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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.建筑防排烟设计的若干体会 摘要:从应应用技术术角度出出发,针针对建筑筑消防防防排烟系系统设计计的诸多多环节予予以探讨讨,提出出了完善善的建筑筑防排烟烟系统所所需的必必要条件件及设计计注意要要点。关键词:建建筑消防防防排烟烟系统、设设计要点点、技术术环节建筑防排烟烟设计是是现代建建筑消防防设计的的重要内内容,在在建筑设设计的不不同阶段段不同环环节中,不不仅要注注意防火火设计,更更要注重重防排烟烟设计,防防烟就是是将烟气气控制在在某一特特定区域域内,确确保消防防
2、疏散信信道不受受烟气侵侵害,而而排烟则则是火灾灾时产生生的高温温有毒烟烟气及时时排除,防防止烟气气向防烟烟分区以以外扩散散,保证证疏散信信道安全全可靠以以及人员员疏散所所需时间间。烟气气的控制制、排放放等是暖暖通设计计专业的的重点,同同时也需需要建筑筑及控制制等相关关专业工工程有效效的协调调配合,笔笔者认为为:防排排烟设计计首先是是一门不不断得到到研究和和发展的的消防科科学技术术,设计计人员需需要以严严谨的科科学态度度,充分分理解和和掌握国国家现行行相关的的规范标标准,经经济合理理地运用用现代消消防技术术,全方方位地完完成此项项工作,笔笔者就防防排烟设设计相关关方面内内容,结结合自身身的工作作
3、经验认认识,提提出一些些想法建建议,以以供参考考交流。一、防火分分区,防防烟分区区概念的的明确防火分区按按方向可可分为垂垂直及水水平防火火分区两两类,暖暖通消防防设计应应充分体体现防火火分隔这这一基本本的概念念,在普普通中央央空调通通风系统统中,防防火阀的的设置必必然与防防火分隔隔物如楼楼板、窗窗、门、卷卷帘等相相对应一一致,规规范中涉涉及重要要的或火火灾危险险性大的的房间,则则须是防防火单元元,否则则风管穿穿越隔墙墙,楼板板处设防防火阀就就失去意意义,事事实上空空调通风风机房如如何合理理设置防防火阀的的问题,目目前存在在一刀切切现象,即即凡是穿穿墙均设设置防火火阀,笔笔者认为为在具体体设计中
4、中有不少少地方值值得探讨讨。在排烟系统统设置方方面,原原则上宜宜结合防防火分区区设置,事事实上排排烟系统统管路穿穿越防火火分区的的情况往往往不可可避免,比比较常见见的是多多层排烟烟共享竖竖井,(穿穿越垂直直防火分分区),其其防火分分隔处理理方法也也较简便便,排烟烟井壁耐耐火时限限,排烟烟防火阀阀的设置置均可按按规范执执行,而而排烟系系统管路路穿越水水平防火火分区的的情况则则显得相相对复杂杂些,往往往超大大型地下下车库等等区域会会出现此此类情况况,排风风排烟竖竖井在某某些特定定的防火火分区内内无法设设置而出出现排烟烟管路水水平穿越越一个甚甚至多个个防火分分区的情情况,较较为妥善善的作法法是将排排
5、烟管道道耐火时时限提高高为2小时,其其支吊架架系统亦亦作有效效的防护护,即将将水平排排烟管道道作有效效防火分分隔,缺缺点是造造价较高高,目前前设计往往往在排排烟管路路水平穿穿越防火火隔墙处处设置2280常开排排烟防火火阀,其其理论基基础是我我们设计计依据的的规范标标准大多多仅限于于单点火火灾,不不考虑两两个以上上防火分分区同时时着火的的可能性性,事实实上该种种情况出出现的概概率极低低。防烟分区较较防火分分区而言言,在建建筑消防防设计中中往往容容易忽视视,事实实上,防防烟分区区是烟气气控制的的基础手手段,是是为有利利于建筑筑物内人人员安全全疏散和和有组织织排烟而而采取的的技术措措施,主主要依靠靠
6、采用挡挡烟垂壁壁(帘),挡挡烟梁(墙墙)等形形式来实实现,在在具体防防烟分区区的划分分,挡烟烟手段的的确定在在设计人人员中存存在误识识,在以以往的无无吊顶的的商(市市)场、地地下车库库排烟设设计中设设计人员员往往习习惯于将将大于550的的梁作为为挡烟措措施,事事实上这这样的划划分方法法往往是是不成立立的,第第一未形形成有效效的烟气气围挡,蓄蓄烟空间间,第二二排烟口口往往低低于梁底底,故与与有效的的烟气控控制及排排放相去去甚远,注注定该排排烟系统统是不可可靠的,排排烟口须须设于有有效蓄烟烟高度内内,这是是排烟理理论的基基本点。设设计应设设置固定定挡烟垂垂壁,其其下端高高度至少少与排烟烟管底部部齐
7、平。挡烟垂壁应应采用非非燃材料料制作,如如钢板,夹夹丝玻璃璃、钢化化玻璃等等固定挡挡烟板或或活动的的挡烟垂垂壁(帘帘),当当建筑物物净空较较低时,宜宜采用活活动式挡挡烟垂壁壁(帘)。有有一点值值得注意意,普通通玻璃一一遇高温温膨胀,由由于受框框架限制制而炸裂裂,在人人员集中中场所易易造成人人身安全全事实,同同时也使使防烟分分区失效效,这是是严格禁禁止的。活动挡烟垂垂壁(帘帘)应由由感烟控控测器控控制,或或与排烟烟口联动动,或受受消控中中心控制制,同时时应能就就地手控控,挡烟烟垂壁落落下时,其其下端距距地面的的高度应应大于11.8mm,当吊吊顶为非非燃材料料时,挡挡烟垂壁壁紧贴吊吊顶便可可,而吊
8、吊顶为格格栅吊顶顶时,则则挡烟垂垂壁应穿穿过吊顶顶面并紧紧贴非燃燃烧体楼楼板或顶顶板,此此外由规规范理解解,净空空大于66 m的的房间,不不考虑采采用防烟烟分区的的手段。值得注意的的是,防防烟分区区的划定定由暖通通专业完完成,而而具体施施工要求求须由建建筑设计计图纸体体现,同同时自控控专业亦亦应予以以配套,此此点往往往出现设设计脱节节情况,故故建议防防火分区区、防烟烟分区的的划分均均需在各各相关专专业图纸纸上均予予以描述述。二、排烟设设施的设设置建筑排烟方方式分为为机械排排烟方式式和可开开启外窗窗的自然然排烟方方式。在许可的情情况下尽尽可能采采用自然然排烟方方式的观观点似乎乎已被确确立,事事实
9、上真真正意义义上的自自然排烟烟方案其其经济性性及可靠靠性有很很多时候候值得商商榷。目目前建筑筑消防设设计中应应根据相相关规范范设定范范围,确确定排烟烟方案时时,应注注意以下下几点,并并予以落落实:1、自然排排烟主要要靠烟气气的浮力力,火灾灾时如喷喷淋系统统动作将将降低烟烟温而使使烟气排排放能力力受限,这这对人员员较为密密集面能能而言较较为不利利,条件件许可时时,宜采采用机械械排烟。2、排烟窗窗如处于于迎风面面,易形形成烟气气倒灌,无无法实现现预定方方案,为为改善这这种情况况,目前前幕墙工工艺可采采用下弦弦窗或平平移窗,尤尤其是平平移窗,当当开启时时形成窗窗外挡烟烟板,即即在挡烟烟板与窗窗口间形
10、形成负压压,便于于烟气排排向室外外,应该该说平移移窗是种种较先进进可靠的的方式,不不影响建建筑立面面造型、采采光,但但缺点是是成本较较高。3、高层建建筑由于于热压作作用,存存在上、下下层之间间的压力力差,一一般中和和面在建建筑高度度一半附附近,故故室内防防火分区区,防烟烟分区须须妥善考考虑,否否则冬季季工况,建建筑底部部开窗排排烟,同同样易出出现烟气气倒灌现现象。4、当火灾灾房间温温度很高高,烟气气中含有有大量未未燃烧的的气体,当当烟气自自然排出出时会形形成火焰焰,可能能导致火火势向上上蔓延,这这就对建建筑防火火分隔提提出了更更高的要要求。5、自然排排烟的烟烟气是靠靠外墙上上可开启启外窗直直排
11、室外外,需要要一定的的有效开开窗面积积,目前前开窗面面积的计计算国家家有关规规范中无无定量分分析的方方法(针针对不同同窗型),可可参考上上海市民民用建筑筑防排烟烟技术规规程的的计算方方法。6、自然排排烟窗高高度的确确定问题题,首先先应明确确排烟窗窗高度应应高于蓄蓄烟高度度,保证证人员的的安全疏疏散,一一般说来来在房间间一半高高度以上上设排烟烟窗,而而进风方方式则应应具体分分析,一一般大空空间场所所应在房房间下半半部开设设进风窗窗或机械械补风,开开窗面积积约为排排烟窗面面积的11.31.55倍。开窗方式一一般有手手动、电电动、气气动三种种,此外外高规规允许许紧急状状态时打打碎玻璃璃的办法法进行排
12、排烟(其其可行性性,有效效性值得得商榷),设设计和业业主单位位可根据据经济条条件确定定,一般般地说电电动控制制较可靠靠,也较较为常见见。但相相应成本本也较高高。7、目前消消防设计计中,出出现同一一防火分分区内,不不同防烟烟分区采采用不同同排烟方方案(自自然排烟烟或机械械排烟)的的情况,这这显然是是不可靠靠的,相相互之间间的影响响容易使使自然排排烟失效效,烟气气倒灌的的现象较较易发生生,应杜杜绝此类类作法。8、无论自自然排烟烟或是机机械排烟烟,其终终极目标标是利用用人员疏疏散,减减少有毒毒烟气和和高热对对人员的的侵害,当当烟气带带火状态态出现时时,烟温温超过2280,排烟烟系统工工作即告告结束,
13、排排烟防火火阀关闭闭,排烟烟风机停停止,同同样,自自然排烟烟窗也需需自动关关闭,这这样方可可避免拔拔风助燃燃,加剧剧火灾强强度的问问题的发发生。9、无论自自然排烟烟或是机机械排烟烟,自然然排烟窗窗或机械械排烟口口烟控实实际有效效距离的的观念必必须得到到加强,人人员在烟烟气中安安全行走走距离的的限制也也决定了了防烟分分区的长长度应与与之相适适应。建建议结合合建筑特特征控制制在400600M内。10、中庭庭防火排排烟设计计始终是是消防设设计的重重点之一一,而我我国目前前尚没有有一套较较科学、系系统的法法规来管管理中庭庭烟气控控制系统统的设计计。近几几年来性性能化设设计技术术的引入入给我们们带来了了
14、新的思思路,目目前对于于中庭的的烟气控控制的方方法是配配设排烟烟系统,同同时安装装自动喷喷水灭火火系统,限限制建筑筑结构以以及堆放放在中庭庭地面的的可燃材材料数量量以减少少烟气产产生。需需要时设设置挡烟烟垂壁或或防烟卷卷帘,阻阻止烟气气侵入相相邻空间间和疏散散信道。允允许烟气气在人员员疏散时时充满中中庭上部部空间。应应保证烟烟气填充充时间足足以使人人员安全全撤离火火场。采采用上层层排烟系系统以保保持烟层层高于疏疏散人员员,直到到全部人人员安全全疏散,有有关实验验也同时时证明了了排烟系系统的设设置能有有效减少少烟层界界面下降降的速率率。概括起来,中中庭烟气气控制手手段包括括:用防防烟分隔隔构件将
15、将中庭与与周围建建筑隔开开,以防防止火灾灾产生的的烟气和和热流通通过中庭庭扩散;中庭设设置顶部部集中排排烟系统统及底部部有效的的自然或或机械补补风系统统,使烟烟层界面面保持在在安全疏疏散高度度的要求求;在中中庭四周周各层房房间设置置排烟系系统。诸多资料表表明,采采用换气气次数法法确定排排烟系统统的排烟烟量这一一设计方方法不合合理。对对于大空空间,计计算的排排烟量过过大,而而对于中中等小体体积空间间其值偏偏小。一刀切122M烟气气分层高高度的确确定尽管管在某种种程度上上制约了了烟控手手段的合合理化选选择,但但至少在在烟气控控制及有有效排放放方面提提供了较较为可靠靠的基本本数据,例例如目前前数十米
16、米高的封封闭式中中庭的排排烟设计计问题,笔笔者认为为不能死死板地采采用中庭庭顶部排排烟方式式,而是是灵活地地将中庭庭排烟口口设于112M高高度左右右,同时时将排烟烟口下33M上12MM范围内内(烟气气层厚度度约155M,可可根据火火灾强度度适当调调整)将将中庭与与周边相相邻区域域有效防防烟隔离离,避免免烟气侵侵入其它它区域(如如周边回回廊等)。是否选择自自然排烟烟还要考考虑当地地的室外外设计温温度、风风的条件件和建筑筑形式(如有无无储烟仓仓、自然然排烟口口的面积积、高度度等)。火灾强度及及烟层控控制高度度对中庭庭烟控系系统有重重要的影影响。由由于实际际中庭火火灾的复复杂性目目前国内内有大量量的
17、基础础研究工工作要做做,如火火灾本质质上是非非稳态过过程,。而而火灾面面积和放放热量的的确定则则又是相相当复杂杂的问题题,简单单分类划划定往往往易走回回处方式式设计的的老路。目目前中庭庭建筑烟烟气控制制系统设设计方法法,特别别有关着着火时排排烟系统统的设计计计算,其其适用范范围和可可靠性还还有待进进一步研研究,希希望在大大空间结结构烟气气流动规规律研究究的基础础上,最最后总结结出较为为简便的的预测计计算公式式及计算算程序,并并将这些些内容体体现在未未来的消消防设计计规范中中。三、防烟设设施的设设置建筑防烟方方式分为为机械加加压送风风和可开开启外窗窗的自然然排烟方方式,、尽尽管高高规允允许并部部
18、分提倡倡(高层层住宅等等)疏散散楼梯间间及前室室采用自自然排烟烟防烟,而而允许烟烟气引入入安全保保护区域域,在安安全可靠靠性方面面无疑逊逊色于机机械加压压送风,故故条件允允许时,建建议尽量量不采用用此方式式。防烟楼梯间间及前室室加压送送风系统统是常见见的防烟烟手段,送送风量的的确定为为关键要要素,目目前计算算方法由由于对设设计工况况条件作作了大量量的简化化忽略了了诸多影影响因素素,不能能因建筑筑条件的的差异而而具体分分析,所所有的计计算方法法均假设设在送风风情况下下楼梯间间及前室室的防火火门处于于一定的的开门状状态,回回避了防防火门变变化的开开门工况况对加压压送风系系统的影影响(防防烟楼梯梯压
19、力分分布的不不均匀性性;开门门时扑出出门洞风风速的要要求和闭闭门时前前室压差差控制的的不平衡衡性等),不不对系统统非假定定工况进进行分析析研究,注注定了目目前计算算方法的的粗糙和和不完善善,事实实上,防防烟楼梯梯间及前前室加压压送风系系统的客客观特性性决定了了它计算算分析的的复杂性性,尽快快确立完完善的建建筑区域域烟气控控制模型型,将对对加压送送风系统统的研究究设计有有着重大大的意义义。风量范围表表简单的的套用其其副作用用很大,设设计须重重视以下下几点:1、设置置防火门门或电梯梯口的数数量和面面积对漏漏风量或或送风量量的影响响。设置置的洞口口越多、面面积越大大,其加加压空间间的漏风风量也越越大
20、,加加压区域域难以保保证规范范要求的的正压值值,这样样只有通通过加大大送风量量来实现现。须计计算得出出正确数数值。2、由由于开门门时扑出出门洞风风速的要要求和闭闭门时前前室压差差控制的的不平衡衡,设计计应完善善泄压装装置的设设置,解解决正压压值的控控制问题题。3、系统运运行方式式的选择择有待优优化,目目前常见见的着火火时开启启着火层层及邻近近楼层前前室送风风口的作作法没有有多大的的实际意意义,邻邻近楼层层既然没没着火,就就没有防防烟的必必要,设设计基本本考虑单单点火灾灾状况,笔笔者倾向向仅开启启着火层层前室送送风口,这这样系统统的分析析设计将将容易实实现简单单经济可可靠。4、送风管管道横截截面
21、、材材质和送送风口的的大小对对风速的的影响。规规范对不不同材质质的管道道有不同同的要求求。在设设计审核核过程中中应对风风速和横横截面积积进行校校核,已已确定其其是否满满足规范范的要求求。同时时应注意意加压送送风口具具体设置置位置不不应防火火门开启启而被遮遮挡,影影响实际际送风量量。四、小结防排烟设计计是建筑筑消防设设计中较较复杂的的环节,也也是建筑筑生命安安全系统统的重点点,目前前防排烟烟系统的的研究在在不断地地深入,作作为设计计审核人人员在充充分掌握握理解规规范要求求的同时时,也应应了解目目前防排排烟技术术的发展展情况,针针对具体体工程应应仔细分分析其客客观特性性,检查查规范符符合性和和设计细细节诸多多容易出出现偏差差或遗漏漏的问题题,实现现建筑消消防立足足自救,安安全可靠靠的设计计目的。