解析高层建筑放排烟系统设计的问题

【摘　要】在高层建筑消防安全设施中，防排烟系统设施是必不可少的。由于部分防排烟系统的设计人员对防排烟设施的结构、作用、性能缺乏了解，对放排烟系统设计时应该注意的问题了解得不够透彻，往往导致在设计中出现防排烟系统设施配置被忽略或有配置而功能不全的现象。
【关键词】高层建筑;防排烟系统;设计;自然排烟;正压送风;机械排烟


随着高层建筑给我们的城市带来了一片生机和活力的同时，防火工作也日益严峻，通过对近年来发生的火灾事故分析，显示出烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。火灾时烟气对人的危害主要表现在火灾烟气中含有大量的有毒气体、烟气不利于人员的疏散这两个方面。由于烟气对人的危害是火灾中人员伤亡的主要原因，因此，阻止烟气扩散、及时排除高温烟气，确保人员顺利疏散是高层建筑防排烟设计的主要目的。
１．自然排烟设计时应注意的问题
自然排烟是利用烟气流动的特性，采用开启外窗，敞开的阳台、凹廊将有毒高温烟气排出，具有结构简单、经济、不需电源和专用设备等优点。《高规》中规定:除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。从规范中看出，规范推荐宜优先采用自然排烟设施进行排烟。但在实际应用中存在以下三个问题:
1.1排烟窗位置过低
根据排烟的原理，排烟窗应设在房间外墙上部或顶棚上，有些建筑排烟窗设置在房间中部甚至是下部，势必会影响排烟效果，严重的会起到反作用，下部排烟窗向火源处输送新鲜的空气，造成火势更加迅猛。
1.2排烟窗开启面积过小
规范中对可开启外窗的面积做出具体的规定，是为了将烟气顺利的排出。有些建筑特别是酒店、旅馆、商场以防盗为理由，故意把排烟窗面积改小，有的甚至将窗户封堵。
1.3排烟窗距离过远
虽然《高规》对排烟窗距离未做明确规定，但《建筑设计防火规范》中规定:自然排烟口距防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。同时，上海地方标准《民用建筑防排烟技术规程》中也规定:室内或走道的任一点至最近排烟管道的排烟口或可开启外窗、百叶窗的水平距离不应大于30m。例如，某教学楼的内走道长为54m，两端为封闭楼梯，可开启排烟窗开在距走道一端12m的位置，排烟窗距另一端至少40m的距离，即使是排烟窗面积达到规范要求，这样的设计对内走道的排烟也是不利的。
2.机械排烟设计时应注意的问题
机械排烟系统是由挡烟垂壁(活动式或固定式)、防火阀、排烟口、排烟管道、排烟机、烟气排出口以及电气控制等设备组成的。在实际应用中机械排烟系统的设计主要存在以下两个方面的问题:
2.1排烟风机启动后多个防烟分区同时排烟
虽然《高规》中规定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，但是并不意味要在两个防烟分区同时排烟。一个机械排烟系统可以在若干个防烟分区的区域内担负排烟任务，但一次只能在一个防烟分区面积内实施排烟。多个防烟分区同时排烟会导致排烟口多、漏风点多、排烟量小、排烟效率低下。
2.2排烟口为不带阀的常开排烟口
由于不带阀排烟口不受控制，火警信号启动排烟风机运行，所有排烟口都在运行，不仅如此，高温烟气会通过排烟口进入排烟管道，使烟气蔓延到其他非着火区域。《高规》中明确规定:排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。显然，常开排烟口违背了机械排烟系统的控制原则，剥夺了人们手动启动排烟的权利。应该选用设有排烟防火阀的排烟口，平时保持关闭，火灾时由火灾自动报警联动排烟口开启，并联动排烟风机运行。
3.机械加压送风设计时应注意的问题
机械加压送风系统由送风口、送风管道、送风机和防烟部位以及电气控制设备所组成。在实际应用中机械加压送风系统的设计主要存在以下两个方面的问题:
3.1机械加压送风风量设计不合理
有些单位为了节省成本、偷工减料，选用的送风机风量不足，楼梯间和前室无法形成正压，起不到防烟的效果。有些单位选用送风量较大的风机，我认为这样设计也不合理，因为风量过大会造成走道和前室之间的疏散门开启困难，也不利于人员疏散。
3.2合用正压送风系统未设计压差自动调节装置
规范规定，防烟楼梯间的余压值为40pa-50pa，前室、合用前室、消防电梯间前室的余压值为25pa-30pa，这样设计是要在楼梯间内造成一个大于前室或合用前室的气体压力，在前室或合用前室造成一个大于走道的气体压力，避免高温烟气进入前室，使楼梯间内保持无烟。若楼梯间和前室共用一个送风系统，且未设置压差自动调节装置，无法形成楼梯间的余压值高于前室，这样对安全疏散也是不利的。
4.结束语
只有认识到防排烟系统设计时应该注意的问题，才能不断完善防排烟系统的设计，才能设计出合理适用的防排烟系统，保证其设计以及安装施工都符合国家建筑要求，保证每个建筑项目的防排烟系统设施配置齐全，功能完善，真正发挥其防火减灾的作用。