淺議高層建筑防排煙工程設(shè)計和防范措施

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1、淺議高層建筑防排煙工程設(shè)計和防范措施　　【摘要】針對目前我國的高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計的現(xiàn)狀，本文通過介紹防排煙工程設(shè)計方法及排煙量計算等進(jìn)行了分析討論，并按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50045—95》（以下簡稱“高規(guī)”）提出了個人的設(shè)計方案及相應(yīng)的防范措施。【關(guān)鍵詞】高層建筑；防排煙工程設(shè)計；自然排煙窗；防范措施近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在城市中不斷涌現(xiàn)了高層及大型城市綜合體建筑，這在建筑防排煙設(shè)計方面遇到了很多難題，同時也給從事建筑行業(yè)帶來了很多問題，現(xiàn)就建筑防排煙設(shè)計中遇到的若干問題提出個人看法。1.建筑防排煙系統(tǒng)類型

2、7在高層建筑防排煙系統(tǒng)中，主要涉及到有這幾種類型：自然排煙系統(tǒng)、機(jī)械排煙系統(tǒng)、機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。自然排煙主要通過利用煙氣流動的特性，采用開啟外窗，敞開的陽臺、凹廊將有毒高溫?zé)煔馀懦?；機(jī)械排煙系統(tǒng)則主要是通過由擋煙垂壁（活動式或固定式）、防火閥、排煙口、排煙管道、排煙機(jī)、煙氣排出口以及電氣控制等設(shè)備組成，是利用排煙風(fēng)機(jī)把著火區(qū)域中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^排煙口排至室外，防止煙氣蔓延；機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)由送風(fēng)口、送風(fēng)管道、送風(fēng)機(jī)和防煙部位以及電氣控制設(shè)備所組成，是一種強(qiáng)制性的防排煙措施，電梯前室、樓梯間保持一定的正壓，以防止火區(qū)以外區(qū)域煙氣侵入

3、，是保證疏散通道安全的重要措施。2.建筑排煙工程設(shè)計現(xiàn)狀2.1自然排煙從自然排煙效果來考慮，排煙窗應(yīng)盡量靠近外墻的上部設(shè)置并可以開啟，目前有相當(dāng)數(shù)量的自然排煙窗不是設(shè)置在墻的上部，而是下部，距頂板、吊頂?shù)木嚯x較大，不利于自然排煙。有的建筑設(shè)計人員未按規(guī)范要求進(jìn)行計算，或?qū)⒐潭ù暗拿娣e計算在排煙窗面積之內(nèi)，，勢必減少了實(shí)際可利用排煙的窗口面積，導(dǎo)致部分工程排煙窗面積達(dá)不到規(guī)范要求，直接影響排煙效果，留下消防安全隱患。2.2機(jī)械排煙機(jī)械排煙口的設(shè)置高度不夠，火災(zāi)時煙氣溫度很高，排煙口設(shè)置在頂棚或靠近頂棚的墻面時，才能有效將煙氣排出。在實(shí)際

4、施工中，卻往往出現(xiàn)將排煙口或排煙窗的設(shè)置過低的情況，影響煙氣排放效果。7在防煙分區(qū)面積較小、排煙量不大時，許多設(shè)計人員在一個防煙分區(qū)內(nèi)僅設(shè)計一個排煙口。由于單個排煙口排煙流量過大，導(dǎo)致出現(xiàn)排煙口直接將煙層下部的潔凈空氣而非煙氣吸走的現(xiàn)象。2.3機(jī)械加壓送風(fēng)在《高規(guī)》中沒有明確規(guī)定加壓送風(fēng)機(jī)風(fēng)量的確定是否需要考慮風(fēng)道（豎井）漏風(fēng)系數(shù)。很多設(shè)計人員陷入了誤區(qū)，認(rèn)為風(fēng)機(jī)送風(fēng)量越大越好，在設(shè)計風(fēng)量時為追求大于計算值或規(guī)范規(guī)定值，就將送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量定得很大，造成前室或樓梯間的門難以開啟。在實(shí)際施工中，經(jīng)常有技術(shù)員將排煙系統(tǒng)內(nèi)任一排煙防火閥280

5、℃的自動關(guān)閉聯(lián)動排煙風(fēng)機(jī)停運(yùn)，造成排煙風(fēng)機(jī)的過早停運(yùn)。3.排煙工程設(shè)計3.1排煙計算方法在高層建筑排煙設(shè)計中，涉及到關(guān)于排煙量的計算，在當(dāng)前我國常用方法主要是經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)法和火災(zāi)模型法。3.1.1經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)法現(xiàn)行的《高規(guī)》采用的方法都是經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)法（面積指標(biāo)或換氣次數(shù)指標(biāo)），對于擔(dān)負(fù)一個防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)、兩個及以上防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)、中庭排煙系統(tǒng)、汽車庫排煙系統(tǒng)等，均有明確的規(guī)定，此處不再一一列舉。3.1.2火災(zāi)模型法7該法是當(dāng)今國外普遍使用的方法，但由于各自的火災(zāi)模型不盡相同，其計算方法也有差異。如起火地點(diǎn)及其空間形態(tài)、火災(zāi)熱釋放率、最小

6、清晰高度等。關(guān)于煙氣質(zhì)量流率的計算，根據(jù)不同的煙縷形式（如軸對稱型、陽臺溢出型、窗口型、墻型、角型等），給出了相應(yīng)的計算公式。如現(xiàn)行《建規(guī)》規(guī)定的中庭應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施，有關(guān)條文說明中列舉了某商城火災(zāi)時煙氣很快升至12m以上的流動情況，因此高層建筑對中庭采取機(jī)械排煙的高度未限制在12m。3.2排煙設(shè)計案例分析3.2.1設(shè)計案例某住宅樓地上32層、地下2層，建筑高度97m，設(shè)有防煙樓梯間、消防電梯和普通客梯各1部。防煙樓梯間及其前室分別設(shè)有加壓送風(fēng)系統(tǒng)，2臺風(fēng)機(jī)置于樓頂?shù)臋C(jī)房內(nèi)，送風(fēng)量分別為32000m3/h和27000m3/h。地下層為停車

7、庫，與地上層共用樓梯間。為盡可能多布置車位，停車庫僅設(shè)置了封閉樓梯間而未設(shè)防煙前室，樓梯間外墻為無洞口的剪力墻。3.2.2設(shè)計依據(jù)但由于樓梯間外墻無洞口，應(yīng)根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）第6.2.2.1條（樓梯間應(yīng)靠外墻，并應(yīng)直接天然采光和自然通風(fēng)。當(dāng)不能直接天然采光和自然通風(fēng)時，應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置）規(guī)定，設(shè)置防煙前室.3.2.3設(shè)計方法7本工程防煙設(shè)計不能僅將地上層防煙樓梯間前室的送風(fēng)道延長至地下層并開設(shè)送風(fēng)口，應(yīng)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，把地上、地下共34層分為兩部分設(shè)計，分別設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)井和送風(fēng)機(jī)，并據(jù)此調(diào)整

8、送風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù)。通過封堵分隔防止煙氣擴(kuò)散蔓延在建筑中首先考慮阻止煙氣垂直向上的蔓延。煙氣的水平平均流速為0.3-0.8m/s，垂直向上的擴(kuò)散速度為3-4m/s，可見煙氣垂直向上蔓延比水平蔓延更快。煙氣垂直方向的蔓延通道往