高層民用建筑防排煙設計

梅旭+肖磊

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.062

摘 要：本文以高層建筑的防排煙設計為研究對象，首先探討了高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設計的主題思想和設計方式，進而分析了其中存在的問題，在此基礎上，提出了具體的提高設計質量的措施，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：高層 民用建筑 防排煙系統(tǒng) 設計

中圖分類號：TU972 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（c）-0062-02

由于防排煙系統(tǒng)設計、建設以及維護費用較高，同時相關規(guī)范關于高層建筑防排煙系統(tǒng)設計的很多細節(jié)工作并沒有標示清楚，因此，導致在高層建筑設計及建設過程中存在問題。本文中筆者將從高層民用建筑工程消防驗收工作的實際出發(fā)，分析當前高層民用建筑防排煙設計中經常出現的問題及其原因，并對這些問題的改正措施進行分析，為實際的高層民用建筑防排煙設計及建設提供參考。

1 高層民用建筑防排煙系統(tǒng)整體設計

1.1 防排煙系統(tǒng)的主要設計方式

1.1.1 防煙系統(tǒng)設計方式

在機械加壓送風設計過程中，要從三個方面強化設計的有效性。

第一，提高送風量計算的精確度。送風量是機械加壓送風系統(tǒng)安全性設計的關鍵，實際中，由于工作條件的限制送風量往往被簡化，從而導致送風量設計時不夠精確。在實際的工作中，應當建立健全建筑模型煙塵控制區(qū)，從整體的角度確定送風量，從而提高系統(tǒng)的安全性。

第二，風量與風量范圍匹配。實際中，設置防火門或空氣泄漏數量對送風量會產生顯著的影響，同時，空間內的洞口越多、面積越大，加壓空間的送風量也越大，加壓面積難以保證正壓值，此時只能通過增大送風量來實現。因此在設計過程中，要將加壓空間與送風量根據實際情況進行匹配，提高設計的最大空間合理化。

第三，優(yōu)化系統(tǒng)運行方式。實際中，著火時開啟著火層送風口對于防排煙意義不大，設計時，應著重考慮單點火災。同時，要保證開啟著火層前室送風口容易實現，并且經濟可靠。

1.1.2 排煙系統(tǒng)設計方式

建筑排煙分為機械排煙和自然排煙兩種方式，在實際時應當根據相關規(guī)范，確定具體的排煙方案。在排煙系統(tǒng)設計時要注意以下幾個問題。

（1）自然排煙主要靠煙氣的浮力，火災時消防噴淋系統(tǒng)影響煙氣排放，條件允許時應采用機械排風。排煙窗在迎風面容易倒灌煙氣，可以采用弦窗或平移窗改善這一狀況，將煙氣排到外部，這種方式不影響建筑物外墻和采光，但成本較高（高層建筑由于熱壓作用，存在壓力差，所以室內防火、防煙分區(qū)應適當考慮，否則，冬季容易出現煙氣倒灌現象）。

（2）發(fā)生火災時室內溫度高，煙氣中含有大量未燃燒氣體，煙霧自然排出時可能會形成火焰，導致火災蔓延。自然排（通）風窗口的高度應比蓄煙高度更高，以保證人員疏散的安全，排煙窗一般位于房間一半高度上方。無論是自然或機械排煙，最終為了疏散人群減少有毒氣體的侵害，當煙氣溫度超過280℃，結束排煙系統(tǒng)工作，避免加劇火災強度。

1.2 防排煙系統(tǒng)的具體設計

防排煙系統(tǒng)的設計過程中，要從建筑的基本特點出發(fā)，在提高安全性能的同時，盡量節(jié)省空間和時間成本。

在GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）和《高規(guī)》給出了具體的防排煙系統(tǒng)設計方案，并從很多細節(jié)方面進行了具體規(guī)定。具體內容包括以下幾個方面。

（1）采用自然排煙的開窗面積應滿足以下條件：①防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積大于2m2，合用前室大于3m2；②靠外墻的防煙樓梯間每5層內可開啟外窗面積大于2m2；③長度不超過60m的內走道可開啟外窗面積大于走道面積的2%。

（2）設置機械排煙設施的部位，其排煙風機風量應符合下列要求：①擔負一個防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區(qū)的房間時，應按面積不小于60m3/（h·m2）計算；②負擔兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應按最大防煙分區(qū)面積不小于120m3/（h·m2）計算；③帶裙房的高層建筑防煙樓梯及前室，消防電梯前室或合用前室，當裙房以上部分利用可開啟外窗進行自然排煙，其前室或合用前室應設置局部機械排煙設施，排煙量按前室不小于60m3/（h·m2）計算。排氣口應位于頂棚上或靠近頂棚的墻壁上。

2 防排煙系統(tǒng)設計存在的具體問題

防排煙設計是高層建筑安全的重要保障，而在具體的建筑工程消防驗收工作過程中，發(fā)現很多業(yè)主在建筑防排煙設計及改造過程中沒有按照規(guī)范的要求作業(yè)，從而導致很多安全隱患的存在（見圖1）。

2.1 防排煙系統(tǒng)功能改造不完善

對于固定的高層建筑而言，在設計施工時為了保證整體建筑的安全性會設計一套防排煙系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的功能和對象相對寬泛，它是對整體建筑物而言的。而對于建筑內部各個有限的空間而言，在使用過程中要重新設計和改造空間的防排煙系統(tǒng)。實際中，很多業(yè)主在對使用空間的改造過程中基本沒有對原始防排煙系統(tǒng)進行改造或者重新設計，使得建筑防火安全隱患較為顯著。

這一方面的漏洞在實際的建筑工程消防驗收過程中較為常見。例如，某大廈建筑高度83.5m，屬于一類高層建筑，其地上第20層疏散走道在設計時采用的機械排煙方式，某業(yè)主將該樓層整層租賃，在二次裝修過程中，將原有疏散通道與辦公區(qū)域的隔墻拆除，利用樓層大空間進行敞開辦公。在建筑工程內裝修驗收時發(fā)現，該業(yè)主直接采用了大樓原始的防排煙設施，沒有進行任何的調整。

2.2 防排煙系統(tǒng)的風機安裝調試不到位

許多新建工程在施工完成后對系統(tǒng)調試工作并不重視。例如，在對某新建大廈建筑工程消防中，該大廈設置兩部防煙樓梯間，樓梯間前室按要求設置了正壓送風口，送風口的位置和形式設置沒有問題，但是在消防設施聯動測試啟動正壓送風機時，驗收人員利用風速儀對其正壓送風風量值進行測定，發(fā)現其送風口送風方向相反，送風口變?yōu)榕艧熆?，經檢查發(fā)現該正壓送風機電源線路接反，導致風機反轉。此類問題雖整改容易，但在驗收過程中也經常遇到，因此安裝調試到位十分重要。endprint

2.3 防排煙設施安裝位置存在問題

很多業(yè)主在進行室內裝修或者防排煙系統(tǒng)設計時，沒有按照規(guī)范要求合理設置防排煙設施，導致系統(tǒng)無法正常工作或者工作效果不佳。

例如，某一類高層建筑裙房內裝修工程中，因建筑外立面設置了電子顯示屏，將裙房的可開啟外窗封堵，使封閉樓梯間無自然通風條件，故該樓梯間需按照防煙樓梯間設置，樓梯間應設置正壓送風系統(tǒng)?，F場消防驗收時，驗收人員發(fā)現該單位直接將機械加壓送風風機安裝在疏散樓梯間的上方。

除此之外，在建筑工程消防驗收過程中發(fā)現，送風口、排煙口位置設置、防排煙風機選型及安裝等未按照規(guī)范的要求進行合理設置。

2.4 系統(tǒng)設計問題

從實際消防驗收中遇到的問題以及與業(yè)主溝通發(fā)現，民用高層建筑防排煙設計的一系列問題的出現并不是個別的現象，而是普遍的問題。出現這些問題的原因主要包括三個方面。

第一，建設單位消防安全意識淡薄，資金投入不足。很多消防問題建筑出現的原因都是由于建設單位在消防安全設計、規(guī)劃建設過程中沒有意識到消防安全的必要性，總感覺火災離自己較遠，因此，在設計過程中并沒有進行合理系統(tǒng)的設計，從而導致不安全因素產生。另外，很多單位受困于資金不足，在系統(tǒng)設計過程中沒有投入充足的資金，也導致問題的出現。

第二，混淆概念，設計未按規(guī)范要求。目前而言，《建規(guī)》和《高規(guī)》還存在很多不完善的地方，例如防排煙風機主機位置設定在這兩個規(guī)范中就沒有明確規(guī)定，因此，很多設計單位就將防排煙風機設置在樓梯間，這顯然不符合消防安全的要求。

第三，消防機構監(jiān)督力度不強。當前由于高層建筑建設規(guī)模和發(fā)展速度較快，而消防監(jiān)督人員有限，因此導致很多建筑在設計及施工過程中監(jiān)管不到位，直到工程驗收時才發(fā)現問題。

3 提高高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設計質量的措施

3.1 優(yōu)化防排煙設計方案

在初步設計時，消防機構應當與建設單位進行良好的溝通，嚴格按照規(guī)范進行審核。而對于一些平面布局調整、使用性質改變的防排煙設計，要根據布局和使用性質以及施工可行性確定設計方案。總之，在前期的設計審核過程中，要本著嚴格按照規(guī)范要求設計的原則，同時兼顧施工工藝難易程度等因素，盡可能優(yōu)化設計方案。

3.2 強化施工過程中的消防安全管理

消防監(jiān)督人員在對施工現場檢查時，應注重對防排煙系統(tǒng)施工質量進行監(jiān)管，著重檢查隱蔽工程施工過程，督促施工單位、監(jiān)理單位做好隱蔽工程記錄。

3.3 建立健全消防工程竣工驗收制度

公安部第119號令《建設工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》中，明確規(guī)定了建設、設計、施工、工程監(jiān)理等單位應當遵守消防法規(guī)、建設工程質量管理法規(guī)和國家消防技術標準，對建設工程消防設計、施工質量和安全負責，并在申報驗收時提供由以上單位加蓋公章的消防竣工驗收報告，這也是對建設、設計、施工、監(jiān)理單位職責監(jiān)督，建筑工程符合法律法規(guī)要求。

4 結語

防火設計看似簡單，但責任重大。一個好的防排煙設計，初期火災的煙氣濃度大大降低，影響至關重要。眾所周知，火災的傷亡主要由毒煙造成，因此，有義務了解防排煙規(guī)范和技術，以便為設計施工服務。

防排煙設計是建筑消防設計中較為復雜的環(huán)節(jié)，隨著防排煙系統(tǒng)研究的不斷深入，作為設計的審計人員要全面掌握監(jiān)管要求，同時，在掌握最新防排煙技術的同時認真分析其客觀特征，檢查容易出現問題的設計細節(jié)，實現高層民用建筑消防立足自救，安全可靠。

參考文獻

[1] 張菁雯，霍益，毛禹成.某商業(yè)廣場空調及防排煙系統(tǒng)設計[J].建筑熱能通風空調，2017，36（6）：98-101.

[2] 李靜波.建筑防排煙系統(tǒng)存在問題及對策[J].武警學院學報，2008，24（4）：50-52.endprint