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淺析建筑消防排煙設(shè)計
來源：消防檢測 時間：2017-06-29 08:56:23
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，天津市區(qū)高層建筑已成為建筑中的主體，并伴隨著大型化、多功能化的方向發(fā)展。據(jù)消防大隊火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，火災(zāi)中受煙害直接致死的約占80%以上，由于煙囪效應(yīng)作用，高層建筑火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣濃度危害性比一般建筑大，因此，火災(zāi)發(fā)生時必須迅速排放煙氣，以確保人員安全疏散。
一、消防電梯前室防煙設(shè)計問題
高層建筑的防排煙分為自然排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)。高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，樓梯間既是建筑用戶逃生通道，也是消防隊員進(jìn)行撲救的通道，為了滿足上述兩個需求，必須確保樓梯間和前室內(nèi)無煙。
設(shè)計中，經(jīng)常會有這樣的疑問，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)，其前室是否要設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施。筆者認(rèn)為，防煙樓梯間與其前室僅用一道乙級防火門隔開，當(dāng)對樓梯間加壓送風(fēng)時，風(fēng)量只能通過前室、外門排放出去，在對防煙樓梯間加壓送風(fēng)的同時，實(shí)際上也就是對其前室進(jìn)行加壓送風(fēng)，是一種間接的加壓送風(fēng)。因此，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)時，其前室可不設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施；但是通風(fēng)會受到門的阻力，其壓力和風(fēng)量都會受到影響，對此，我們在設(shè)計和計算防煙樓梯間的送風(fēng)量時，宜在《高規(guī)》表8.3.2－1中偏大的范圍內(nèi)取值。
從安全、經(jīng)濟(jì)的角度分析，高層建筑的消防電梯間前室宜靠外墻設(shè)置。只有滿足每五層內(nèi)可開啟外窗面積之和不小于2㎡時，可采用自然排煙。防煙樓梯間前室、消防電梯間前室采用自然排煙時，可開啟外窗面積不應(yīng)小于2㎡，合用前室不應(yīng)小于3㎡。當(dāng)前室不具備自然排煙條件時，則應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施。
二、關(guān)于中庭的防排煙設(shè)計問題
中庭在高層建筑中往往貫通數(shù)層，一旦發(fā)生火災(zāi)時，火勢和煙氣迅速蔓延，在較短的時間甚至是瞬間彌散到整個中庭，并通過中庭繼續(xù)擴(kuò)散、擴(kuò)大。對于中庭的煙控我們設(shè)計中主要技術(shù)有以下三個方面：
1、與給排水專業(yè)協(xié)商，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)許可的前提下，安裝自動噴水滅火系統(tǒng)，這樣會有效地降低火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣，設(shè)置防煙隔斷，限制煙氣擴(kuò)散；
2、與建筑專業(yè)協(xié)商，限制中庭及相連空間內(nèi)可燃物的存放量，減少發(fā)生火災(zāi)的可能性；
3、暖通專業(yè)自身要設(shè)置排煙設(shè)施，將火災(zāi)時中庭內(nèi)積存的煙氣有效地排放到建筑物外。《高規(guī)》第8.2.2.5條：“凈高小于12m的中庭可開啟的天窗或側(cè)高窗的面積不小于該中庭面積的5%時，可采用自然排煙方式。”
火災(zāi)時，煙氣的上升速度約為4m/s，一般只需3s左右就可上升到12m的高度，由于煙氣在上升過程中溫度降低會出現(xiàn)“層化”現(xiàn)象，則當(dāng)中庭不具備自然排煙條件，或者高度超過12m時，應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施。具體可通過計算確定中庭的排煙量和排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置數(shù)量：當(dāng)中庭體積小于17000立方米每小時，其排煙量按其體積的6次每小時換氣計算；當(dāng)中庭體積大于17000立方米每小時，其排煙量按其體積的4次每小時，換氣計算，但小排煙量不應(yīng)小于102000立方米每小時。
三、關(guān)于地下室的防排煙系統(tǒng)設(shè)計問題
由于機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械排煙的共性，設(shè)計中常常將機(jī)械排風(fēng)與機(jī)械排煙兩個系統(tǒng)變成一個，使其具備兩種功能。排風(fēng)、排煙合用一臺風(fēng)機(jī)時，平時低速運(yùn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械排風(fēng)，火災(zāi)時，啟動該系統(tǒng)機(jī)械排煙部件，實(shí)現(xiàn)高速排煙功能，選用雙速消防高溫排煙風(fēng)機(jī)，排煙風(fēng)機(jī)前設(shè)常閉型280℃排煙防火閥。機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量可按5次/h左右換氣計算，這個數(shù)字既可滿足排風(fēng)時的送風(fēng)要求，又同時滿足排煙時的補(bǔ)風(fēng)要求。排風(fēng)排煙合用系統(tǒng)時應(yīng)注意以下問題：
（1）排風(fēng)系統(tǒng)只能負(fù)責(zé)一個防火分區(qū)的排風(fēng)時才能與排煙系統(tǒng)合用。排風(fēng)機(jī)的選擇必須是離心風(fēng)機(jī)或排煙專用耐高溫軸流風(fēng)機(jī)。
（2）排風(fēng)、排煙合用系統(tǒng)時，風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量放置遠(yuǎn)離失火區(qū)。風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口附件官道上要設(shè)排煙防火閥。風(fēng)管斷面尺寸須按每個防煙分區(qū)的排煙量及防火規(guī)定的大流速進(jìn)行校核。合用風(fēng)道制作安裝時，需按照排煙系統(tǒng)的風(fēng)道要求施工。
（3）地下汽車庫通風(fēng)與排煙系統(tǒng)還應(yīng)該重視送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)的氣流組織。設(shè)計者應(yīng)該認(rèn)真研究、確定送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)風(fēng)管的布置，使氣流組織合理，使疏散方向正好是煙氣與污染濃度降低方向。
四、工程實(shí)例
我公司在工程設(shè)計中，地下停車場多數(shù)采用的是排風(fēng)、排煙合用系統(tǒng)。以天津某商業(yè)辦公樓為列，設(shè)有二層地下停車場，地下建筑面積為25622㎡，采用合用系統(tǒng)，風(fēng)口與風(fēng)管也是合用的。按照地下室防火分區(qū)劃分，每個防煙分區(qū)的面積均不大于2000㎡，防煙分區(qū)均不跨越防火分區(qū)，主要通道上設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
設(shè)計中，根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》（GB50067-97）中規(guī)定，排煙量按換氣次數(shù)6次/h計算，補(bǔ)風(fēng)量按換氣次數(shù)5次/h計算，設(shè)機(jī)械送風(fēng)排煙系統(tǒng)。當(dāng)其中一個防煙分區(qū)著火時，該防煙分區(qū)的排煙口則自動打開同時連動排煙風(fēng)機(jī)啟動工作，當(dāng)煙氣溫度超過280℃時，則排煙機(jī)的入口側(cè)的排煙防火閥關(guān)閉，同時連動排煙風(fēng)機(jī)停止工作。
地下車庫設(shè)機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，當(dāng)各防火分區(qū)有直接對外的車道時，利用車道補(bǔ)風(fēng)；沒有直接對外出入口的防火分區(qū)采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。車庫排風(fēng)量、排煙量均按6次/h的換氣次數(shù)計算，送風(fēng)量按4次/h的計算。排煙與排風(fēng)系統(tǒng)合用一套管道。平時按排風(fēng)工況運(yùn)行，當(dāng)某一防煙分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)按排煙工況運(yùn)行；對設(shè)有機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)的防煙分區(qū)中失火時，需要確保排煙系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)均投入運(yùn)行狀態(tài)。
五、結(jié)論：
防排煙設(shè)計是建筑消防設(shè)計中極為重要的組成部分，是建筑安全系統(tǒng)的重點(diǎn)。作為設(shè)計人員應(yīng)在充分掌握理解規(guī)范要求的同時，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，不能越界。針對具體工程應(yīng)具體對待，分析其特性，避免盲目套用規(guī)范，避免遺漏問題，實(shí)現(xiàn)建筑消防安全可靠的設(shè)計目的。