高層建筑防排煙設(shè)計中常見問題分析及對策

【摘要】在高層建筑設(shè)計中，排煙系統(tǒng)設(shè)計意義重大，一方面通過排煙系統(tǒng)能夠有效排除高層建筑居民日常生活所產(chǎn)生的煙氣、熱量，從而改善空氣環(huán)境，提高居住質(zhì)量；另一方面，防排煙系統(tǒng)在火災(zāi)防范、撲救中具有重要作用，能夠有效減少煙氣窒息等事故的發(fā)生。對此，本文首先介紹了常見的建筑防排煙方式，并詳細分析了高層建筑防排煙系統(tǒng)中的常見問題，然后提出了一系列高層建筑防排煙設(shè)計優(yōu)化對策，以保障高層建筑防排煙效果。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；防排煙設(shè)計；對策

1、引言

高層建筑防排煙系統(tǒng)對于防范火災(zāi)至關(guān)重要，根據(jù)調(diào)查顯示，近年來高層建筑火災(zāi)已經(jīng)給人們的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大威脅，很多人員傷亡都是因為煙氣所造成的窒息或者中毒所導致的。基于此，探究有效對策使得火災(zāi)發(fā)生時迅速排除煙氣至關(guān)重要。

2、建筑防排煙方式

建筑防排煙工程主要涉及兩個方面，防煙和排煙。防煙主要是利用各種措施避免煙氣從有煙區(qū)擴散到無煙區(qū)，并且盡可能的降低著火區(qū)域內(nèi)的煙氣量；排煙就是通過有效措施盡快把煙從煙區(qū)中排放到大氣中。在具體工程中，防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)分別起到了防止煙氣擴散和盡快排煙的作用。據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定，建筑內(nèi)的排煙可以使用開啟外窗等自然排煙方式或機械排煙方式；防煙可采用機械加壓送風的方式。

2.1 自然排煙

自然排煙主要是指通過自然力的作用，保持室內(nèi)外空氣的流通，形成風壓，或者是通過空氣的流動使可燃物的燃燒形成不均勻的室內(nèi)外熱壓，從而自然排煙。

2.2 機械排煙

機械排煙主要需要通過外力作用，依靠電能產(chǎn)生的機械動力，有效排除室內(nèi)熱量和煙氣。

2.3 機械防煙

機械防煙又被稱為機械加壓送風，指的是依靠電能產(chǎn)生的機械動力進行強制性送風，從而確保避難所和疏散路線空間內(nèi)的正常正壓值，有效避免煙氣從有煙區(qū)進入無煙區(qū)。

3、高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計常見問題

3.1 風機選擇不合理

各種前室間的機械加壓的風量應(yīng)該依據(jù)具體的計算結(jié)果來確定，如果規(guī)范值和計算值不相符，則一般可以選擇較大的值進行選取確定。一些設(shè)計直接用規(guī)范值來確定，而這樣就會導致所選的風機產(chǎn)生的風量不足，無法達到預(yù)期的效果。另外，還有一些設(shè)計所采用的是將機械排煙與排風互相結(jié)合，但是缺點在于不能根據(jù)設(shè)計的要求選擇雙速風機。除此以外，還有一些單位因為疏忽大意，以至于所購買風機的功率比設(shè)計所要求的要小，產(chǎn)生的風量不足。

3.2 自然的排煙窗設(shè)計不理想

該問題指的是在設(shè)計的過程中，可能會出現(xiàn)構(gòu)造方面的一些誤區(qū)。比如，一些排煙窗本來是不固定的，但是由于設(shè)計的失誤，可能將其設(shè)計為固定窗，從而無法達到適當排煙的效果。另外還有一些將能夠開啟的排煙窗設(shè)計在窗的下部，而固定窗則被設(shè)計為在窗的上部。上述做法并不符合客觀的規(guī)律的，在實際應(yīng)用中也會嚴重影響到排煙的功能。

3.3 排煙閥位置安裝不合理

這一問題主要是由于工作人員的自身技能與意識缺乏，沒有意識到排煙閥與送風閥的不同，直接導致錯位的安裝，最終導致問題的出現(xiàn)。

3.4 正壓送風系統(tǒng)壓差的調(diào)節(jié)裝置設(shè)計不合理

據(jù)相關(guān)要求，合用前室與防煙樓梯間應(yīng)該設(shè)置獨立的送風系統(tǒng)，在支風管位置需要安置自動調(diào)節(jié)裝置，但由于技術(shù)問題，目前在很多正壓送風系統(tǒng)設(shè)計中，并不具備相應(yīng)的壓差自動調(diào)節(jié)裝置，無法形成高于前室或樓梯間余壓值。

3.5 送風口設(shè)置不符合要求

一些豎向的防排煙系統(tǒng)采用的是固定的百葉窗式送風口，其尺寸是相一致的，使得每層的送風口在風速上不均衡。即出現(xiàn)離風機比較遠的送風口的風量有所不足，末端的甚至接近于零。

4、高層建筑防排煙設(shè)計優(yōu)化對策

4.1防煙系統(tǒng)設(shè)計

防煙設(shè)計方式在高層建筑防煙設(shè)計中常用的是機械加壓送風，此類工程中要從以下幾個方面來強化設(shè)計的有效性：①送風量的計算精確度應(yīng)提高。送風量是機械加壓送風系統(tǒng)安全性設(shè)計的一個關(guān)鍵點，而在實際中，送風量的計算常被有限的工作條件制約簡化，導致不能夠精確的計算出合適的送風量。對于這一弊端，應(yīng)該在實際工作中建立健全完整的建筑模型煙塵控制區(qū)，從整體角度確定送風量，可提高系統(tǒng)的安全性。②適當?shù)娘L量與風量范圍?？臻g內(nèi)空氣泄露洞口越多，面積越大會使加壓空間的送風量越大，加壓的面積難以保證正壓值，而設(shè)置的防火門也會對風量產(chǎn)生影響。此時就要根據(jù)實際的加壓空間與送風量大小在設(shè)計匹配的風量與范圍內(nèi)，使設(shè)計在最大空間合理化。③對系統(tǒng)運行進行優(yōu)化。因為一旦遭遇火災(zāi)，開啟著火層的送風口對防排煙的意義不太大，此時的設(shè)計應(yīng)著重考慮單點火災(zāi)。為了更加的經(jīng)濟可靠，需確保著火層前室送風口開啟方便、快捷。

4.2 自然排煙窗的設(shè)計

在高層建筑防排煙設(shè)計中，自然排煙經(jīng)濟性較高，施工便捷，而且維護管理比較方便。

如果滿足自然排煙條件，則可以優(yōu)先選擇這一設(shè)計方式，但是如果設(shè)計方式不當，則會很難達到設(shè)計要求。排煙窗設(shè)計對于自然排煙的效果具有很大影響，下文將對自然排煙窗（排煙口）的位置、結(jié)構(gòu)形式及有效面積進行詳細分析探究。當火災(zāi)發(fā)生時，排氣為上升氣流，為了提升排煙效果，可以將自然排煙窗設(shè)置在排煙區(qū)域外墻上方或者屋頂上。如果設(shè)置在外墻上，則排煙口底標高不應(yīng)該低于室內(nèi)凈高度的1/2，而且還需要設(shè)置便于開啟的自動裝置或者手動裝置，而且手動開關(guān)應(yīng)設(shè)在距地面0.8～1.5m位置。與此同時，自然排煙窗的開啟方向應(yīng)該沿著火災(zāi)氣流方向；自然排煙窗與防煙分區(qū)的最大水平距離應(yīng)該控制在30m以內(nèi)。只有嚴格設(shè)置排煙窗，才可以達到較好的自然排煙效果。排煙窗口的形式有很多中，不同形式的派窗口，其有效面積參數(shù)也是不同的。對實際工程進行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，當采用側(cè)拉窗時，有效面積應(yīng)按開啟的最大窗口計算；當開啟角度大于等于70°，其面積可按窗的面積計算；當開啟角度小于70°，其面積近似按以下公式計算窗的有效面積：Fp=Fc×sinα式中：FP指的是有效排煙面積，m2；Fc指的是窗的面積，m2；α指的是窗的開啟角度。

4.3 樓梯送風系統(tǒng)

在高層建筑的實際使用過程中，樓梯間正壓送風的系統(tǒng)在工作過程中會時常出現(xiàn)問題，由于樓梯間的封閉效果不好或者加壓的風量出現(xiàn)泄漏的狀況，就不會及時的形成安全正壓，導致火災(zāi)的煙氣侵入到整個樓梯，并出現(xiàn)大面積的蔓延現(xiàn)象。大多數(shù)的高層建筑在進行樓梯防火門的選擇時，往往會選擇價格較低的常閉式防火門。在高層建筑施工結(jié)束并投入實際使用中時，由于閉門器在打開角度超過90°會出現(xiàn)不能自動關(guān)閉的情況，導致常閉式的防火門始終處于敞開狀態(tài)。除此之外，高層建筑物中的業(yè)主會為了自身出行的方便，有意將常閉式防火門拆除或者破壞，使其處于敞開狀態(tài)。以上兩種情況使常閉式防火門處于常開狀態(tài)，失去其自身的功能及作用，不能保證樓梯間的封閉狀態(tài)，即使開啟送風系統(tǒng)也無法形成樓梯間的正壓，進而出現(xiàn)高層建筑物的安全隱患。若在防煙樓梯與前室都安裝常開式防火門，則可

以有效的防止以上情況的出現(xiàn)。常開式防火門處于敞開狀態(tài)，在發(fā)生火災(zāi)時，可以自動關(guān)閉，并與送風系統(tǒng)共同發(fā)揮防排煙的作用。對于機械加壓送風系統(tǒng)，在取風口設(shè)置工作中常出現(xiàn)位置設(shè)置不當?shù)默F(xiàn)象。高層建筑物中取風口的設(shè)置地點較為復雜，包括樓頂，室內(nèi)，或者與樓梯間相通。取風口的不合理設(shè)置會受到火災(zāi)的安全威脅，極易將火災(zāi)的煙氣吸入到樓梯的防煙區(qū)域，從而出現(xiàn)極為嚴重的后果。因此，在高層建筑物送風系統(tǒng)的取風口設(shè)置工作中，應(yīng)根據(jù)實際情況進行科學合理的設(shè)置。在取風口的位置設(shè)置煙霧探測器，高層建筑物中一旦出現(xiàn)煙氣就會感應(yīng)到，并自動開啟送風系統(tǒng)的關(guān)閉程序。除此之外，送風系統(tǒng)的取風口不應(yīng)設(shè)置在出現(xiàn)火災(zāi)煙氣威脅的位置，最好設(shè)置在高層建筑物的底部位置，并且處于上風方向。

4.4 風管密封性設(shè)計

防排煙管道是高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計的主體內(nèi)容，在對其進行設(shè)計與施工的過程中，有關(guān)設(shè)計施工人員不僅要考慮風管設(shè)計的合理性、施工的準確性等問題，同時還應(yīng)對其施工的質(zhì)量進行把握。對此，在具體的施工過程中，有關(guān)工作人員應(yīng)在注重施工進度的同時，加強對施工各項細節(jié)的重視程度，努力提高施工質(zhì)量，注重細節(jié)、提高施工質(zhì)量。為了有效解決風管密封性較差問題，需要施工人員加大對細節(jié)部分的關(guān)注力度，例如：做好風管接縫、接管連接處的施工工作，確保風管的密封性；嚴格按照施工規(guī)范行事，防止出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象。在開展管道施工過程中，應(yīng)該加強對外部附加支撐結(jié)構(gòu)的重視程度，做好細節(jié)工作，以此提高管道施工質(zhì)量，促使風管漏風問題得到有效解決。

結(jié)語：

綜上所述，高層建筑防排煙設(shè)計是高層建筑設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，如果不能做好防排煙工作，則會直接影響建筑的使用安全。因此，必須充分掌握防排煙設(shè)計的理論，充分利用相關(guān)防排煙的規(guī)范，科學合理地設(shè)置防排煙系統(tǒng)。除此以外，還應(yīng)該加強高層建筑防排煙設(shè)施的維護和管理，這對高層建筑防排煙設(shè)計系統(tǒng)的完善是至關(guān)重要的。