关于高层建筑防烟系统易忽视问题分析

摘要：随着城市化进程的加快，高层建筑项目防火设计越来越复杂，防烟要求也越来越高。本文将对我们在设计中遇到了一些现行规范中没有明确的问题，结合自身工程实践，对于规范中部分条文的理解和常见防排烟设计问题的对策，作一些探讨。
主题词：高层建筑防烟系统 忽视问题
随着城市化进程的加快，高层建筑项目发展迅速，防火设计越来越复杂。新建、扩建、改建的工程防火要求也越来越高。在当今建筑设计中，民用建筑的防排烟设计是暖通专业设计的重要组成部分，它不仅需要通过当地消防审批部门的认可，而且是施工图审查的重点。《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》等设计规范，作为设计和审核共同遵循的依据，其条文及解释的明确性之重要意义，是不言而喻的。然而，对于民用建筑特定空间的防排烟设计，现行的设计防火规范条文及其解释并非包罗万象，其中仍然有许多值得深入研究的地方。对于规范中部分条文的理解和常见防排烟设计问题的对策，本文将对我们在设计中遇到了一些现行规范中没有明确的问题，结合自身工程实践，作一些探讨。
一、风口、 风阀
设计中，如不能根据有效面积选用风口， 则有效面积偏小，将致使局部阻力过大， 风口风量难以达到设计要求。 笔者曾检测过某工程的消防电梯前室正压送风系统， 原使用固定斜百叶风口，有效面积估计仅有 50%左右， 实测风口风量在 5000m3/h 左右，后来更换为单层百叶风口， 实测风口风量可达 8000m3/h 左右。有些安装单位不了解消防系统的设计，由于装修的需要，盲目地对风口尺寸做了调整， 若调整尺寸过小， 必然影响系统送风， 风口速度过大， 超出规范要求。因此， 施工单位施工前要对各风口风速进行验算，一旦发现问题， 应尽快联系设计人员进行调整， 避免预留洞
口等成型后无法调整。风量测试时还要注意一个系统中同时打开的风口数量。有时由于楼层多， 验收时未注意到不该打开的风口也打开了， 造成风量测试数据不准确。
二、 自然排烟窗设置的形式及开窗面积的正误在部分工程中，设计人员将平时做为通风用的自然排烟窗设置
为固定窗或者设置类似玻璃墙的半开窗、 斜开窗，其设置的形式和位置均不利于自然排烟。 应改用直接可对外开启的排烟窗。 同时建筑工程设计和消防审核中应注意，开窗面积满足《高规》第 8.2.2 条规定的可开启的外窗面积，不应包含固定窗面积和推拉窗打开时另一半的面积。有时按照图纸计算， 窗户面积满足规范要求， 但按照实际通风面积计算确又不足。
三、 轴流风机
轴流风机的 q-h 曲线大都属于陡降型曲线， q-η 曲线在最高效率点附近迅速下降，一旦流量、 风压不在设计工况下， 效率下降很快。 轴流风机的最佳工作范围较窄，一般不宜设置调节阀门来调节风量， 而实际排风兼排烟系统又必须使用调节阀， 这就是风量调试达不到设计要求的重要原因。 此外， 现场检测发现除某些信誉较好的大型国营企业的产品外， 许多工程使用的轴流风机 （含混流、 斜流风机） 质量低劣， 有些产品的实测风量和风压竟均不到额定值。 希望设计人员和建设单位今后一定要慎重选用产品。
四、楼梯间及前室的送风量太大
根据《高规》第 8.2.2.2 条的规定， 若相邻 5 层楼梯间开启外窗总面积不小于 2.0 平方米， 楼梯间即可采用自然排烟方式， 根据《高规》第 8.3.1.2 条之规定其前室应设机械加压送风，在实际工程设计中，送风量往往简单采用 《高规》第 8.3.2 条最低送风量。 但由于四层以上其前室具备自然烟条件， 无须正压送风， 所以风量将集中在一至三层， 因此将造成送风量过大， 而导致防火门开启困难。所以类似工程的前室送风量只要满足余压值 25pa 至 30pa 的条件即可，其具体数值应依实际情况计算确定。
五、 分段后的疏散楼梯间的下段未设置正压送风系统
《高规》第 6.2.8 条规定： 地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间， 当必须共用楼梯间时， 应在首层与地下层或半在下层的出入口处， 设置耐火极限不低于 2.0 小时的隔墙和乙级防火门隔开， 并应有明显标志。 由于此条规定， 所有的高层建筑的疏散楼梯间均分成上下两段， 但由于设计院的各专业的独立性很强， 如建筑与暖通专业未勾通好，则很经常地出现地下部分的疏散楼梯在设计或施工上遗漏了正压送风系统。
六、加压风管 （或消防补风管道）风阀的选择
加压风管 （或消防补风管道） 穿防火分区时， 设置 70℃阀门还是280℃阀门， 似乎没有明确定论， 设计师从现行规范和标准图集上也很难找到依据， 笔者建议按 280℃阀门设计， 并且安装在穿越防火区前。
七、地下室内走廊排烟及补风问题
地下部分楼梯间、 前室、合用前室等加压送风量对于相邻需机械排烟走廊补风量已超出规范规定， 规范对此情况未作单独说明。 设计师或者没有注意到， 或者为了审图通过， 往往加压算加压的， 补风算补风的。 该区域一旦失火势必会造成走廊内短时间正压， 这也是不允许的。所以， 笔者认为对这种特殊状况， 走廊的补风应考虑由加压送风系统补充的风量， 并总体上满足 50%~80%的范围要求。
根据《高规》第 8.3.3 条， 层数 32 层的高层建筑前室送风时可不分段送风， 笔者认为此处层数应为实际送风层数，及包括地下部分楼层。 往往看到图纸说明建筑层数为 32 层， 就没有分段设计了， 忽视了地下部分， 实际上高层建筑一般至少带有一层地下室， 甚至两层， 这样算下来，前室部分一台加压风机所负担的楼层数就超过 32 层了。这也是容易忽视的一个问题。
八、 管道漏风问题
管道存在一定的漏风量， 《低规》 gb50016—2006 中 9.4.8.1 明确规定排烟量应考虑 10%~20%的漏风量。钢制风管漏风量较小， 但砖砌及混凝土风道漏风量较大， 尤其是内壁施工时未抹光， 甚至脚手架钢管洞未修补或漏拆的钢模板堵塞井道， 都会影响风机的送风量。 加压送风系统多为砖砌或混凝土井道， 系统漏风量较大， 设计时在风机风量和风压上都要考虑加大的附加系数。很多设计师在加压风机出风口处设计安装了电动风阀，既可以在平时避免烟囱效应引起的井道窜风， 又可以一定程度上缓解风机选型过大的弊病。调试时将电动风阀锁定在合适的开度上即可。
九、结语
防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节，也是建筑生命安全系统的重点，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。