建筑防排煙設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

建筑防洪設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑消防設(shè)計(jì)的重要組成部分。在不同的施工階段和連接中，我們不僅要注意消防設(shè)計(jì)，還要注意消防設(shè)計(jì)的防煙設(shè)計(jì)。預(yù)防火災(zāi)時(shí)將香煙控制在特定區(qū)域，以確保消防排水通道不受到香煙的影響，避免火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的高溫和有毒氣體迅速消除，防止氧氣從消煙區(qū)外擴(kuò)散，確保舒密度和人員分散所需的時(shí)間。煙氣的控制、排放等是建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)(暖通)人員設(shè)計(jì)專業(yè)的重點(diǎn),同時(shí)也需要建筑及建筑電器等相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員有效的協(xié)調(diào)配合。我個(gè)人就防排煙設(shè)計(jì)相關(guān)方面內(nèi)容,結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí),拋磚引玉,提出三個(gè)問(wèn)題看法,以供相關(guān)專業(yè)人士參考交流。1擋煙垂壁的設(shè)置防煙分區(qū)較防火分區(qū)而言,在建筑消防設(shè)計(jì)中往往容易忽視,事實(shí)上,防煙分區(qū)是煙氣控制的基礎(chǔ)手段,是為有利于建筑物內(nèi)人員安全疏散和有組織排煙而采取的技術(shù)措施,主要依靠采用擋煙垂壁(簾),擋煙梁(墻)等形式來(lái)實(shí)現(xiàn),在具體防煙分區(qū)的劃分,擋煙手段的確定在設(shè)地下車庫(kù)排煙設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員中存在誤識(shí),在以往的無(wú)吊頂?shù)纳?市)場(chǎng),將500mm的梁作為擋煙措施,事實(shí)上這樣的劃分方法往往是不成立的,第一未形成有效的煙氣圍擋,蓄煙空間,第二排煙口往往低于梁底,故與有效的煙氣控制及排放相去甚遠(yuǎn),注定該排煙系統(tǒng)是不可靠的,排煙口須設(shè)于有效蓄煙高度內(nèi),這是排煙理論的基本點(diǎn)。設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)置固定擋煙垂壁,其下端高度至少與排煙管底部齊平。擋煙垂壁應(yīng)采用非燃材料制作,如鋼板,夾絲玻璃、鋼化玻璃等固定擋煙板或活動(dòng)的擋煙垂壁(簾),當(dāng)建筑物凈空較低時(shí),宜采用活動(dòng)式擋煙垂壁(簾)。有一點(diǎn)值得注意,普通玻璃一遇高溫膨脹,由于受框架限制而炸裂,在人員集中場(chǎng)所易造成人身安全事實(shí),同時(shí)也使防煙分區(qū)失效,這應(yīng)該是嚴(yán)格禁止的?；顒?dòng)擋煙垂壁(簾)應(yīng)由感煙控測(cè)器控制,或與排煙口聯(lián)動(dòng),或受消控中心控制,同時(shí)應(yīng)能就地手控,擋煙垂壁落下時(shí),其下端距地面的高度應(yīng)大于1.8m,當(dāng)?shù)蹴敒榉侨疾牧蠒r(shí),擋煙垂壁緊貼吊頂便可,而吊頂為格柵吊頂時(shí),則擋煙垂壁應(yīng)穿過(guò)吊頂面并緊貼非燃燒體樓板或頂板,此外由規(guī)范理解,凈空大于6m的房間,不考慮采用防煙分區(qū)的手段。值得注意的是,防煙分區(qū)的劃定由暖通專業(yè)完成,而具體施工要求須由建筑設(shè)計(jì)圖紙?bào)w現(xiàn),同時(shí)建筑電器專業(yè)亦應(yīng)予以配套,此環(huán)節(jié)往往出現(xiàn)設(shè)計(jì)脫節(jié)情況,故建議防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分均需在各相關(guān)專業(yè)圖紙上均予以描述。2防煙分區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題建筑排煙方式分為機(jī)械排煙方式和可開(kāi)啟外窗的自然排煙方式。在許可的情況下盡可能采用自然排煙方式的觀點(diǎn)似乎已被確立,事實(shí)上真正意義上的自然排煙方案其經(jīng)濟(jì)性及可靠性有很多時(shí)候值得商榷。目前建筑消防設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范設(shè)定范圍,確定排煙方案時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn),并予以落實(shí)。(1)自然排煙主要靠煙氣的浮力,火災(zāi)時(shí)如噴淋系統(tǒng)動(dòng)作將降低煙溫而使煙氣排放能力受限,這對(duì)人員較為密集面能而言較為不利,條件許可時(shí),應(yīng)采用機(jī)械排煙。(2)排煙窗如處于迎風(fēng)面,易形成煙氣倒灌,無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)定方案,為改善這種情況,目前幕墻工藝可采用下弦窗或平移窗,尤其是平移窗,當(dāng)開(kāi)啟時(shí)形成窗外擋煙板,即在擋煙板與窗口間形成負(fù)壓,便于煙氣排向室外,應(yīng)該說(shuō)平移窗是種較先進(jìn)可靠的方式,不影響建筑立面造型、采光,但缺點(diǎn)是成本較高。(3)高層建筑由于熱壓作用,存在上、下層之間的壓力差,一般中和面在建筑高度一半附近,故室內(nèi)防火分區(qū),防煙分區(qū)須妥善考慮,否則冬季工況,建筑底部開(kāi)窗排煙,同樣易出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象。(4)當(dāng)火災(zāi)房間溫度很高,煙氣中含有大量未燃燒的氣體,當(dāng)煙氣自然排出時(shí)會(huì)形成火焰,可能導(dǎo)致火勢(shì)向上蔓延,這就對(duì)建筑防火分隔提出了更高的要求。(5)自然排煙的煙氣是靠外墻上可開(kāi)啟外窗直排室外,需要一定的有效開(kāi)窗面積,目前開(kāi)窗面積的計(jì)算國(guó)家有關(guān)規(guī)范中無(wú)定量分析的方法。(6)自然排煙窗高度的確定問(wèn)題,首先應(yīng)明確排煙窗高度應(yīng)高于蓄煙高度,保證人員的安全疏散,一般說(shuō)來(lái)在房間一半高度以上設(shè)排煙窗,而進(jìn)風(fēng)方式則應(yīng)具體分析,一般大空間場(chǎng)所應(yīng)在房間下半部開(kāi)設(shè)進(jìn)風(fēng)窗或機(jī)械補(bǔ)風(fēng),開(kāi)窗面積約為排煙窗面積的1.3~1.5倍。開(kāi)窗方式一般有手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)三種,此外《高規(guī)》允許緊急狀態(tài)時(shí)打碎玻璃的辦法進(jìn)行排煙(其可行性,有效性值得商榷),設(shè)計(jì)和業(yè)主單位可根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件確定,一般地說(shuō)電動(dòng)控制較可靠,也較為常見(jiàn)。但相應(yīng)成本也較高。(7)目前消防設(shè)計(jì)中,出現(xiàn)同一防火分區(qū)內(nèi),不同防煙分區(qū)采用不同排煙方案(自然排煙或機(jī)械排煙)的情況,這顯然是不可靠的,相互之間的影響容易使自然排煙失效,煙氣倒灌的現(xiàn)象較易發(fā)生,應(yīng)杜絕此類作法。(8)無(wú)論自然排煙或是機(jī)械排煙,其終極目標(biāo)是利用人員疏散,減少有毒煙氣和高熱對(duì)人員的侵害,當(dāng)煙氣帶火狀態(tài)出現(xiàn)時(shí),煙溫超過(guò)280℃,排煙系統(tǒng)工作即告結(jié)束,排煙防火閥關(guān)閉,排煙風(fēng)機(jī)停止,同樣,自然排煙窗也需自動(dòng)關(guān)閉,這樣方可避免拔風(fēng)助燃,加劇火災(zāi)強(qiáng)度的問(wèn)題的發(fā)生。(9)無(wú)論自然排煙或是機(jī)械排煙,自然排煙窗或機(jī)械排煙口煙控實(shí)際有效距離的觀念必須得到加強(qiáng),人員在煙氣中安全行走距離的限制也決定了防煙分區(qū)的長(zhǎng)度應(yīng)與之相適應(yīng)。建議結(jié)合建筑特征控制在40m內(nèi)。諸多資料表明,采用換氣次數(shù)法確定排煙系統(tǒng)的排煙量這一設(shè)計(jì)方法不合理。對(duì)于大空間,計(jì)算的排煙量過(guò)大,而對(duì)于中等小體積空間其值偏小。3主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建筑防煙方式分為機(jī)械加壓送風(fēng)和可開(kāi)啟外窗的自然排煙方式,盡管《高規(guī)》允許并部分提倡(高層住宅等)疏散樓梯間及前室采用自然排煙防煙,而允許煙氣引入安全保護(hù)區(qū)域,在安全可靠性方面無(wú)疑遜色于機(jī)械加壓送風(fēng),故條件允許時(shí),建議盡量不采用此方式。防煙樓梯間及前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)是常見(jiàn)的防煙手段,送風(fēng)量的確定為關(guān)鍵要素,目前計(jì)算方法由于對(duì)設(shè)計(jì)工況條件作了大量的簡(jiǎn)化忽略了諸多影響因素,不能因建筑條件的差異而具體分析,所有的計(jì)算方法均假設(shè)在送風(fēng)情況下樓梯間及前室的防火門處于一定的開(kāi)門狀態(tài),回避了防火門變化的開(kāi)門工況對(duì)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的影響(防煙樓梯壓力分布的不均勻性;開(kāi)門時(shí)撲出門洞風(fēng)速的要求和閉門時(shí)前室壓差控制的不平衡性等),不對(duì)系統(tǒng)非假定工況進(jìn)行分析研究,注定了目前計(jì)算方法的粗糙和不完善,事實(shí)上,防煙樓梯間及前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)的客觀特性決定了它計(jì)算分析的復(fù)雜性,盡快確立完善的建筑區(qū)域煙氣控制模型,將對(duì)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)有著重大的意義。風(fēng)量范圍表簡(jiǎn)單的套用其副作用很大,設(shè)計(jì)須重視以下幾點(diǎn)。(1)設(shè)置防火門或電梯口的數(shù)量和面積對(duì)漏風(fēng)量或送風(fēng)量的影響。設(shè)置的洞口越多、面積越大,其加壓空間的漏風(fēng)量也越大,加壓區(qū)域難以保證規(guī)范要求的正壓值,這樣只有通過(guò)加大送風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。須計(jì)算得出正確數(shù)值。(2)由于開(kāi)門時(shí)撲出門洞風(fēng)速的要求和閉門時(shí)前室壓差控制的不平衡,設(shè)計(jì)應(yīng)完善泄壓裝置的設(shè)置,解決正壓值的控制問(wèn)題。(3)系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇有待優(yōu)化,目前常見(jiàn)的著火時(shí)開(kāi)啟著火層及鄰近樓層前室送風(fēng)口的作法沒(méi)有多大的實(shí)際意義,鄰近樓層既然沒(méi)著火,就沒(méi)有防煙的必要,設(shè)計(jì)基本考慮單點(diǎn)火災(zāi)狀況,筆者傾向僅開(kāi)啟著火層前室送風(fēng)口,這樣系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)將容易實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠。(4)送風(fēng)管道橫截面、材質(zhì)和送風(fēng)口的大小對(duì)風(fēng)速的影響。規(guī)范對(duì)不同材質(zhì)的管道有不同的要求。在設(shè)計(jì)審核過(guò)程中應(yīng)對(duì)風(fēng)速和橫截面積進(jìn)行校核,已確定其是否滿足規(guī)范的要求。同時(shí)應(yīng)注意加壓送風(fēng)口具體設(shè)置位置不應(yīng)防火門開(kāi)啟而被遮擋,影響實(shí)際送風(fēng)量