暖通空调系统的防排烟设计常见问题

2021-03-30魏静

建材与装饰 2021年18期

魏静

（四川西南交大土木工程设计有限公司贵州分公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

在建筑工程暖通空调系统防排烟设计方案极具科学合理性的情况下，不但可能显著提高室内舒适度和通风性，还可以大幅降低室内电器设备的使用量，达到节约能源、减少环境污染的目的。因此，在当前的建筑行业内，对暖通空调系统防排烟设计给予了高度关注，这也愈加凸显出针对几个常见设计问题提出解决措施的必要性与紧迫性。

1 暖通空调系统的防排烟设计

暖通空调系统的防排烟设计主要包括防烟、排烟这两项内容。因此，对于建筑工程暖通空调系统而言，是一项非常重要的设计内容。一旦建筑物发生火灾时，通过防烟设计可以把烟雾控制在一定区域内，避免烟雾大量蔓延、快速扩散，给楼内人员逃生争取更多的宝贵时间，而通过排烟设计，则可以把控制区域内的烟雾排放到户外，使该区域的空气得到净化，使室内人员能够尽快呼吸到新鲜空气，进一步降低火灾所带来的危险系数。在目前的暖通空调防排烟设计中，加压与送风是实现系统防烟功能的主要措施。通过加压设备，可以防止烟雾进入到无烟区域内，再通过送风设备加快有烟区域的排烟；而排烟功能则是通过机械排烟、自然排烟等措施实现外部空气与内部烟雾之间的交换，由此发挥出防排烟设计在暖通空调系统中的安全保障作用。

2 防排烟设计中存在的问题

2.1 排烟设计不合理

目前，主要通过扩大外窗面积这一途径提高建筑暖通空调系统的实际防排烟效果。但是，由于个别设计人员对专业性概念缺少透彻理解，设计的排烟外窗存在不合理之处，导致烟雾无法快速排放到室外，极大地降低了防排烟系统整体作用价值的发挥。其设计不合理之处具体表现为：设计外窗面积与实际开启外窗面积之间存在误差，导致烟雾只能从小面积开启窗口缓慢排出，极大地影响了防排烟系统运行效果。还有一些暖通空调系统防排烟设计人员过于追求设计方案的美观性和经济性，采用天窗形式取代相关设计规范当中所要求的自然排烟窗，由此导致烟雾无法快速排出，对楼内人员逃生和火灾救援工作造成了极大的阻碍。另外，防排烟设计人员在确定排烟窗口的位置时，也存在诸多不科学、不合理之处，给防排烟系统运行造成了极大的阻碍。比如当排烟窗口位置过低时，由于烟雾密度较小，无法通过下沉的方式排至室外；当排烟窗口位置过高时，火灾救援人员无法快速打开排烟窗，从而增大了救援难度。不仅浪费了救援时间，还极有可能错过最佳救援时机，造成无可挽回的损失。

2.2 风机设置不完善

有些防排烟设计人员在没有经过精确计算的情况下，就盲目确定输风量，导致防排烟系统在实际运行中不具有效性。此外，在设计风口风速时，设计人员并没有结合建筑暖通空调系统的实际情况，仅凭借个人经验进行设置，导致送风管道作用发挥失稳，防排烟系统的作用效果更是难以得到有效发挥。

3 暖通空调系统防排烟设计的正确方法

3.1 外窗结构设计

建议将排烟窗设计成可以开启的窗户结构，确保窗户本身具有自然排烟功能，从而降低暖通空调系统的整体用电量。但是，对于整个暖通空调系统而言，自然排烟只能起到一种辅助作用，所以严禁使用内窗、固定窗等结构进行设计[1]。建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于100m的住宅建筑，当外窗位于建筑楼梯间时，向外开启面积五层之内不得小于2m2，当外窗位于本身具有防排烟功能的楼梯间内部时，在设计方案当中，需要位置设定在楼梯前室或者消防电梯前室，应确保其开启面积不小于2m2，合用前室（除共用前室与消防电梯前室合用外）开启面积不小于3m2。

3.2 加强结构设计

在针对建筑空调系统进行防排烟设计时，务必结合建筑物的整体结构合理确定各项防排烟设施设备的位置。具体的设计要求为：首先，对于那些具备车库的建筑物而言，同样需要按照相关规范对车库内部进行防排烟设计，在适合位置安装屋顶排风装置，确保车库内部具有较好的空气流动性；其次，使用双速风机可以有效提高风机转速，从而提高系统防排烟能力；再者，当烟雾浓度较低时，烟雾会悬浮在屋顶位置，结合烟雾的这一特点，建议将防排烟装置于屋顶位置[2]，力争最大限度发挥出防排烟的作用；最后，设计人员要针对地下室和走廊区域的防排烟系统进行周全细致的分析，因为这两个区域相对而言比较密闭，所以更要紧密结合其建造结构做好细节设计，确保该区域具备良好的防排烟性能。

3.3 高层建筑的防排烟设计

现代化房屋建设工程大多都属于高层建筑，在针对高层建筑暖通系统进行防排烟设计时，要充分考虑到楼层数量多、防排烟需求大等因素，严格按照相关执行标准编制设计方案。比如对于1～20楼之间，需要结合建筑物的火灾防范能力以及通风排烟需求开展设计，对于20楼以上的楼层，则需要结合其实际排防排烟需求进行再次设计，确保防排烟系统在实际应用过程中的有效性与实用性[3]。另外，在高层建筑的防排烟设计环节当中，需要结合建筑规模和建筑结构设计出多个逃生通道，还要设置足够数量的辅助通风门洞，确保通风速度可以充分满足建筑物的防排烟需求。

3.4 防火阀设计

因为防火阀可以在防排烟过程中发挥出隔绝火焰的作用，所以对于建筑物暖通空调系统防排烟设计而言，防火阀设计也是一个非常重要的部分。防火阀必须根据建筑物特有的防排烟需求进行设计，方可有效发挥出其作用价值。因此，在满足建筑物耐火需求的同时，还需要充分保证防火阀结构的完整性。这就需要在防排烟设计过程中，合理确定防火阀的位置，还要协调好各部位防火阀，力争最大程度发挥出防火阀的安全保障作用。

3.5 其他设计

在暖通空调系统的防排烟设计中，还有可能根据建筑结构的特点涉及一些其他设计环节，其目的是确保防排烟系统能够更加规范实用，符合行业标准。例如在建筑物走廊区域内，需要在适合位置安装一些温度传感器，使周边区域温度得到实时监控，一旦温度达到或者超过规定值，便会自动开启防排烟系统[4]，发挥出防排烟功效，为人身财产安全提供可靠保障。

4 暖通空调系统防排烟设计问题的控制策略

4.1 严格审核设计图纸

设计图纸是施工过程中的重要依据，是施工质量和防排烟效果的基本保障。因此，在正式开展暖通空调及防排烟系统施工之前，为了避免设计图纸当中存在一些不合理之处，设计人员要与施工人员结合设计图纸并进行技术交底，同时结合建筑结构的实际情况，对设计图纸进行再次审核。必要时，可将设计图纸交由消防部门以及建设单位进行最终确认，确保各个设计环节均具有较强的科学合理性与适宜性，为建筑放排烟效果提供可靠保障[5]。

4.2 合理设定防排烟方式

防排烟方式是否具有科学合理性，直接关系到防排烟系统的整体性能。具体涉及以下要求：对于房间和防烟楼梯间等区域，建议采用自然排烟方式。而对于地下室这一类密闭空间而言，则适合采用机械排烟方式。不满足自然排烟要求的楼梯间、前室和合用前室，需设置正压送风系统；不满足自然排烟要求的其他区域，需设置机械排烟系统，排烟口与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m，排烟口应尽量布置在与人流疏散方向相反的位置处。

4.3 控制好排烟口和送风口风速

设计人员要严格按照相关规定设计排烟口和送风口风速。例如在加压送风时，要将送风口风速控制在7m/s以下，机械排烟时，排烟口风速控制在10m/s以下，不得超出此规定限制[6]。否则，就会加大防排烟系统的运行阻力，不利于防排烟性能的发挥。因此，在对排烟口和送风口风速进行设计时，设计人员要本着较高的安全意识、责任意识与质量意识，严格落实各项国家标准及行业规范。

4.4 做好各环节的调试工作

为了确保暖通空调防排烟系统作用的有效发挥，在施工之前，工作人员要针对所有材料以及构件质量进行验收，确保防火阀、排烟阀等重要部件的质量符合工程建设标准。施工结束后，管理人员需要针对各道工序、各部位安装质量以及实际的防排烟效果进行质量验收与调试。对整个防排烟系统进行联合试运行，一旦发现隐患问题或者不合理之处，要立即对其进行改造处理，确保防排烟系统的良性运转。必要时，可以组织相关人员开展模拟演习，确保建筑物防排烟系统的性能质量符合建设要求[7]。