建筑火灾中消防防排烟系统的作用探究

2022-12-21王国祥

中国设备工程 2022年21期

王国祥

（江苏省太仓市消防救援大队，江苏太仓 215400）

近几年，在经济社会不断发展的过程中，人们对建筑的美观性有着越来越高的要求，受此影响各类楼房以及商场等，都会运用大量具备较强可燃性的一系列装饰装修材料，这也导致建筑火灾问题频频出现。对于建筑火灾来讲，有很大一部分人员是因为吸入了烟气而出现窒息昏厥或者是死亡问题，因此，在建筑中合理设置消防防排烟系统便显得极为重要，有必要对防排烟系统的作用以及科学设置做出深入研究，并加强消防监督工作，以此切实保证人们的生命安全。

1 建筑消防防排烟系统概述

1.1 防烟系统

对于建筑防烟系统而言，指的是借助机械加压送风或者是自然通风等形式，来有效地避免烟气进入建筑的楼梯间、前室以及避难层等各类空间的一种系统。其机械防烟和自然防烟常见设施如下。

1.1.1 机械防烟

一般机械防烟需要用到的设施主要涉及加压送风机、送风口以及送风管道等。如果防烟楼梯间进行加压送风，但是前室不送风，此时，楼梯间以及前室的隔墙上通常会安装余压阀。

（1）对于加压送风机，现阶段通常会选用中压或者是低压离心风机、轴流风机或者是相应的混流风机。

（2）对于加压送风管道，通常要由不可燃材料制作而成。

（3）对于加压送风口，可以分为常开、常闭还有自垂百叶等多种形式。一般常开式指的是普通的固定叶片式相应百叶风口；对于常闭式通常借助手动或者是电动进行开启，主要安置于前室或者是合用前室；对于自垂百叶式来讲，平时主要借助百叶重力进行自主关闭，进入加压状态能够自行开启，通常在防烟楼梯间较为常用。

1.1.2 自然防烟设施

建筑自然防烟设施现阶段较为常见的为“可开启外窗”，一般指的是设置在防烟楼梯间及其前室以及消防楼梯前室或者是合用前室墙上的一系列洞口或者是能够人工开启的相应普通外窗。

1.2 排烟系统

排烟系统指的是借助机械排烟或者是自然排烟的形式，有效地将房间以及走道等空间中存在的烟气顺利排到建筑之外的一种系统。其机械排烟和自然排烟所需设施大体如下。

1.2.1 机械排烟

建筑机械排烟设施一般涉及排烟风机、管道以及防火阀等。

（1）对于排烟风机，现阶段常见的包括离心风机以及排烟专用的相应混流或者是轴流风机，也有部分建筑当中会选用风机箱或者是相应的屋顶式风机。其本身与加压风机最大的区别在于：大多数排烟风机需要确保可以在280℃及以上的环境下依然可以持续工作达到30min及以上。

（2）对于排烟管道，强调必须为不可燃材料制作而成，现阶段较为常见的管道一般为镀锌钢板制作而成，实际厚度需要结合高压系统进行确定，同时需要对其应用隔热防火措施，或者是必须与可燃物之间保持在150mm以上的距离。

（3）防火阀。主要设置在机械排烟系统的相应管道上，一般需要保持在开启状态，建筑出现火灾时，如果排烟管道中的温度处于280℃及以上时关闭，发挥着隔烟阻火的作用。通常涉及阀体、叶片以及执行机构还有温感器等多个部分。

1.2.2 自然排烟

建筑自然排烟设施通常涉及到可人工开启的相应普通外窗，还有自动排烟窗。对于后者来讲其平时可以作为普通的自然通风设施，可结合气候或者是通风换气实际需求进行开启或者是关闭。一旦出现火灾，能够在接收到防控中心给出的相应火警信号或者是接收烟感信号后自动进行开启，并且兼具手启功能。

2 建筑火灾中消防防排烟系统的作用分析

2.1 能够为安全疏散提供便利条件

通过大量火灾统计以及试验表明，大部分安装有足够健全的防排烟系统以及自动喷水灭火装置的建筑物，往往很少会因为浓烟或者是高温的影响和干扰，导致室内人员出现无法睁开眼睛以及透不过气的问题，大多数人员可以对疏散方向以及路线做出较为清晰准确的辨别，所以防排烟系统通常情况下，可以为安全疏散有效地提供一个足够便利的条件，有助于提高疏散效率。

2.2 能够为消防扑救提供便利

当一个建筑物出现火灾并且目前处于熏烧阶段，如果各处房间此时已经充满烟雾或者是门窗处于一个紧闭的状态，那么消防人员在到达火场后，会因为浓烟以及热气的影响，往往很难睁开眼睛或者是无法看清火场实际情况，这样也就无法迅速有效地确定具体起火点，从而严重影响灭火效率和质量。通过对防排烟系统的合理设置，则能够缓解上述问题，有助于为消防扑救提供便利，大大提高扑救作业效率和质量。

2.3 能够有效控制火势蔓延

结合大量实践以及试验结果来看，安装了足够健全防排烟系统的建筑，在真正出现火灾时，不但可以及时排除大量烟气，同时还可以顺带排除一场火灾中接近70%～80%左右的热量，这能够对避免火势蔓延发挥出重要价值和作用。

3 做好消防防排烟系统消防监督工作

首先，对于排烟防火阀需要保证平时处于关闭状态，并且需要将其设置在排烟支管以及排烟风机机房方面的入口处。部分设计中会将防火阀平时处于一个开启状态，认为防火阀发挥的作用，仅为有效排出280℃的烟气，如此不但无法防火，而且容易助长火势蔓延，所以在施工装配过程中需要给予严格监督和管控。其次，严格检查排烟阀是否安装在机械排烟系统方面的一系列支管端部，需要注意的是，每个防烟分区中至少要设置一个排烟口。实际火灾中，任一排烟口或者是排烟阀处于开启状态时，需要保证排烟机可以自行启动。对于同一防烟分区需要合理设置多个排烟口，严格检查是否可以做到所有排烟口均能同时进行开启。最后，严格监督检查防烟分区当中的排烟口距相应最远点的实际水平距离是否已经超过30m。

在实际开展监督工作中，对于上述几个问题，作为消防监督部门需要做好严格仔细的检查工作，督促落实整改，从而确保防排烟系统可以发挥应有价值和作用。

4 建筑火灾中消防防排烟系统的设置要点分析

4.1 做好楼梯间自然防烟

对于建筑来讲，楼梯间属于一个重点设置防烟设施的区域。现阶段若是封闭楼梯间，通常可选用自然防烟，一般应该在楼梯间最高处有效地设置便于开启的普通窗户，通常面积需要控制在1m2以上。对于地面楼梯间，应该在楼梯的外墙合理地开设窗户，一般5层内的实际总面积需要控制在2m2以上，同时要保证便于开启。在实际设置窗户过程中，一般不必层层都有，但通常不能超过3层，楼梯高度应该超过10m。如果楼梯间处于地面上时，若实际高度≤10m，通常可直接在最高处有效地安装一个便于开启的窗户即可。对于高度处于10m以内的地上楼梯间，还可以在其外墙合理地设置一个2m2及以上的可开启外窗，对于其中的1m2通常需要设置在楼梯顶部，对于剩余的1m2主要是用来满足楼梯间中的自然通风需要。

4.2 做好前室风口设计

对于建筑中的前室，一般设置加压送风装置，在实际设计过程中，对送风口通常有着较为严格的要求。例如：需要在前室顶部合理地设计一送风口，以此有效避免烟气进入前室。但是，对于这种设计来讲，其无法选用单层的相应百叶出风口，所以不但导致风口的实际出风量大打折扣，同时风向也比较容易被百叶所影响。为避免此类问题出现，对于前室顶部方面的加压送风口通常可选用垂直百叶风口，也可以选用格栅风口，这样可以确保加压送风口有效送出的风能够垂直于地面快速地送到前室。

4.3 做好风道竖井方面的设计工作

建筑中设置机械加压送风以及排烟系统时，通常会设置很多的风道竖井，但由于部分情况下土建构件，例如，梁以及柱子等能够对风道空间进行占用，所以会导致风道竖井内部出现不够平整以及不光滑的问题。而结合现阶段的规范要求来看，建筑消防风道竖井中需要内衬铁皮风管，那么，这便很容易对实际施工产生不利影响。除此之外，对于构件凸入风道这种情况来讲，若是设置送风排烟系统，往往风道风管的阻力也能够得到进一步增加，所以会使得风道系统方面的风机压力持续加大。因此，在实际设计建筑防排烟系统时，应该积极主动地与土建专业进行交流配合，尽可能地减少风道竖井当中存在相应的内构筑物。

4.4 做好阀门设计工作

对于建筑消防防排烟系统来讲，阀门属于一个重点内容，如果建筑出现了火灾问题，阀门的开启以及关闭往往能够对整个防排烟系统的运行效果产生直接影响，原因在于阀门能够对烟气走向发挥出至关重要的控制作用，所以其可以在最大程度上减少火灾对建筑物中人员的影响和危害。这便强调在实际设计防排烟系统时，要切实结合有关标准以及规定来对防火阀以及排烟防火阀还有排烟阀等进行科学合理的设计和选用，以此保证阀门设计的合理性以及应用有效性。

4.5 做好风管耐火性能的管控工作

对于排烟风管来讲，其属于建筑防排烟系统中的一个关键部分，结合《建筑防排烟系统技术标准》（GB51251-2017）来看，对于建筑中排烟风管自身的耐火极限给出了明确的规定，如对于管道井当中的竖向排烟风管、吊顶方面的水平排烟风管还有设备用房中的相应排烟风管等，实际耐火极限需要控制在30min及以上；对于室内、走道吊顶以及穿防火分区等部位的排烟风管实际耐火等级需要控制在60min及以上。所以，对于排烟风管来讲，在实际设置时隔热以及防火加强措施属于需要重点考虑的内容。现阶段常用的措施是在风管的相应保温隔热材料中有效地加入一些耐高温纤维，然后再使用一些高温黏结剂进行黏结，并借助膏体进行抹面。

4.6 做好前室加压送风设计

以某建筑工程为例，该建筑的前室主要为扩大前室，并且与用户房间进行连接。其中1扩大前室与建筑中的4个用户门之间进行连通；对于2扩大前室主要连通2个用户门。结合加压送风风量方面的计算公式来看，对于两个扩大前室来讲，实际需要用到的加压送风量要明显超过只与1个用户门进行连通的前室。所以能够使得加压送风机方面的实际压力值进一步增大，同时也会促使风道的净面积有所增加，所以若是在实际设计建筑防排烟系统时，如果遇到此类前室设计，应该提前与土建部门进行沟通，尽可能地减少此类前室出现。

4.7 做好泄压设计工作

结合建筑消防防排烟规范来看，对于建筑的公共区域，例如，前室或者是楼梯间，在实际开展加压送风设计工作时，这些关键区域必须要对风压值做出严格管控，既不能过大也不能过小。因此，通常情况下在这些区域中往往会安装一个余压监测装置，其发挥的作用便是专门针对这些重要空间当中的压力值做出实时监测。除此之外，在风机前后还需要合理地设置泄压风管，在实际安装时，需要将风机前后涉及的送风风管进行有效连接，这样能够发挥出稳定防烟区域中压力值的作用。现阶段，对于泄压风管的实际风速并没有相应的较为明确的要求，所以需要设计人员结合具体情况、具体需要进行合理分析和论证。

4.8 做好地下室楼梯间加压送风设计

对于地下室楼梯间来讲，如果是防烟楼体间，通常需要做好加压送风设计工作。一般主要设计到以下几种形式：首先，对防烟楼梯间、前室或相应的合用前室开展分别送风，通常送风量需要控制在≥16000m3/h。若是不直接对前室还有合用前室开展送风作业，那么送风量需要控制在25000m3/h及以上，同时要设置余压阀。最后，对于符合自然排烟要求的相应防烟楼梯，前室还有合用前室方面的实际送风量需要控制在≥2200m3/h。