基于高层建筑暖通系统防排烟设计的简论

基于高层建筑暖通系统防排烟设计的简论

熊贤敏

关键词：高层建筑；暖通系统；防排烟设计

1、暖通空调系统的防排烟设计概述

暖通空调系统的防排烟工程即防烟和排烟。防烟就是采取一些措施，尽量减少已经失火地区的烟气量，并防止烟气扩散到无烟区域；而排烟就是采取一些措施，把有烟区的烟气排放到空气中去，实现净化空气的目标。

一般来说，防烟主要运用机械加压送风的方式，而排烟则主要运用开启窗户的自然方式或其他机械排烟方式。机械防烟就是借助机械动力来送风，使得无烟区域保持合理的正压值范围，从而使得烟气无法进入。自然排烟就是借助室外产生的风压，或是火灾产生的热压等自然力，使得室内外的空气正常流动，让烟气自然排出建筑物外。机械排烟则是把电能转化为机械能，把烟气和热量强制性排出的方法。

2、高层建筑防排烟设计常见的不足

2.1自然排烟中的外窗设计不合理

在相关规定中对于自然排烟外窗的设计问题提出了一定的要求，即“靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不小2.00m”；“防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00m，合用前室不应小于3.00m”；笔者特别强调的是这里的窗户除面积要求之外，窗户的类型必须是可开启的外窗，而在防排烟设计时并不能采用固定窗或内窗代替。在实际的应用过程中，在对其进行设计时，却并没有充分考虑到这一问题，只是对窗户的面积符合了规定，但是却忽视了窗户的类型，这样一来防排烟的设计就会产生极大的失误，造成矛盾的出现。以某案例为例，这一建筑的地下有1层，地上有14层，其中地上的1层以及2层用作商场，剩下的是住宅，在防烟楼梯间的设计过程中，虽然对窗户的设计满足了总面积的规定，但是没有对相应的类型进行设计，并且设计人员对相邻建筑物之间的防火间距进行了考量，决定采用的是甲级防火窗，自然排烟方式；但实际上，甲级防火窗着火时是不可开启的，设计人员在进行防排烟设计时原误认为是可开启的，从而造成了设计的失误。还会出现的一种情况就是，可开启部分却不能满足规范要求，在这些情况下，必须得增设机械加压送风设施才能保证自然排烟的通畅，以消除安全隐患。

2.2防排烟风机的设置问题分析

在对防排烟风机进行设置的过程中，需要对加压送风机的风量加以进一步的确定，并且充分考虑到风道是否会存在漏风的情况，这些其实在相关标准中并没有得到准确的认定，但是经过实践，笔者认为应用土建竖井的过程中，漏风率相对较大，通常都在20%以上，因此在进行加压送风的过程中，需要充分考虑到漏风系数的问题，这样才能得到应有的送风量，但是在进行防排烟的设计过程中，并不是送风量越大就越好的，这样反而会造成楼梯间不能正常地开启，并且严重影响到相应的排烟效果。针对这一情况，就应该在事先将设计系数设计好，并且一旦设计好后就不能随便对其加以调整。

另外，在对排风机中的风量进行合理性确定的过程中，需要满足相关规定的要求，并且要对漏风系数予以适当地增加，经过详细的计算以后才能最终确定下来这一主要的指标，如果没有明确的规定漏风系数，那么就会造成无法准确地将排烟量得到保证，这与我国的实际国情是不相符的。在进行工程设计的过程中，一些设计规范其实实际的情况存在很大，因此就需要进一步提高烟气高度以及对排放时间加以重视，这样才能获得更加准确的数据，从而进行更加完善的设计。

2.3防排烟系统防火阀的设置问题

在对防排烟系统中防火阀进行设置的过程中，需要充分考虑到耐火性的特征，并且保证其具有一定的稳定性，之所以要设置防排烟系统，主要是为了可以起到阻火隔烟的作用，同时还能进行调节以及对空载进行启动，而防火阀在这一系统中的作用是进行通风，因此在日常的情况中应该处于开启的状态，并且保证对温度进行有效的控制，一般的温度为70℃，而排烟阀需要将其控制在关闭的状态中，将动作温度控制在280℃上下，这两个组成部分在防排烟系统中是十分重要的，因此需要重点关注以下两个问题。

首先，防火排烟阀应该设置在排烟风机的入口位置上，主要采用的是离心风机以及排烟轴流风机，一旦温度超过280℃，那么就可以实现自动关闭的功能。但事实上，在很多排烟系统设计的过程中，并没有将排烟防火阀设置在正确的位置上，而是将其设置在了屋顶以及走道外墙上，一些设计中甚至还会将其设置在房间内，这种设计会造成烟火蔓延的隐患，所以应该加以进一步的关注。

其次是在管道穿越防火分隔的位置上，并没有设置有效的防火阀。在相关规定中，其实并没有严格的要求在加压排风管或者是在补风管等穿越防火墙时设置防火阀，所以对这一问题，不同的设计者具有不同的理解，标准也无法达到统一。一些设计者并没有设置，而一些设计者却在排烟管上进行了排烟防火阀的设置，并且动作温度达到了280℃以上，在这种情况下，笔者结合过去的实际情况以及案例等，认为应该在管道穿越防火分隔处的位置上设置防火阀，这样才能达到更加理想的防火效果，降低风险。

3、高层建筑防排烟设计措施

3.1防烟设施选择不同

多层居民建筑中，由于内部房间较多，各个区域建筑面积不大，因此，一般不设置防烟设施。而对于较大面积的多层建筑，多采用挡烟隔墙作为防烟设施。而对于高层建筑，一定要设置防烟设施，并且根据建筑形式的不同，选择3种标准的防烟方式中的一种或多种。

3.2排烟方式的选择不同

一般情况而言，传统的多层建筑基本上都是采用自然排烟，特别是对于民用建筑而言，自然排烟较多，而对于高层建筑而言，其排烟系统和传统的有很大的差别，一般多层建筑有较为开敞的阳台，因此自然排烟有较高的效果，但是对于高层建筑而言，特别是对于公共建筑，由于高度超过了50米，甚至100米。为了保证实际使用过程中的安全，需要在楼梯以及前室和电梯附近安装相应的排烟设施，但是该地方不适合采用自然排烟，因此针对该位置，需要设置相应的机械防排烟设施，对于高度超过50m的公共建筑而言，其要求更高。无论是否在设计的过程中是否开启外窗，都需要进行防排烟系统的设计。

3.3系统设计出发点不同

针对建筑的楼层和建筑的结构，在排烟系统的设计过程中，其出发点是存在较大的差别的，目前在多层建筑中其排烟系统设计主要考虑横向的面积，而高层建筑同时需要考虑到纵向的空间，这无疑是系统选择的必然结果。

结束语

目前防排烟系统的研究在不断地深入，作为设计人员在充分掌握理解规范要求的同时，也应了解目前防排烟技术的发展情况，针对具体工程应仔细分析其客观特性，检查规范符合性和设计细节诸多容易出现偏差或遗漏的问题，实现安全可靠的设计目的。

参考文献

[1]闫玉娟.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策[J].江西建材，2015.

[2]王明明.暖通空调系统防排烟设计问题探讨[J].建筑知识，2016.