基于建筑防排烟设计中应注意的问题研究

蔡章伟

摘 要：近年来，随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的逐步加快，建筑行业也出现一片繁荣的景象，高层建筑自然越来越多。其中它的防排烟设计的质量不仅影响建筑工程整体质量，还会影响人们会建筑的切身感受。所以，要重视建筑防排烟设计，本文主要围绕排烟设施设置、防烟设施设置、排烟系统设计以及地下车库与设备用房送排风系统设备等问题来综合分析，以供参考。

关键词：建筑；防排烟；设计；问题

在建筑火灾事故中，烟气窒息、中毒是导致人员伤亡的主要原因，火灾中所产生的烟雾是“一氧化碳”，窒息作用十分强，极大的威胁人员生命安全。建筑防排烟的目的就是为了控制建筑火灾的烟气流动，有利于人员安全疏散，保证消防救援的顺利展开。烟气的控制和排放建筑环境设计人员的重点，因此对其进行探究，对后续防排烟设计起着重要的促进作用。

1 建筑防排烟系统相关概述

建筑防排烟系统由管井、防火阀、排风管道、门开关设备、送、排风机、排风管道等设备组成。其设置形式直接关系着机械排烟系统的排烟量和防烟分区。通常高层建筑的防排烟设施有可开启外窗的自然防烟、机械加压送风的防烟设施以及可开启外窗的自然排烟设施和机械排烟设施。防排烟系统中的防烟系统之所以采用机械加压送风方式或自然通风方式，主要是为了防止烟气进入疏散通道系统，而排烟系统则是将烟气排至建筑物外。

1.1 机械防排烟系统

机械防排烟系统设备组成有以下：①门开关设备；②送排风管道；③管井；④防火阀；⑤排风管道。它的设置形式是楼梯间正压，排烟量和防烟分区两者有着直接联系。

1.2 自然防排烟系统

防烟楼梯间前室或合用前室，开启外窗自然排烟时可利用敞开的阳台或前室内不同朝向，排烟设施不可设置在楼梯间，将系统设置在外墙或利用建筑的阳台和凹廊，有利于开启的外窗进行无组织的自然排烟。自然排烟设置的最佳范围是距顶棚或顶板下800mm以内。房间的下方可设计自然进风，设于房间净高的1/2以下。房间和内走道的自然排烟口应至该防烟区最远点，以30m以内为最佳范围。

2 建筑防排烟设计中应注意的问题

2.1 排烟设施设置

建筑排烟方式分为可开启外窗的自然排烟设施和机械排烟设施，一般在施工中采用自然排烟方式运用的较多，并不是因为其经济性、可靠性和自然排烟方案已经达到最优化，它仍存在许多问题值得探究。当前建筑消防设计在确定排烟方案时，应以相关规范规定范围为准，结合以下问题并给予落实。①如果排烟窗处于迎风面，那么当发生火灾时，会使烟气倒灌至室内，加重火灾情况。为有效改善这种情况，可运用平移窗、下悬窗等幕墙工艺，如开启平移窗时，会自动形成窗外挡烟板，总的来说板子与窗口间形成负压，使烟气排向室外，建筑里面造型、采光等都不会受排烟的影响，属于先进可靠的方式，唯一的缺点就是成本较高。②通常有些高层建筑由于热压作用，有相应的压力差存在上、下层之间，在建筑高度有中和面，也称为室内防火分区，所以，应充分妥善考虑防烟分区。③不管机械排烟还是自然排烟，最终目的是为了疏散人群和保障生命财产安全，减少高热和有毒烟气对人员的伤害。一般出现烟火带气状态时或烟温超过280℃，就可以结束排烟系统工作。与此同时，自然排烟窗也需自动关闭，从而避免加剧火灾强度。

2.2 防烟设施的设置

建筑防烟方式也主要分为两种，主要是可开启外窗的自然排烟方式和机械加压送风。虽然相关规定曾说明，可以将自然排烟防烟方式用于疏散楼梯间或前室，允许安全保护区域可以烟气进入，在安全可靠性方面，自然排烟方式绝不逊于机械加压送风方式。因此，应注意以下方面问题：①材质、送风管道横截面、送风口的大小对风速的影响。不同材质的管道因规范的不同也会具有差异，所以，应在设计审核过程中校对风速和横截面积，看其是否满足规范的要求。②系统运行方式的选择需进一步优化，现在一般发生火灾时，开启着火层和邻近楼层前室送风口的做法对控制火灾效果不强，着火点并没有波及到邻近楼层，因此没有必要开启防烟措施。③注意漏风量和送风量因防火门和电梯口数量和面积的关系。加压控制和设置的洞口数量有着紧密的联系，面积越大，相应的漏风量也越大，从而难以保证加压区域处于规范要求的正压值范围。

2.3 排烟系统设计中的问题

中庭排烟问题：中庭指三层或三层以上且短边不小于6m的大容积空间。虽然中庭设计为建筑空间增添了魅力，但同时火灾的危险性也相應增大了。中庭建筑与普通建筑相比，有人员密度度高，火灾荷载大，内部功能复杂等特点，它还是一个连贯数层的大型封顶空间。根据相关研究看得知，当出现火灾时，即便明显的火烟不会蔓延至中庭，但会迅速扩散大量高温赌气，遍及整幢建筑物。由此可见，中庭排烟效果与整幢建筑的安全息息相关。所以，相关规定明确指出，超过12m的中庭应划分为高层建筑中，需采用机械排烟，在中庭顶部设置排烟风机。然而对于一些多层建筑，相关规定没明确划分详细排烟条件，总的概括则是不管建筑中庭是否超过12m，想要满足自然排烟要求，只要将天窗开启或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%即可实现自然排烟。

2.4 地下层的楼梯间机械加压送风的取舍问题

《建筑设计防火规范》修订稿中曾规定，当底下最顶层内地坪与室外出入口地面高差大于10m时，可采用机械加压送风方式置于防烟楼梯间。通过规范可得出，楼梯间的定性是设置机械加压送风的前提条件，一些防烟楼梯的地下楼梯间只有满足规范限制条件，可设置机械加压送风。除此之外，修订稿中的所提到的“建筑”，并未详细说明是指“居住建筑”还是“公共建筑”，因此，规定可适用于有所建筑，但如果有硬性规定的条件下，防排烟以“居住建筑”为主。

2.5 防火窗是否视为可开启外窗的问题

目前，高层民用建筑中广泛应用且经济实惠的防排烟设施是可开启外窗，但也会遇到周边建筑物和高层民用建筑防火间距不足的现象。所以，有些相关规范中提出一系列可适当减小防火间距的措施，如多层民用建筑相邻或高层建筑不低于二级耐火等级的单层，相邻一面外墙耐火极限应不低于2.00h，如果墙上设有防火卷帘或甲级防火门，可适当减小防火间距。因此，解决自然通风、自然采光和防火间距不足的矛盾可在设计中采取钢质甲级防火窗的方法。我国目前普遍使用的钢质防火窗分为两种，分别活动式和固定式。前者需根据要求设置自动关闭装置，以此来保证在火灾发生时，防火窗处于关闭状态。后者从字面上来看，则是不可开启的。从上述分析可见，当发生火灾时，任何形式的防火窗都有阻止火势蔓延的作用并阻止了烟气的排除。

3 结 语

总之，优秀的建筑防排烟设计会降低事故发生率，即便有事故出现，也会降低现场火灾烟气浓度的80%以上。防排烟设计是建筑消防中较为复杂的环节，也是建筑生命安全系统的重点。近年来，也有许多研究者不断深入探究防排烟系统，而设计人员除了掌握基本的规范要求之外，还要对防排烟技术发展的现状有所了解，站在客观的角度分析设计中的问题并加以改进，真正保证建筑安全质量。

参考文献

[1]赖庆林.建筑防排烟设计若干问题的探讨[J].暖通空调，2012，42（1）：17～21.

[2]成清华.建筑防排烟设计需注意的几个问题[J].中国新技术新产品，2011，（16）：252.

[3]吴明.建筑防排烟消防设计中的问题探讨[J].制冷空调与电力机械，2011，32（4）：68～71.

[4]蔡建军.浅析建筑防排烟设计的相关问题[J].世界华商经济年鉴·科技财经，2012，（11）：31.