防排烟设计在工程施工中的一些缺陷及处理方法

        近年来，随着现代化建设水平的不断提高，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。因此建筑发生火灾时，很大部分是由于烟气排放不通畅，导致窒息而死或者跳楼摔死的悲剧，因此，科学的做好建筑的防排烟设计工作，完善高层建筑的安全设计是高层建筑中的重要问题，也是越来越受到建筑行业高层领导人员的重视。在此，作者根据工作实践，谈谈当前高层建筑防排烟系统中存在的一些问题以及处理措施。
1、存在的问题
作者通过对工程中的排烟设施进行分析，发现很多工程的防排烟设施达不到规范要求的效果主要问题有：
1）自然排烟设施普遍存在达不到排烟目的的情况；
2）机械排烟设施的排烟量不足，其中一些排烟口风速接近于零；
3）排烟风机的配电和控制不符合规范要求；
4）部分工程未按规范要求设置机械防排烟设施。
       

2、问题分析
针对上述问题，逐一进行研究、分析原因和危害。具体如下。
2.1 自然排烟设施达不到排烟目的
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）自然排烟窗的设置位置不当。从自然排烟效果考虑，排烟窗应尽量靠近墙的上部设置，目前有相当数量的自然排烟窗不是设置在墙的上部，而是下部，距顶板、吊顶的距离较大，不利于自然排烟。
2）自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。由于部分设计人员未按规范要求进行计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。
3）自然排烟窗的结构形式不合理。有的把排烟窗做成不可开启的固定窗，有的将窗的上部做成固定窗，把可开启的排烟窗设在窗的下部，严重影响排烟功能。
4）安装高度较高的排烟窗缺少便于开启的操作装置。
5）《高层民用建筑设计防火规范》中虽然要求应有方便开启的装置，条文说明中提到在下部设置手动开启装置，但笔者认为当火灾发生时，如果这些可开启的窗是关闭的，人们慌忙逃生，谁来“手动”打开这些窗户，其排烟作用如何保证？上述问题 1）～2）均因未按规范要求设计施工引起，问题
5）属于规范规定不明确的问题。
2.2 机械排烟设施的排烟量不足
高层民用建筑的机械排烟设施通常包括地下室、内走道、中庭、无窗或设有固定窗房间等部位设置的排烟设施，主要由排烟风机、排烟防火阀、风道、挡烟垂壁等组成。在工程中排烟量达不到规范要求的现象比较普遍，有的排烟口风量、风速甚至接近于零，造成这种现象的原因主要有以下几个方面：
2.2.1 机选型不当
有些采用通风与机械排烟合用系统的工程，施工中未按设计要求选用双速风机；其它问题同 2.2.1 中 2）、3）所述。
2.2.2 防烟分区划分不合理
1）一层超过 500m2 的建筑未明确划分防烟分区；
2）各防烟分区之间无挡烟装置；
3）虽然划分了防烟分区，且各区间设置了挡烟垂壁，但其排烟系统及排烟口未按防烟分区设置。
2.2.3 风道（同机械防烟风道部分）
2.2.4 设置合理的补风系统
1）有些设置机械排烟的工程未设置补风系统。
2）有些工程虽然设置了补风系统，但设置不合理，主要存在的问题有：送风机设于室外时，未远离排烟风机的排烟口；个别工程将地上建筑回风作为地下室送风，当火灾蔓延时，很容易将烟气吸入地下室；送风口的位置距排烟口过近，使得新风被直接排出等。上述 4 个问题引起的原因同上（同机械防烟）。
2.3 排烟风机的配电和控制不符合规范要求
（1）防排烟风机的配电达不到高层民用建筑负荷级别要求①部分工程的防排烟风机供电线路接自非消防专用电源，如：接自楼层照明配电箱。②部分工程的防排烟风机采用单回路配电线路。③部分工程的防排烟风机末端未设双电源自动切换装置。
（2）明敷配电线路的安装不符合要求①部分工程的防排烟风机的配电线路穿 PVC 塑料管。②部分工程的防排烟风机的配电线路穿金属管未涂刷防火涂料。
（3）在很多工程中，消防控制室采用总线编码方式对排烟风机进行手动控制。因为影响总线编码控制方式可靠性的因素较多，特别是当报警系统失灵时就失去对风机的控制，因此，该控制方式的可靠性较低。上述问题（1）、（3）主要由设计不当不按设计施工引起问题 ，
（4）主要由施工不当引起。
2.4 按规范要求设置机械防排烟设施：①带裙房的高层民用建筑防烟楼梯间及前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室未按规范要求设置正压送风系统。②超过 20m 无自然排烟的内走道，因与其相连的防烟楼梯间前室有自然排烟，有的设计人员认为其具备自然排烟的条件，未按规范要求设置机械排烟设施。上述问题由设计引起。
         

3、应采取的措施
3.1 技术措施方面
为了解决防排烟设施存在的问题，首先要从技术上采取措施。结合现行规范和工程现状，建议采取以下安全技术对策：
（1）针对 2.1 的分析，提出如下对策：①设计自然排烟设施时应严格按国家标准《高层民用建筑设计防火规范》要求的开窗面积、窗户型式和位置进行设计。②为使排烟窗便于开启，建议采用电动开窗装置，当发生火灾时，在现场或控制室均能打开排烟窗进行排烟。　　（2）对2.3的分析，提出如下对策：
①防排烟风机的配电等级严格按规范要求进行设计施工，由配电室至风机的配电线路应采用消防专用双回路配电且在末端设置自动切换装置。②依据国家有关规范标准，对防排烟风机的控制方式一般分为现场手动控制、消防控制室手动控制、自动控制三种现场手动控制是在风机附近设置的按钮来手动启动、停止风机；消防控制室手动控制是在消防控制室采用硬件线路来直接手动启动、停止风机；自动控制是当有火灾报警信号后，经报警控制器编码模块来联动启动风机。③配电线路明敷应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽。
（3）针对设计中设备选型不当、漏设计、错设计等问题，不仅应提高设计人员的设计水平，还应重视设计图纸的三级审核，严把质量关；针对影响机械送风、排烟量的因素比较多，设计时要进行多方案比选，采用最优化方案，同时还应特别考虑现有的施工水平、施工质量对设计效果的影响。
（4）对施工中质量差、未按图纸施工、达不到施工验收标准要求等问题，不仅应提高施工人员的技术水平，还应注重施工监督检查和管理。
3.2 管理对策方面
（1）消防监督部门应加强对建筑防排烟设施设计、施工、使用的监督管理，主要做好以下几个方面工作：
①应加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训工作。②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。③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、防烟分区等进行审查，同时在施工中应加强对防排烟设施的监督管理，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。④严抓后期管理，实施建筑消防设施检测，签订建筑工程消防移交书，加强管理人员的培训工作和建筑消防设施维护管理工作，建立建筑消防设施年度检测制度。
（2）设计、施工单位应加强对设计、施工人员的培训和管理，切实落实各级人员目标责任制和责任终生制。
           

4、结语
综上所述，随着科学技术的进步，研究人员应加强对防排烟新技术、新产品的研究、开发和推广应用，生产厂家应不断提高产品的质量，保证生产高质量的合格产品。作为一个设计者，更应保证在工程设计中的精准度。