芻議煙層溫度對機械排煙系統(tǒng)有效性的影響

楊寶恩

摘要：許多火災(zāi)實例表明煙氣是造成火災(zāi)中人員傷亡最主要的原因之一，因此，控制好火災(zāi)煙氣對于保障人員的安全尤為重要[1]。《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51251-2017作為專門的建筑防排煙規(guī)范，它的頒布實施已引起建筑行業(yè)尤其是設(shè)計領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員的廣泛關(guān)注與議論。文章基于本標(biāo)準(zhǔn)4.6節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，運用相關(guān)軟件對機械排煙系統(tǒng)的有效性進行分析。

關(guān)鍵詞：機械排煙系統(tǒng);軸對稱煙羽流;煙層平均溫度

國內(nèi)外大量建筑火災(zāi)表明，死亡人數(shù)中有50%左右是被煙氣毒死的。隨著物質(zhì)生活質(zhì)量的提高，建筑室內(nèi)裝飾越來越多，盡管國家制定了相應(yīng)的法規(guī)，但是材料的使用以及監(jiān)管情況還是存在一些問題，建筑火災(zāi)產(chǎn)生的有害煙氣主要危害如下[1]：

第一，煙氣的毒性。煙氣中含有一氧化碳、丙烯醛、氯化氫、光氣、氨氣、氰化氫等劇毒物質(zhì)。

第二，煙氣的高溫危害。有關(guān)資料顯示，人暴露在高溫?zé)煔庵校?5℃時可短時忍受，在100℃左右時，一般只能忍受幾分鐘。

第三，煙氣的遮光性。煙氣具有很強的減光作用，使得人們在有煙場合的能見度急劇降低，嚴(yán)重妨礙人員疏散和相關(guān)人員撲救。

鑒于建筑火災(zāi)中煙氣的嚴(yán)重危害性，經(jīng)過長時間的技術(shù)積累與對典型火災(zāi)的分析，2018年國家頒布了《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》），對設(shè)計、施工及驗收、消防產(chǎn)品的生產(chǎn)及準(zhǔn)用等各方面做出了比較明確的規(guī)范，當(dāng)然也會有些值得討論的、不成熟的地方。

一、問題引出

《標(biāo)準(zhǔn)》[2]4.4.10對機械排煙系統(tǒng)排煙防火閥的設(shè)置部位做了強制性規(guī)定，根據(jù)2.1.14的術(shù)語規(guī)定，排煙防火閥平時呈開啟狀態(tài)，當(dāng)管道中煙氣溫度達到280℃時關(guān)閉，4.4.6規(guī)定了排煙風(fēng)機入口處的排煙防火閥還會連鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機，此時機械排煙系統(tǒng)就停止運行了。因此合理確定煙層溫度就會關(guān)乎機械排煙系統(tǒng)的有效性。《標(biāo)準(zhǔn)》4.6.10～14針對不同的煙羽流給出了質(zhì)量流量、煙層平均溫度、各防煙分區(qū)排煙量、排煙口最大允許排煙量計算的相應(yīng)公式，不再羅列，建筑設(shè)計業(yè)內(nèi)軟件公司積極配合新標(biāo)準(zhǔn)的使用，相繼推出了一些計算軟件，筆者使用了其中的鴻業(yè)防排煙計算軟件2.0版，在與《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B相同的特定條件下進行煙層溫度計算，根據(jù)計算結(jié)果整理出了相應(yīng)數(shù)據(jù)。

二、計算數(shù)據(jù)

燃料面距地高度為0m時，軸對稱型煙羽流煙層平均溫度、質(zhì)量流量計算結(jié)果如表1所示。

三、結(jié)論

文章就燃料面距地高度為0m時的軸對稱型煙羽流煙層的理想狀態(tài)進行了計算，上表中紅色的數(shù)據(jù)顯示煙層平均溫度已超過甚至相當(dāng)一部分遠超過280℃，極有可能引起防煙分區(qū)中的排煙防火閥關(guān)閉，機械排煙系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，系統(tǒng)的有效性會大打折扣，對于其他的情況可以修改軟件的相關(guān)設(shè)定通過計算得出，會出現(xiàn)更多煙層平均溫度超過280℃的情況。因此合理確定儲煙層厚度、排煙口的最大允許排煙量應(yīng)以煙層平均溫度作為重要評判依據(jù)，《標(biāo)準(zhǔn)》中附錄B的數(shù)據(jù)以及4.4.12.2的規(guī)定值得進一步探討。

四、困惑

筆者對《標(biāo)準(zhǔn)》中小于3m凈高的空間和走道的排煙口（窗）設(shè)置的有關(guān)要求感到困惑，實際工程中圖審機構(gòu)也對擋煙垂壁下沿距地高度提出疑義，認(rèn)為不能影響疏散（2.0m），但是具體的火災(zāi)疏散高度沒有明確的出處;另外對于房間最小排煙量的規(guī)定值也很不理解，造成房間排煙口設(shè)置過多。

參考文獻：

[1]張吉光，史自強，崔紅社.高層建筑和地下建筑通風(fēng)與防排煙[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]GB51251-2017 建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2017.