暖通空調(diào)防火排煙問題淺析

1、    暖通空調(diào)防火排煙問題淺析    林曉微 姚鵬飛【摘要】防火與防排煙設(shè)計是高層建筑設(shè)計中非常重要的組成部分，由暖通行業(yè)所承擔的防火部分是針對于空調(diào)和通風系統(tǒng)自身而言的，目的是阻止火勢通過空調(diào)和通風系統(tǒng)蔓延，在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中則應(yīng)考慮空調(diào)系統(tǒng)、通風設(shè)計、防排煙設(shè)計以及整個建筑中的人身安全問題。文章對暖通空調(diào)防火排煙問題進行了討論。【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；防火；排煙建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)，就有大量的煙氣產(chǎn)生，這是造成人員傷亡的主要原因，如果其煙氣控制不利，將錯失人員安全疏散和火災(zāi)撲救的最佳時間，可能造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，這就需要一個防排煙系統(tǒng)

2、來控制火災(zāi)發(fā)生時煙氣的流動，及時將其排出，在建筑物內(nèi)創(chuàng)造垂直疏散通道無煙和水平疏散通道無煙的安全區(qū)，以確保人員安全疏散，并為消防撲救員創(chuàng)造條件。一、暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)存在的問題1、自然排煙中的外窗設(shè)計不合理目前，在進行建筑工程排煙設(shè)計時，由于設(shè)計人員沒有考慮到窗戶的類型，而僅僅只是按照規(guī)定要求滿足了窗戶面積的設(shè)計，因此使得排煙體系出現(xiàn)障礙性問題，導致難以預(yù)想的隱患。這就要求在自然排煙外窗設(shè)計中，需要嚴格按照要求規(guī)定，防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積不應(yīng)小于2.00m2，合用前室不應(yīng)小于3.00m2；靠外墻的防煙樓梯間每五層內(nèi)可開啟外窗總面積之和不小2.00m2；在窗戶設(shè)計上，必須要

3、考慮到不同類型的窗戶可能會對建筑排煙造成的影響，并主要考慮可開啟的外窗，且避免采用固定窗或是內(nèi)窗替代外窗。2、防排煙風機設(shè)置存在的問題根據(jù)實際的工程實踐數(shù)據(jù)表明，若采用的是土建豎井，漏風率大于20%。而且對于加壓送風機風量的確定中所需要考慮的風道漏風系數(shù)在高規(guī)中并沒有做出明確的規(guī)定，因此，對于需要加壓的防煙樓梯間及其前室、合用前室、消防電梯間前室等將得不到規(guī)定的送風量，而且這還是在選擇加壓送風機時如果不考慮漏風系數(shù)的影響下。當前，很多設(shè)計人員誤以為送風量越大越好，但是風量太大同樣會造成前室或樓梯間的門難以開啟，反而影響防煙效果。因此，在考慮漏風系數(shù)時，應(yīng)根據(jù)規(guī)定值進行計算設(shè)計，不可以隨意加大。

4、二、建筑排煙技術(shù)要點分析1、自然排煙自然排煙是利用火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣流的浮力和外部風力作用通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式的實質(zhì)是熱煙氣和冷空氣的對流運動。在自然排煙中，必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。煙氣排出口可以是建筑物的外窗，也可以是專門設(shè)置在側(cè)墻上部的排煙口。自然排煙由于構(gòu)造簡單，易于操作，不需要專門的排煙設(shè)備和外加動力，因此在建筑的排煙設(shè)計中應(yīng)用較多。但自然排煙效果不穩(wěn)定，易受火災(zāi)煙氣溫度、室外風向和風速等影響，存在火災(zāi)通過排煙口蔓延到上層的危險性。如對于開口排煙，如果著火房間溫度很高，煙氣中可能含有大量未燃氣體，則煙氣排除后即會形成火焰，將導致火勢沿著建筑物外壁面向上層

5、蔓延的貼壁效應(yīng)。如有一火源起始溫度為1100，建筑采用寬高比較大的窗（如寬4.8m高1.5m，寬高比3.2），可產(chǎn)生的貼壁效應(yīng)如圖1所示?；馂?zāi)煙氣沖出著火層外，至著火層上一層的溫度約500，上二層約300，而玻璃破裂溫度一般為200300，因此含高溫火焰的煙氣仍有可能使上兩層玻璃爆裂，使火災(zāi)蔓延至室內(nèi)。特別是對于高層建筑室內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)的條件下，火焰由窗口或洞內(nèi)溢出并引起外保溫系統(tǒng)的燃燒再導致火焰通過窗口或洞口引入而導致其它樓層失火。因此，為了提高自然排煙的有效性，建筑外立面應(yīng)設(shè)置一些突出裝置防止煙氣的貼壁效應(yīng)，如樓層之間向外突出的通廊，窗臺上部設(shè)置橫向突出，使煙氣盡量遠離外墻。還可以通過調(diào)節(jié)排煙

6、窗的幾何形狀，如降低窗的寬高比將有助于降低排出煙氣的貼壁效應(yīng)。另外應(yīng)盡量使用自動窗口，以便火災(zāi)時及時打開形成早期排煙，避免溫度上升過快。2、機械排煙系統(tǒng)1）全面通風排煙方式在對房間利用排煙機進行機械排煙的同時，利用送風機進行機械送風，這種方式稱為全面通風排煙方式。由于這種機械排煙方式給控制區(qū)送入了大量的新鮮空氣，為避免產(chǎn)生助燃的影響，它不適用于應(yīng)用在著火區(qū)的，可用于非著火的有煙區(qū)。這種方式的優(yōu)點是防煙排煙效果好，而且穩(wěn)定，不受任何氣象條件的影響從而確?？刂茀^(qū)域的安全，缺點是需要送、排風兩套機械設(shè)備。投資較高。耗電量也較大。2）負壓機械排煙方式利用排煙機把著火房間中產(chǎn)生的煙氣通過排煙口排到室外的

7、排煙方式稱為負壓排煙方式。在火災(zāi)發(fā)展初期，這種排煙方式能使著火房間內(nèi)壓力下降，造成負壓，煙氣不會像其它區(qū)域擴散。但火災(zāi)猛烈發(fā)展階段，由于煙氣大量產(chǎn)生，排煙機如來不及把其完全排除，煙氣就可能擴散到其它區(qū)域中去。另外排煙機要求能承受高溫煙氣，而且還需要設(shè)防火閥，在超溫時自動關(guān)閉停止排煙。所以，不僅初投資高，而且日常維護管理費用也高。3）設(shè)置范圍對于一類建筑和高度超過的二類建筑，符合以下條件的均應(yīng)設(shè)機械排煙系統(tǒng)：無直接天然采光和自然通風，內(nèi)走道長度大于20m，或有天然采光和自然通風但內(nèi)走道長度大于60m；面積大于100平米，且經(jīng)常有人停留或有較多可燃物的房間、無法開窗的及地下的房間。4）系統(tǒng)設(shè)置和排

8、煙量計算內(nèi)走道可按水平防火分區(qū)設(shè)置垂直排煙系統(tǒng)，風量按60m3/m2·h計算。當房間與走道之間的門為防火門時可只計算走道面積，為普通門時，計算面積應(yīng)適當增加一部份房間面積，即根據(jù)排煙區(qū)域的大小增加該區(qū)房間面積的1/8-1/4。上面計算出的風量應(yīng)大于與之相對應(yīng)的正壓送風量的30%左右，以維持著火區(qū)的負壓。因著火層及其上下鄰層有正壓送風，所以排煙應(yīng)集中于著火層。按著火層面積計算風量。但系統(tǒng)總風量，即用作選擇風機時的風量應(yīng)乘以1.3-1.5的漏風系數(shù)。對于超高層建筑可同時計算二個著火層，如中間設(shè)有避難層可分為二個系統(tǒng)設(shè)置。符合排煙要求的公用區(qū)域，排煙系統(tǒng)不可跨越防火分區(qū)，若一個防火分區(qū)太大

9、，可內(nèi)設(shè)兩個以上的排煙系統(tǒng)，即排煙分區(qū)。排煙系統(tǒng)的風量根據(jù)房間高度決定，高度大于10m按6次/小時換氣計算，高度不大于10m，按60m3/m2·h計算。對于兼作平時排風的系統(tǒng)，其排風量應(yīng)與以上計算的風量進行比較，取其中較大者。5）排煙口的設(shè)置內(nèi)走道的風口設(shè)于每層的頂棚或近頂棚的墻面上，盡量位于排煙區(qū)中部。風口斷面按總風量、排煙口風速10m/s左右及同時開啟一個計算。公用區(qū)的排煙口，可根據(jù)系統(tǒng)實際情況，盡量在排煙區(qū)內(nèi)均勻布置，同一系統(tǒng)排煙口，數(shù)量不宜太多，排煙口風速以10m/s為宜的。結(jié)束語建筑物內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)不是為了稀釋煙氣的濃度，而是要使火災(zāi)區(qū)的煙氣向室外有序流動，使煙氣不侵入疏散通道或使通道中的煙氣流向室外，即