关于高层建筑防排烟设计中几个问题的探讨

发表时间:2015/12/30   来源:《基层建设》2015年18供稿   作者:黄时太
[导读] 海南安新工程有限公司 新工程有限公司 570208 摘要:高层建筑由于层数多、火灾时外部救援难,在防火方面的要求要比那些底层或者是多层建筑高出很多。

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摘要:高层建筑由于层数多、火灾时外部救援难,在防火方面的要求要比那些底层或者是多层建筑高出很多。防排烟作为建筑防火的一项重要措施,对火灾逃生及救援有着十分重要的作用。本文对高层建筑防排烟设计中常见的几个问题进行了分析,并提出了相应的设计对策。
关键词:高层建筑;防排烟设计;问题

 
        高层建筑防排烟工程的质量对建筑的安全使用性能有着重要影响,直接关系到人民生命财产的安全。对于工程中可能存在的问题,只要从设计、施工和管理各方面严格控制,就能有效避免安全隐患的发生,保证建筑的使用性能。本文就高层建筑防排烟设计中常见的几个问题进行探讨。
1 高层建筑防排烟设计中常见问题
        (1)自然排烟设施不能正常排烟。保证自然排烟正常的基础是保持一定的可开启外窗面积,而由于排烟窗设置的不当,面积不规范,结构不形式不合理等常造成开窗角度不能满足国家相关规定的 70°以上。
        (2)防排烟的机电设施不符合规范。如配电设施的金属管没有凃防火涂料;有的没有安全阀;有的配电设施、专用双刨路以及正压送风系统等的电负荷达不到要求。
        (3)排烟阀位置安装不当。这个问题主要是由于工作人员的自身技能与意识缺乏,忽略了排烟阀与送风阀的不同,直接导致错位的安装,致使问题出现。
        (4)正压送风系统压差的调节装置设计不合理。据相关要求,合用前室与防烟楼梯间应设置独立的送风系统,在支风管处安置自动调节装置,但由于技术问题,目前很多正压送风系统设计不具备相应的压差自动调节装置,没办法形成高于前室或楼梯间余压值。
        (5)风口与风阀不合适以及管道漏风的问题。部分单位由于操作不当,不能有限的选择风口,常导致有效面积偏小,加上局部阻力过大,风量不足等现象,又或者盲目调大风口面积,导致速度太慢等,都会造成风口与风阀调节不能达到相关规定。再加上管道施工没有及时抹光内壁,没有及时修复脚手架的钢管洞等,致使管道堵塞等影响了风机送风量。
2 高层建筑防排烟设计对策
2.1 防排烟系统设计主体思想
        高层建筑火灾中的烟雾比明火更具伤害力,可使逃生中的人们窒息或迷失方向。从流体力学上来讲,烟雾的流动使由于风引起的,同时各通风系统间也会形成压力差,而由于温度差的影响也会引起气体密度差,这三个方面导致了火灾中形成烟囱效应的烟雾。而现代建筑物内也存在很多可燃易燃物,一旦发生火灾会产生大量的如一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等有毒烟雾,因此设计防排烟系统过程中不仅要控制烟雾的扩散,还要控制清除有毒气体。
        当有限空间内发生火灾时,要迅速采取措施使疏散火灾产生的烟雾和热量迅速的排出,便于灭火,并对非火灾区采用机械加压送风,阻止火势蔓延。在此思想上,目前防排烟的措施主要有:(1)通过限制烟雾的产生量;(2)利用建筑物构造自然排烟;(3)设置机械送风防烟,利用机械排烟。
2.2 防排烟主要设计
2.2.1 防烟系统设计
        防烟设计方式在高层建筑防烟设计中常用的是机械加压送风,此类工程中要从以下几个方面来强化设计的有效性:第一,送风量的计算精确度应提高。


送风量是机械加压送风系统安全性设计的一个关键点,而在实际中,送风量的计算常被有限的工作条件制约简化,导致不能够精确的计算出合适的送风量。这一弊端应在实际工作中建立健全完整的建筑模型烟尘控制区,从整体角度确定送风量,可提高系统的安全性。第二,适当的风量与风量范围。空间内空气泄露洞口越多,面积越大会使加压空间的送风量越大,加压的面积难以保证正压值,而设置的防火门也会对风量产生影响。此时就要根据实际的加压空间与送风量大小在设计匹配的风量与范围内,使设计在最大空间合理化。第三,对系统运行进行优化。因为在实际中遇到火灾,开启着火层的送风口对防排烟的意义不太大,此时的设计应着重考虑单点的火灾。为了更加的经济可靠,应同时确保能够简单易行的开启着火层前室的送风口。
2.2.2 排烟系统设计
        (1)排烟方式中的自然排烟,主要靠的是烟气的浮力,发生火灾时,消防喷淋系统会影响到烟气的排放,这个时候若条件允许,可采用机械排风方式。若在迎风面的排烟窗发生倒灌烟气时,可采用设计弦窗或者平移窗等将烟气排放到外部,改善倒灌烟气,这种方式虽不影响正常的建筑物采光,但成本较高。高层建筑由于热压的作用,会存在压力差,所以室内防火,防烟分区可适当的考虑此设计,否则冬季易发生烟气倒灌现象。
        (2)火灾发生时,通常室内的温度较高,烟气中含有大量的易燃可燃性气体,烟雾在自然排出时与空气充分接触,易形成火焰,导致火势蔓延。因此设计自然排(通)风窗口的高度要比蓄烟高度更高,排烟窗位置一般在房间高度一半的上方,以保证人员疏散的安全。不过无论是自然排烟还是机械排烟,最终目的还是为了疏散人群,减少伤害,当烟气温度超过 280℃时,就应当结束排烟系统工作,避免加剧火灾的强度。
2.2.3 防排烟系统的具体设计
        (1)采用自然排烟的开窗面积应满足以下条件:①防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积大于 2m2,合用前室大于 3m2;②靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗面积大于 2m2;③长度不超过 60m 的内走道可开启外窗面积大于走道面积的 2%;④需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的 2%。
        (2)设置机械排烟设施的部位,其排烟风机风量应符合下列要求:①能担负起一个防烟分区排烟或净空高度大于 6m 的不划防烟分区的房间时,应按面积不小于 60m3/(h?m2)计算;②能负担起两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积不小于 120m3/(h?m2)计算;③带裙房的高层建筑防烟楼梯及前室,消防电梯前室或合用前室,当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟时,其前室或合用前室应设置局部机械排烟设施,排烟量按前室不小于 60 m3/(h?m2)计算。排气口应位于顶棚上或靠近顶棚的墙壁上。
        (3)位于顶棚上的排烟口距离易燃或可燃成分应不小于 1m。通常排气口应关闭且带有手动和自动开启装置。排烟区内的排烟口离最远点的水平距离不应超过 30m。
        (4)当烟气温度超过 280℃,需要在排烟支管上设置带有自行关闭排烟防火阀的装置。排烟风机可采用离心式风机或排烟轴流风机,且保证在 280℃时能连续工作 30min,并应在入口处设置带有可自动停机的排烟防火阀装置。排气管必须采用不可燃材料。
        (5)安装在吊顶内的排烟管应采用不可燃材料,并且与可燃物之间的距离应大于 150mm。设置机械排烟的地下室时,还应设置送风系统,并且送风量不小于排烟量的百分之五十。
3结束语
        总之,不管怎么设置,最后只有自然排烟和机械排烟合理组合才能达到满意的防排烟效果。

参考文献:
[1]赵艳芳.高层建筑防排烟常见问题和解决办法[A].太原市中小企业工程技术人才发展促进会.工程技术发展论文集[C].太原市中小企业工程技术人才发展促进会:,2015:1.
[2]王炯.超高层建筑防排烟存在的主要问题[J].工程建设标准化,2014,10:16.
 

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