高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计问题研究

摘要：本文主要论述了高层建筑防排烟及通风空调系统防火的设计问题，希望可以为今后的高层建筑防排烟和通风空调设计施工工作提供参考和借鉴。

关键词：高层建筑;防排烟;通风空调系统;防火设计

前  言

高层建筑防排烟及通风空调系统的防火设计必须要科学有效，只有这样，高层建筑的使用才能够更加的顺利，避免高层建筑使用过程中出现其他的问题。

一、高层民用建筑火灾防范的必要性

1.在现在的现代化高层民用建筑中的防烟、排烟设施是十分必要的，这样的设计有利于在发生火灾后人员的疏散，对火灾的的消防扑救提供帮助，由于高层民用建筑中的有大量的可燃物，尤其是家具、纺织品等在燃烧的过程中会产生大量的毒烟和热量，燃烧的同时消耗大量的氧气。因此，在高层民用建筑中要有防烟、排烟的设施，便于火灾发生后的救援和扑救。

2.在火灾发生后，由于大量的可燃物的燃烧，产生大量的有毒烟雾会对人体造成伤害，严重的会导致在火灾现场的人员造成窒息，甚至是死亡。如果建筑有防烟、排烟的设施就可以及时的将大量的烟雾排出建筑物，从而为营救被困人员赢得时间，确保建筑物内的人员安全和疏散，为消防队员创造有利的环境，为扑灭火灾打好基础。因此，防烟、排烟的设施是保证人员安全疏散的前提条件。

3.在高层的民用建筑内某一房间发生火灾后，我们应当及时采取排烟措施，对发生火灾的房间进行火势的控制和烟雾的排放，可以使用机械加压送风的方法进行排烟处理，保持通道内通风透气，并可以使通道内的气压大于火灾现场的气压，这样做可以利用外界的气压来压制火势的蔓延，并可以使火灾现场的人员避免吸入毒烟，对身体造成伤害，还可以疏散火灾附近的被困人员，有利于火灾的扑救工作开展。

二、高层民用建筑通风空调系统中的防火排烟系统可能存在的问题

1.自然排烟设施达不到排烟要求

1.1 自然排烟窗位置设置不当。自然排烟设施的排烟窗应设置在靠近外墙上部的位置。然而目前大多数工程项目出于高层民用建筑物的外表美观，建设方便，把自然排烟窗设置在外墙的中部，非常不利于自然排烟。

1.2 自然排烟窗开窗面积不符合规范。相关条例明确规定了自然排烟窗的开窗面积，但设计人员并没有按要求认真计算，将固定窗面积计算在排烟窗面积内，从而导致自然排烟窗面积不能达到要求，影响排烟效果。

1.3 自然排烟窗缺少便于开启的装置。自然排烟窗的开启装置应做到快速便利，但在一些高层民用建筑中，排烟窗位置较高，开启很困难，甚至变为固定窗，不利于火灾时自救。

2.机械防烟设施设置不合理

2.1 风机选型不当。防烟楼梯间和合用前室、消防电梯前室的机械加压送风量必须通过计算来确定，若计算值和规定值不等时，应取两者中较大值。但是一些设计者直接按规范值来确定送风量，从而导致选用的风机风量偏小，达不到要求。

2.2 送风道阻力大导致风压损失。在工程项目验收时，有时会发现离风机较近的风速很大，而送风口实测风速很小，并且送风道的尺寸偏小，常闭风口关闭不严密，风道内壁粗糙未用水泥抹平，管道连接不严实。这是由于送风竖井的施工没有达到标准，送风口的风量达不到要求，严重漏风。

2.3 没有设置合用正压送风系统压差调节装置。相关条例规定，防烟楼梯间和合用前室都应设置送风系统，并设置压差自动调节装置。但是目前大部分工程项目没有设计压差调节装置。

3.防火排烟系统失效

防火排烟系统通常只有在发生火灾时才使用，平时也只是进行定期检查。防火排烟系统存在着防火排烟阀门易熔片脱落、产品制造局限、传动机构锈蚀、维护管理不当、控制系统失灵无法响应动作等问题，从而引起运行故障，不能控制烟气，起不到疏散人员、帮助扑救的作用。

三、高层民用建筑防排烟设计规范分析

1.规范中对高层建筑防排烟存在的部分不合理问题。

1.1 自然排烟窗的设置不合理。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）第8.2.4条规定：“排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置”。自然排烟窗靠人工开启是不现实的，虽然可以设置机械传动装置，实现联动或自动打开，但其传动机构，联动装置的造价极为高昂，因此高层民用建筑内的自然排烟窗极少设置传动开启装置，甚至作为火灾排烟用的天窗，高位窗亦未设传动开启装置。

1.2 应设机械防排烟设施的部位未设置防排烟系统。如《高规》中规定：“对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑以及不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，避难层（间）均宜设置机械防烟系统。”从理论上分析，楼梯间及其前室都需保持正压，但在实际运行中，大量高层建筑靠外墙且有窗的楼梯间，常闭是式防火门或排烟窗常开，一旦发生火灾后，就难以保持所需要的正压值，达不到防烟效果。

1.3 送风口设置规定缺乏可操作性，实际运用中，建设工程普遍存在竖向机械防烟系统的送风口普遍采用同一规格尺寸的固定百叶窗式常开风口，加之管道过长或连接不严实，内表面不光滑或送风竖井不抹灰，无法抹灰。弯头转角多以及常闭风口关闭不严实等因素，致使各处送风口的风量、风速严重不平衡，离风机较近的送量较大，末端的送风口的风速、风量接近与零。但《高规》只是在第8.1.5条中作出笼统指令性规定，现实操作性不强。

2.处理对策

2.1 正确选用排烟方式，根据实际的工作经验以及相关规范技术标准，排烟系统的选用顺序应为：自然排烟优于机械排烟，空间排烟首选机械排烟，自然排烟避让高层排烟。

2.2 合理确定排烟数据。《高规》规定：“排烟口风速不宜大于10m/s”。“最小排烟量不应小于7200m3/h”。给人形成风速越小越好，排烟量越大越好的误导，这不但造成投资浪费，而且还会造成火势蔓延。设计人员应根据建筑物的特性、构造、可燃荷载、环境等综合因素，合理确定排烟量、风速等排烟系统基本数据的范围，此范围的上限和下限，应严格借鉴公安消防研究部门研究测试结果，严格校核漏风量和风力损失等，做到经济合理。

2.3 精心设计排烟布置。①自然排烟。自然排烟的设计应充分考虑排烟窗的有效开启面积，注意设置不同朝向的可开启排烟窗。对无法手动开启的排烟窗应设置机械传动装置。②机械排烟。机械排烟的设计主要考虑三个方面。一是合理组织烟气流动。火灾状态下，机械送风口与机械排烟口的位置不宜过近，同时送风的速度不宜过快，防止机械气流与火灾烟气冲突，将火灾烟气流扰乱，稀释。确保火灾烟气流与排烟方向保持一致。建议采用着火防烟分区机械排烟，相邻防烟分区机械送风的方式;二是严格布置排烟管道，排烟口。

3.谨慎选择使用合用系统

建议《高规》对合用系统使用场所及条件进行严格限定，并制定相应的标准。

首先转换合用系统的措施，合用系统需控制的风口、阀门较多，控制程序相对复杂，一套系统，标准的转换是合用系统实现技术转换的保障。

其次合理设置机械排烟口的联动控制。在场所没有防火分隔要求时，排烟口平时不一定要关闭，合用系统的排烟口平时是无法关闭的。而是着火区域内所在防烟分区内所有的排烟口保持常开。在火灾时，同一防火分区内其他防烟分区的排风（烟）口联动关闭，本防烟分区设置独立的干管，每个干管在合适的位置设置排烟防火阀，用排烟防火阀来实现排烟系统的手动或自动控制，平时排烟阀关闭，火灾时，只开启着火区域所在防烟分区的排烟防火阀，其设有较多的好处。

四、结束语

总而言之，高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计工作必须要落实到位，只有这样才可以让高层建筑防排烟的施工更加的有效，让空调系统防火设计更加的科学。

参考文献：

[1]陈金华，王勇.民用建筑防排烟及通风空调系统防火设计中的几点问题探讨[J].暖通空调，2015（10）.

[2]郑蒙.高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计常见错误分析[J].科技致富向导，2014（5）.