浅议防排烟系统在民用建筑中的应用

　　1、 前言

　　随着社会经济的迅猛发展，各类建筑不断涌现，这些建筑场所一旦发生火灾极易产生大量的烟气，特别是高层建筑，建筑内的竖井和楼梯井会因热压作用而形成烟囱效应，使烟气上升速度高达3~4m/s，导致火势与烟气快速蔓延，给安全疏散和灭火救援带来挑战。火场经验表明，人们在烟气中停留1 ~2min就可能窒息晕倒，4~5min即有死亡的危险，火灾时若能尽可能地把侵入的烟气排至室外，防止烟气继续蔓延，尤其是扩散到其他通路中，对人员的安全疏散将有重要作用。

　　2、 建筑防排烟系统的方式

　　建筑防排烟系统是一种重要的被动消防系统，通常可以采用自然通风和机械排烟两种方式。

　　2、1自然通风方式

　　(1)竖井排烟。这种排烟方式的原理是依靠室内火灾时产生的热压和室外空气的风压形成“烟囱效应”，进行自然排烟。优点是：不需要能源，设备简单。其缺点是：竖井需要两个(排烟口和进风口)较大的截面积(否则排烟效果不佳)，占用一定的建筑空间，降低了建筑物的使用面积;排烟效果不均匀，由于要利用室内火灾产生的热压和室外空气的风压形成的压力差，故着火点在建筑内所处高度不同，其排烟效果也不同，着火点所处的高度与排烟口的高度差越大，其排烟效果越好，反之越差;其构造决定其适用性有一定的局限。

　　(2)利用建筑阳台、凹廊或在外墙上设置开启的外窗进行排烟。这种排烟方式的原理是利用热空气自身的浮力，开口部位宜尽量设在上端。优点是：不需要专门设备和能源，适用性广，可与建筑物原有构造融为一体。其缺点是：因受室外风向、风速和建筑本身的密封性或热压作用的影响，排烟效果不稳定。

　　2、2机械防排烟方式

　　(1)机械加压送风。此排烟方式是通过通风机产生的气流和压力差来控制烟气的流动，即要求烟气不侵入的区域增加压力。优点是：达到了疏散通道内无烟的目的，保证了人员疏散和扑救火灾的需要，且基本不受风向、风速等自然条件的影响，建筑设备投资相对于机械排烟与自然进风或机械进风系统较低。缺点是：适用性有局限。

　　(2)机械排烟与自然进风或机械进风。这种排烟方式是把烟气通过排烟风机和某种形式的进风(自然进风或机械进风)将烟气排出，形成透明的“避难气流”。优点是：适用性广且基本不受风向、风速等自然条件的影响。其缺点是：这种方式是在烟气或热气流已经侵入的情况下再将烟气排除，没有从根本上达到疏散通道内无烟的目的，给人员疏散带来不安全感;设备投资、维护保养费用较高，系统形式比较复杂。

　　3、建筑防排烟常见问题

　　3、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：(1)自然排烟窗的设置位置不当;(2)自然排烟窗的结构形式不合理;(3)自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。

　　3、2排烟效果不明显。设置机械加压送风防烟设施部位所要求的余压值难以形成，机械排烟设施的排烟效果不明显。送风口、排烟口风量、余压值达不到规范要求的现象在工程中比较普遍，有的送风口、排烟口的风速甚至接近于零，造成这种现象的原因比较复杂，主要包括以下几个方面：(1)风机选型不当;(2)机械加压送风系统与自然排烟设施重复设置;(3)合用正压送风系统未设计压差调节装置;(4)防烟分区不按规范要求设置挡烟设施;(5)送风口设置不符合要求;(6)风管竖井施工质量差，漏风严重。

　　3、3防排烟风机的配电不符合规范要求。

　　3、3、1风机的供配电达不到建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源，而是接至楼层照明配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路，设末端自动切换装置的规定。

　　3、3、2明敷配电线路的安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管，有的穿金属管未涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

　　3、4应设机械防排烟设施的部位未按规范要求设置。

　　3、4、1带群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。

　　3、4、2超过20m无自然排烟的内走道，有的设计人员因与其相连的防烟楼梯间前室有自然排烟，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。

　　4、问题对策及有效防排烟措施

　　4、1问题对策

　　(1)应加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训。消防部门一般对消防报警与电气、固定(自动)灭火设施专业设计施工人员的业务指导和培训工作非常重视，而往往忽略了防排烟设施设计施工人员。

　　(2)应落实防排烟设施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，但很多项目的防排烟设施施工均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，应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积，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、2有效的防排烟措施

　　4、2、1性能化防火设计方法的应用。如对设在地层建筑的地下室人员密集场所，应划分为独立的防火分区，要求室内不能使用可燃材料装修，应设置两个及两个以上独立出口，而且最好不与地上建筑相联通，如实施确有困难应做防烟前室再与通往地面上部的楼梯相通。

　　4、2、2防排烟措施。(1)尽量减少烟气源。应从设计源头把住材料关，严禁选用发烟量和发烟速率大，燃烧时产生有毒气体的建筑、装修、保温、隔音等材料。(2)在吊顶装修前，所有管道、风道、电缆、穿越走道、房间隔墙的孔洞及隔墙与顶板的孔洞、竖井与房间连通的孔洞，均应有不燃材料严密填实。(3)所有具有产生烟囱效应的玻璃幕墙与外墙的间隙、管道井、电缆井，均应做水平分隔。

　　5、结语

　　烟气的控制在民用建筑防火中占有很重要的地位，对于防止烟气蔓延、保障人员疏散和减少伤亡具有重要的意义。在设计时要根据建筑自身的特点和实际情况按照有关建筑设计规定，做好烟气控制的设计和运用，充分发挥其作用，在发生火灾时最大限度地保障人身安全和减少财产损失。

　　参考文献：

　　[1]GB50045-95，高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].北京:中国计划出版社，2005

　　[2]DGJ-88-2006，J-10035-2006，建筑防排烟技术规程(2006年版)[S]，2006

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