間和前室的正壓控制，特別是前室的正壓值控制，目前普遍采用的啟閉型開關泄壓風閥難以控制不同樓層前室的正壓控制值，建議采用比例可調型的電動風量調節閥，與前室壓力傳感器自成獨立系統，且此獨立控制系統具備消控通訊接口，此接口接入消控，消控系統對此電動風閥可監。

對于擋煙垂壁的設置高度，目前規范規定值與多因素相關，但對于凈高3m下的空間唯獨未提及對火災時疏散高度的影響，建議明確相關要求。

另對于有一定耐火要求的防火風管，鑒于安裝施工的可實施性，以及不同法規內容的未完全合拍，建議能明確滿足多方要求的合規產品。

參考文獻

[1] 吳兆武，張兵.排煙口個數與擋煙垂壁高度的關系探討[J].山西建筑，2019（7）：146-147.

[2] 佚名.07K103-2，防排煙設備及附件選用與安裝[J].中國建筑標準設計研究院，2019（8）：115-117.

[3] 15K606，建筑防煙排煙系統技術標準圖示[J].中國建筑標準設計研究院，2017（10）：59.