高层建筑防排烟设计常见问题分析探讨

张庆志

【摘 要】 火灾时产生大量的烟和热，尤其烟气对人的危害最大，生命至上的时代，建筑消防设计更应重视防排烟系统的设计。本文对高层建筑防排烟系统设计及施工中易出现的问题进行了分析，供大家探讨。

【关键词】 高层 防排烟 分析

近年来，高层建筑火灾事故呈明显上升趋势，群死群伤事故时有发生，统计资料显示，在各类火灾事故中，绝大部分的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒，疏散不及时导致。如何才能做到火灾发生时及时排除烟气并有效防止烟气进入安全疏散通道，保证人员在较好的能见度下进行安全疏散，同时使消防人员更有效的开展灭火救援工作，最大限度地减少高层民用建筑火灾事故中的人员伤亡，科学地进行防排烟设计、施工、管理尤为重要。当前，由于部分设计、施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面，导致在建筑工程的防烟设计、施工上存在一些缺陷，导致工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。在此，结合工作实践，对高层建筑防排烟系统中存在的一些问题与同行一起分析探讨。

1 自然排烟设施常见问题

自然排烟是利用烟气流动的规律，采用可开启外窗，敞开的阳台、凹廊将有毒高温烟气排出，具有结构简单、容易操作、便于维护等优点。《高规》中规定：除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。从规范中看出，宜优先采用自然排烟设施进行排烟。但在实际检查中，我们会经常发现存在以下几个问题。

1.1 自然排烟窗的可开启面积不足

《高规》中对需排烟建筑可开启外窗的面积有明确的规定，但检查与验收工作中，我们会经常发现，一些被设计用于自然排烟的窗户是固定窗，不可开启的，亦或是可开启面积严重不足。固定玻璃与可开启外窗有很大区别，按照规范的定义，可开启的外窗才是自然排烟设施。

1.2 自然排烟窗的设置部位不合理

火灾产生的烟气和热气，因其较一般空气轻，所以都上升到着火层上部。为此，排烟窗应设置在上方，以利于烟气和热气的排出。但在一部分工程中，自然排烟窗并不是设置在墙体上部的，而设置在了中部甚至下部，距顶板的距离较大，势必会影响排烟效果。

1.3 排烟窗的安装高度导致不便于开启

一些设计单位往往会走“极端”，要么将开启外窗设置在较低的位置（根据人身高设计的位置），要么将开启扇设置在高处（如距离顶板下方较近的位置），但却缺少方便开启的装置。可开启外窗安装高度过高，一般很难开启，又未设计方便的开窗装置，一旦火灾发生，无法顺利地开启外窗。

2 机械防排烟设施常见问题

机械排烟系统是由顶板下不小于50cm的梁或挡烟垂壁、排烟口、排烟管道、排烟防火阀、排烟机、烟气出口以及控制等设备组成的。在实际应用中机械排烟系统的设计主要存在以下几个方面的问题。

2.1 加压送风新风入口距排烟系统排烟出口太近，新风入口与排烟出口没有高差

根据《高规》，加压送风新风入口距排烟系统排烟出口太近时，会把排出高温烟气从新风入口吸入并送入楼梯间或前室，妨碍人员的疏散。因此，新风入口应与排烟出口水平距离不宜小于10m，或两者垂直距离不宜小于3m，且新风入口低于排烟出口。另外，新风入口不应贴近外墙（女儿墙）。

2.2 加压送风机风压选用过高或过低，造成楼梯间及前室余压偏高或偏低

风机压头过高造成楼梯间及前室余压偏高，疏散门开启困难甚至不能开启。风机风压过低，造成楼梯间及前室余压偏低，不足以阻止烟气进入前室。为防止超压，可有两种控制余压的方法：一是设泄压阀，但在泄压阀后应加设防火阀；二是在加压风机进风管和出风管间加旁通管及电动风阀，并在楼梯间及前室分别设压力传感器，用压力传感器设定余压值控制旁通电动风阀开启。

2.3 排烟风机启动后同时给多个防烟分区排烟

一个机械排烟系统可以在若干个防烟分区的区域内担负排烟任务，但一次只能在一个防烟分区面积内实施排烟。多个防烟分区同时排烟会导致排烟口多、漏风点多、排烟量小、排烟效率低下。

2.4 排烟口为无阀常开排烟口

这种情况的后果就是，一旦发生火灾，排烟风机启动后，所有排烟口都在排烟，同时也会导致高温烟气会通过排烟口进入排烟管道，使烟气蔓延到其他非着火区域。排烟口的设计一般是平时关闭，需排烟时，手动或远程控制打开。所以应该选用设有排烟防火阀的排烟口，平时保持关闭，火灾时由火灾自动报警联动排烟口开启，并联动排烟风机运行。

2.5 风道竖井施工质量差

机械防烟风道一般为砖筑风道，内表面有的未抹灰，有的即使抹灰了也很精糙，漏风现象较为严重。暖通设计人员应考虑风道漏风系数，按规定计算风量。建筑设计人员必须明确风道内表面的做法，在施工过程中建筑单位现场工程师及监理工程师应加强对此部位的监督管理，将此列为施工监督检查的重要内容，做到发现问题后及时督促施工单位进行整改。

3 排烟风机机房常见问题

排烟风机机房的位置设置是容易被设计人员忽视的一个问题，特别是在水平区域设置集中排烟系统时往往未设置专用排烟机房。要么将排烟风机裸露于需要排烟的空间中，要么将排烟风机设置在楼梯间或前室内。主要存在风机设置设置位置不合理的问题。防排烟设计的最终目的是防止烟气进入疏散通道，减少烟气对人员疏散和灭火行动的影响，而楼梯间或前室都是人员疏散和灭火行动的必经通道，将排烟风机设置在楼梯间或前室内，往往会因为设备和施工质量等各种原因，造成烟气通过风管涌人楼梯间或前室，这显然与防排烟设计的原则相违背。所以应将排烟风机单独机房设置。可以设置在用耐火极限不低于2.00h的隔墙、1.50h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开的专用机房内，并在风管穿越机房的隔墙处设置排烟防火阀，排烟防火阀是防止烟气在排烟风机关闭后蔓延的重要措施。同时也可以避免排烟风机长时间的暴露于高温烟气中，造成对排烟风机不必要的损坏。

4 结语

防排烟设计是建筑防火设计中的重要组成部份，因此在防排烟设计中不仅要掌握防排烟方式基本知识，还要熟练掌握国家现行规范、标准，同时还应学习参考国外防排烟作法，从实际工程项目中吸取经验，从而使防排烟设计在建筑防火中发挥更理想的作用。既要做到充分掌握消防设计理论，又要能够根据具体的工程特点灵活运用消防规范，在满足现行的规范的同时尽量做到设计合理和降低造价。目前消防设计的相关规范还存在着很多的不足，在实际工程中也应该认真的积累，积极的探索性能化设计规范，积极的推动消防设计技术的发展，以做到真正的科学、实用以及合理。endprint