[高层建筑防火中的排烟系统设计探析] 高层建筑防火排烟设计规范

来源:小学教育 发布时间:2019-03-12 05:40:09 点击:

  前言      近年来,高层建筑火灾事故呈明显上升趋势,群死群伤事故时有发生,给国家和人民生命财产造成了极大的损失。在各类火灾事故中,绝大部分的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒,不能安全疏散所致。如何才能做到火灾发生时及时排除烟气并有效防止烟气进入安全疏散通道,保证人员在较好的能见度下进行安全疏散,同时使消防人员更有效的开展灭火救援工作,最大限度地减少高层民用建筑火灾事故中的人员伤亡,科学地进行防排烟设计、施工、管理尤为重要。当前,由于部分设计、施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面,导致在疏散走道、疏散楼梯间、前室、合用前室、避难层等人员疏散场所的防烟设计、施工上存在一些缺陷,导致工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。在此,笔者谈谈当前高层建筑防排烟系统中存在的一些问题,并提出相关建议。
  
  1 高层建筑防排烟设计存在的问题及分析
  
  1.1防排烟风机的配电不相符合规范
  (1)风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源,而是接至楼层照明配电箱,有的设计采用单回路配电线路,有的设计未设末端电源自动切换装置,均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路,设末端自动切换装置的规定;
  (2)防烟楼梯间与防烟前室共用正压送风系统的设计有缺漏。在有的设计图纸中,当防烟楼梯间及其前室(非与消防电梯合用前室)均不具备自然排烟条件时,防烟楼梯间及前室分别设置了正压送风。根据《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第8.3.1.1条规定:不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施,其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求,无需再设置正压送风,从而满足经济合理要求。但实际的工程中,许多设计人员或施工人员,都忘了在楼梯与前室之间设计、安装一个余压阀,导致实际上楼梯间的风压无法进入前室,造成楼梯间的风压太大,影响到疏散,而前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风,风压又不足的事实。
  (3)明敷配电线路的安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管,有的穿金属管未涂刷防火涂料,不符合穿管的防火性能要求。
  
  1.2自然排烟设施设计施工不规范
  自然排烟是一种经济、简单、易操作、维护管理方便的排烟方式,但由于部分工程在设计、施工过程中不按规范要求进行,往往导致工程完工后,自然排烟设施不具备排烟作用,分析其原因主要有以下几个方面:
  (1)对自然排烟方式的限制条件不理解。由于城市用地的紧张,导致建筑高度很自然地在增长,一类高层公共建筑,超高层住宅楼随处可见。为了节省投资,一些开发商及设计人员对建筑高度超过52m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑,其防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室的防烟设施设计采用自然排烟方式,而未设置机械防烟设施。其实规范已明确规定建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室、由于受外界的自然环境影响,不应采用自然排烟方式,应按照《高规》第8.3.1条之要求设置防烟设施,才能保证建筑内部的高温烟气顺利到室外空间。
  (2)自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定,例如:8.2.2.5净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。但由于部分设计人员未按规范要求执行,导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求,直接影响自然排烟效果;
  (3)不具备自然排烟条件的封闭楼梯间未采取防烟设计。《高规》第6.2.2.1条规定:封闭楼梯间当不能直接天然采光和自然通风时,应按防烟楼梯间规定设置,《高规》同时规定了防烟楼梯间的设计要求,其中《高规》第6.2.1.1条规定防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊,《高规》第8.3.1.1条规定不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置机械防烟设施。而实际工程中,尤其是一些大型商场中设在中部的封闭楼梯,为节省投资,增大商场使用面积,许多未按规范设正压送风并增设前室。
  
  1.3排烟阀安装位置错误
  由于施工人员对排烟阀的作用不理解,认为与送风阀什么两样,造成排烟阀经常被很规矩地安装在墙面的正中位置。其实排烟口的设计、安装是有明确要求的,如排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上,且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1.5米,设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0米。
  
  1.4机械排烟量设计不合理
  有的设计人员在设计防排烟系统时,由于对《高规》理解有偏差,常常会在机械
  排烟量的计算和确定上存在较大误差。对于机械排烟量的计算,《高规》8.4.2条明确规定:8.4.2.1担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00米的不划分防烟分区的房间时,应按每平方米面积不小于60m3/h计算(单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h)。8.4.2.2担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。根据《高规》5.1.6条规定:每个防烟分区的建筑面积不宜超过500平方米,且防烟分区不应跨越防火分区,因此,理论上担负一个防烟分区机械排烟风机的风量不会超过500×60m3/h。然而在进行担负两个或两个以上防烟分区排烟的排烟风量设计时,很多设计人员对《高规》8.4.2.2条中的字面意思出现了理解偏差:这里的“最大防烟分区面积”其实是指“多个防烟分区中最大的一个防烟分区面积”,但字面也可以理解为“整个防烟分区的最大面积”。
  
  2 建议
  
  首先,对于自然排烟设施不能达到设计目的,主要是在设计时,设计人员没有严格按照规范进行设计。所以解决这一问题应加强对防排烟设施设计人员的业务指导和培训工作。各地消防部门一般对消防报警与电气、固定(自动)灭火设施专业设计施工人员的业务指导和培训工作非常重视,培训过程中往往忽略了防排烟设施设计人员,从而造成了众多的火灾隐患;第二,应落实防排烟设施的施工由消防设施施工单位承担的制度。防排烟设施是建筑自动消防设施的一个重要组成部分,按规定其施工应由消防设施施工单位承担,但目前很多项目的防排烟设施施工均是由空调专业施工单位负责安装。第三在施工中应加强对防排烟设施的监督管理,对施工工地加大抽查力度,将防排烟设施列为施工监督检查的重要内容,做到及时发现问题,指导、督促施工单位进行整改;最后,规范施工图审查,严格把关设计质量。消防监督部门的建审人员在施工图审查时,应重视对防排烟设施设计的审查,应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积,机械防排烟设施的设置部位、风机选型、送风口排烟口的设置、防烟分区等到进行审查。
  
  3 结语
  
  高层建筑防排烟设计是一个严肃的话题,一旦设计不当,可能带来灾难性的后果。笔者认为高层建筑防排烟设计还是需要不断进行探讨,不断的完善。设计人员一定要严格按照设计规范进行设计,科学合理地设置防、排烟系统,有效的阻挡和及时排除有害烟气,从而保证人员安全疏散和火灾扑救。

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