建筑防排烟设计中的常见问题与解决

王波

(辽阳市建筑设计研究院有限责任公司，辽宁 辽阳 111000)

一、建筑防排烟方式介绍

我国建筑目前常见的排烟方式主要有两种，自然排烟和机械排烟；防烟方式也分为自然排烟及正压送风系统设计。根据《建筑设计防火规范》及《建筑防烟排烟系统技术标准》中的相关规定，建筑物内的排烟方式，可采用开启外窗等自然排烟和机械排烟。排烟是通过措施，将烟气从烟区内快速排放到大气中，而防烟则主要是利用某些措施，降低着火区域内的烟气量，防止烟气从有烟区扩散至无烟区。排烟系统和防烟系统，分别起到尽快排烟和防止烟气进一步扩散的作用。

自然排烟主要是利用室内外空气的对流作用形成的风压，将可燃物燃烧后的烟气排至大气。目前在建筑结构设计中，主要为利用外窗的无组织排烟形式；机械排烟是借助电动设备等外力，将建筑物内的烟气和热量排至大气；机械防烟是利用电动设备向疏散路线或避难所等空间输送风压，防止烟气进入无烟区。

二、建筑防排烟设计中的常见问题分析

（一）自然排烟设施不能有效排烟的问题

根据规范相关规定，排烟窗开窗角度在70°以上可视为外窗完全开启，开窗的有效面积按窗的面积计算，开窗角度小于或者等于70°时，其面积应按窗最大开启时的投影面积计算。可是在实际设计过程中，部分工作人员却没有严格按照此项规定进行操作，甚至与将固定窗面积计算到排烟窗面积中，从而造成排烟窗面积不足，严重影响排烟效果。除此之外，还应该确保排烟窗安装位置的科学合理性，部分排烟窗安装在墙体中部，甚至还有些安装在墙体底部，没有保证自然排烟窗（口）在储烟仓以内，同时也没有保证排烟窗（口）之间的水平距离要求，这就造成了排烟困难甚至无法排烟。

（二）机械排烟系统问题

1.排烟口位置设置不当

建筑排烟口一般情况下都设置在顶棚或者顶棚附近，并且和附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离应该控制在1.5米以上。但是实际操作过程中很多排烟口都被设置在墙下部，并且和顶棚之间的距离比较大，一旦出现烟气根本无法有效排烟。还有部分排烟口位置设置不够科学合理，使得人员疏散方向和烟气走向相同，还有部分企业甚至将排烟口设置在安全出口上方，这样不但达不到有效排烟目的，而且会将烟气引向安全出口。

2.挡烟垂壁未按要求设置

就我国目前情况来看，部分建筑企业并没有合理设置挡烟垂壁，部分企业虽然设置了，但是由于造价原因，业主并未进行建设，例如一些大型商场或者超市。还有部分为了达到更好的美观效果，在维修时竟然将挡烟垂壁拆除。还有部分建筑地下车库虽然有挡烟设施的设置，但是位置却不科学，也起不到有效的挡烟效果。

（三）机械防烟系统问题

1.风机选择不合理

独立前室、合用前室及共用前室间等的机械加压的风量一定要严格按照相关规范与标准来进行准确的计算，如果计算值和规定值不符则应该选用较大值。部分设计人员在设计过程中直接套用规定值，这样很容易出现风机风量不足而不能达到预期的排烟效果。除此之外，将机械排风和机械排烟共用，导致风机选型不匹配，所购买的风机功率过小，风量不足也要影响排烟效果。

2.风口和风阀的选择不当、管道漏风

如果风阀和风口选择不当就会缩小风口面积，整个系统阻力就会有所增大，进一步造成风量不足。而盲目增大风口面积也会造成风速过低现象的发生。这样都会造成正压送风系统不能达到设计的要求。

三、防排烟系统设计策略

（一）防排烟系统的主体设计思想

建筑一旦发生火灾便会产生大量的烟雾，人们在逃生过程中很容易窒息死亡或者迷失方向，烟气对人体的伤害远远大于明火。根据流体力学风流动原理可知，烟雾流动主要是因为个通风系统之间的压力差，各个区域之间存在气体密度差或者温差或者是风的流动而导致的，这几种现象都会引起烟囱效应，进一步形成火灾烟雾。现如今各大建筑物内部都存在多种易燃物品，一旦火灾发生，易燃物品会产生大量的二氧化碳，氟化氢以及一氧化碳等多种有害物质。这就要求在建筑防排烟系统设计过程中不但要对烟雾扩散进行考虑，而且还应该对各种有毒气体的有效清除引起重点关注。最为理想的防排烟设计应该是在一定空间内发生火灾的时候，可以迅速采取有效的排烟措施达到预期的排烟效果。

（二）排烟系统设计

首先，自然排烟主要是依据烟气自身浮力而设计的一种排烟结构。如果排烟窗迎风面在发生火灾的时候就会造成烟气倒灌，想要有效避免这种现象的发生，一般情况下将排烟窗设计为平移窗或者弦窗，这样不但可以有效降低烟气倒灌机率的发生，而且还有效提高了排烟效率，缺点就是这种设计方法施工成本相对比较高，所以应该充分结合实际情况，选择最为科学合理的排烟方式。由于建筑室内外温差一般都比较大，所以在热压作用下空气会出现上下层之间一定的压力差，设计人员就可以充分利用这一点对自然排烟口位置进行合理的设计，有效避免冬季烟气倒灌现象的发生 ；其次，建筑物内部一旦发生火灾，温度会迅速升高，烟气当中含有大量的可燃性气体和空气接触之后不但助燃而且容易产生火焰。为了更好的确保人员的安全疏散自然排风窗设计高度在保证最小清晰高度的同时，且在储烟仓内。总之，一切设计方法都是为了更好地降低烟气危害，有效疏散人群。

（三）防烟系统设计

首先，对送风量进行准确的计算。机械加压送风量对整个建筑防烟系统的安全使用起着很大的影响作用，在对送风量进行计算过程中，由于其会受到多种外地因素的影响，应该尽可能简化送风量过程，从而有效提高计算结果的准确性和可靠性。同时还应该充分结合建筑整体结构对建筑模型烟气控制区进行不断完善 ；其次，合理控制送风范围和送风量。由于防烟区域空气泄漏洞口比较多，这就会造成防烟系统会向空间内输送更多的风量，从而就无法保证正压值，而且防火门也会对送风量造成一定的影响。这就要求应该充分结合防烟区送风量和加压空间实际情况，对高层建筑防烟分区的送风量进行合理的设计 ；再次，优化设计整个系统。建筑物内部一旦发生火灾，应该立即开启着火层送风口，与此同时，还应该对着火层前室送风口进行快速开启。