浅谈建筑的防排烟系统问题分析

时间:2022-08-15 10:25:03

浅谈建筑的防排烟系统问题分析

摘要:我国民用建筑的防排烟系统在设计、施工和验收中存在一些问题,笔者在文中阐述了这些问题,并分析了造成问题的原因,且提出了处理这些问题的方法及对策。

关键词:防排烟系统;民用建筑

防排烟系统设施是高层民用建筑保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施,但由于我国尚未出台关于防排烟系统方面的设计、施工和验收规范或标准,暖通设计人员主要依据《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》(GB 50016―2006)中关于防排烟系统的相关规定进行设计。部分设计、施工人员对防排烟设施的结构、作用、性能缺乏了解,对国家规范标准理解不够透彻,往往导致在设计、施工中出现防排烟系统设施配置被忽略或有配置而功能不全等现象。

1 防排烟系统存在的主要问题

防排烟系统主要包括防烟楼梯间及前室、消防电梯前室、合用前室、避难层(间)等场所设置的防烟设施;一定规模的厂房、仓库、歌舞娱乐放映游艺场所、地下室、内走道、中庭、无窗或设有固定窗房间等部位设置的排烟设施,防烟分区之间的挡烟垂壁等。笔者在参与工程验收时发现建成工程中的防排烟系统往往存在如下问题:

1.1自然排烟设施达不到排烟要求

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,往往导致工程竣工后,自然排烟设施达不到或不具备排烟作用,主要存在以下几个方面:

(1)自然排烟窗的位置设置不当。从自然排烟效果考虑,排烟窗应尽量靠近墙的上部设置,目前有相当数量的自然排烟窗不是设置在墙的上部,而是下部,距顶板、吊顶的距离较大,不利于自然排烟。

(2)自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》(GB 50016―2006)对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定,但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算,或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内,导致部分工程自然排烟开窗面积达不到规范要求,直接影响排烟效果。

(3)自然排烟窗的结构形式不合理。有的把排烟窗做成不可开启的固定窗,有的将窗的上部做成固定窗,把可开启的排烟窗设在窗的下部,严重影响排烟功能和效果。

(4)安装高度较高的排烟窗缺少便于于开启的操作机构。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95第8.2.4条、《建筑设计防火规范》(GB 50016―2006)第9.2.4条要求,排烟窗应有便于开启的装置,但有些安装高度较高,开启困难的排烟窗均未安装开启操作装置,不利火灾情况下排烟窗的开启。

1.2机械防烟设施达不到防烟要求

送风道界面尺寸过小,送风口尺寸、正压送风系统余压值达不到规范要求的现象在工程中相当普遍,往往出现送风口实际送风量严重不足,部分正压送风系统最不利点开启门洞处风速近似于零等现象,造成这种现象的原因比较复杂,主要有以下几个方面:

(1)风机选型不当。按规范要求,防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室及合用前室的机械加压送风量,应由计算确定,当计算值和规范规定的值不一致时,应按两者中较大值确定。而有的设计者往往不经过计算直接按规范给定的值确定,导致选用的风机风量、风压偏小,不能满足要求;

(2)送风道阻力过大,风压损失严重。在实际工程验收时,往往发现送风口的尺寸、以及选用的风机风量和风压能够满足规范要求,但实测其送风口风速却很小;离风机较近的送风口风速偏大、较远送风口无风等现象,难以满足产生余压和门洞风速的要求。究其原因是由于风管竖井施工质量差,漏风严重。有相当多的工程因送风道尺寸偏小、施工中混凝土风道内壁未作处理,管道连接不严实,常闭风口关闭不严密,漏风十分严重,导致送风口的风速、风量达不到规范要求。

(3)正压送风系统与自然排烟设施重复设置。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,按《高规》要求,宜设置机械加压送风系统,有的工程在上述部位同时又采用了自然排烟,导致火灾情况下,机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时,防烟楼梯间难以形成正压,不能满足防烟楼梯间余压的要求,达不到防烟效果。

(4)合用正压送风系统未设计压差调节装置。按《高规》GB50045-95第8.3.6条要求,机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室,宜分别独立设置送风系统,当必须共用一个系统时,应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。目前很多设计的合用正压送风系统没有设计压差调节装置,无法形成楼梯间的余压值高于前室。

(5)送风口设置不符合要求。有的竖向防排烟系统的送风口采用固定百叶窗式常开风口,风口规格尺寸基本一致,造成各层送风口的风量风速严重不平衡,离风机较远的送风口的风量不足,甚至末端的送风口的风速、风量接近于零。

(6)送风机进风口位置设置不当。有的工程中把送风机设在地下室中,其风机的进风口直接从地下室取风,致使地下室内造成严重负压,同时送风量严重不足。

(7)应设机械防烟设施的部位未按规范要求设置。带裙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。

1.3机械排烟设施达不到排烟要求

(1)排烟量达不到规范要求。在验收中往往发现排烟系统在最不利点排烟口风量、排烟口的风速甚至接近于零,有的设计采用通风与机械排烟合用系统,但施工中未按设计要求选用双速风机;有的建设单位不按设计的风机型号订货,购买功率规格较小的风机,导致风机风量严重不足。有的施工单位甚至取消了竖井连接吊顶风口的风管,利用吊顶闷顶空间代替风管,也往往造成风管风口风速接近于零。

(2)排烟口的布置不符合烟气流动规律。排烟口应尽量是指在顶棚上或靠近墙的上部设置,目前有相当数量的排烟口不是设置在墙的上部,而是下部,距顶板、吊顶的距离较大,不利于排烟。有的排烟口位置设置不当,致使烟气与人员疏散方向相同,甚至有的将排烟口设置在安全出口的正上方或跨过安全出口,不仅不利于排烟反而把烟气引向安全出口。

(3)走道内的排烟口选型不正确。按照烟气的流动规律,走道内的排烟口应该设置在顶棚上,并选用条缝全宽型排烟口,这样有利于有效排烟。

(4)应设机械排烟设施的部位未按规范要求设置。超过20米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。

(5)排烟风机应与排烟口实现联动。排烟机与排烟口应设有连锁装置,当任何一个排烟口开启时,排烟机能自动启动,即一经报警,确认发生火灾时,手动打开排烟口或者消防控制室遥控开起排烟口,则排烟机立即投入运行,同时能立即关闭着火区的通风空调系统,使非着火区保持正压,以减少烟气的蔓延扩散。

1.4防排烟风机的配电不符合规范要求

(1)风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。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。

(2)配电线路的敷设安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管,有的穿金属管未进行防火保护,不符合配电线路明敷时的防火性能要求。

1.5防烟分区不按规范要求设置挡烟设施

有相当一部分工程,尤其是大型商场设置机械排烟的部位未按规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁,有的地下室虽然采用建筑的梁作挡烟设施,但排烟系统的排烟口未按规范要求设在顶棚或靠近顶棚的墙面上,而是设在梁的下面,造成排烟分区的划分形同虚设。

2 造成上述诸多问题的主要原因

2.1防排烟系统没有得到足够的重视

建筑工程项目中的防排烟设施,是防止火灾和在火灾发生时减少人们生命财产损失的重要保障系统,是消防工程系统不可缺少的一个重要组成部分,但人们在进行工程设计和施工时,往往忽视它的重要性和必要性,把它看成是可有可无的东西了,这种意识和现象,本身就是消防工作的一大隐患。

2.2设计把关不严,存在不按规范设计配置的问题

有的建筑物虽然设计有排烟送风系统,但却与通风、空调系统混在一起,认为在暖通图纸上的防排烟系统,属于空调系统专业,不是消防系统,只有防排烟的联动部分,才属于消防系统。这样没有把防排烟系统区分成独立的系统,也没有单独绘制施工图,这也是造成防排烟系统被重视程度不够,从而出现先天隐患。

2.3施工把关不严

防排烟设施是建筑自动消防设施的一个重要组成部分,按规定其施工应由消防设施施工单位承担,但目前很多项目的防排烟设施施工均是由空调专业施工单位负责安装。很多建筑工程施工中,防排烟、送排风系统往往交给不具备消防施工资质的空调工程公司或一般安装公司承包施工,超范围承包防排烟系统的安装施工,其技术人员往往并不通晓消防自动控制系统功能原理和施工要求。这样的施工,往往漏洞很多,很难保证质量。

3 解决上述问题的方法及对策

针对上述问题及原因,有必要从以下几个方面着手,使之真正发挥应有的防火减灾作用。

3.1从功能划分上重视防排烟系统

在功能上,把它当作一个独立的消防系统,强调防排烟设施的重要性,与“自动报警系统”、“水灭火系统”、“气体灭火系统”等平行分列在一起。所谓消防“防排烟系统”,就是一个包括排烟风机、送风风机、风管或风井、各种排烟防火阀门、风口以及联动系统等设施,直接受消防中心控制的,具有独特功能的,与生活通风、空调系统完全分开的独立系统。只有这样,把它当作一个“系统”提出来,才能促进人们在消防工程实践中,重视它、完善它,而不至于把它忽略。

3.2从设计环节着手,把防排烟系统与生活空调系统分开来设计

在每一个建筑工程项目中,按国家规范要求进行防排烟系统设计,并且把它从“暖通”图中分离出来,单独制图,冠以“消防防排烟”施工图图名。就像火灾报警系统的“电消”图、水灭火系统的“水消”图、气体灭火系统的“气消”图一样,没有人对它的消防工程属性产生丝毫怀疑,明确知道这就是消防工程施工图内容范围。

3.3从施工监督管理方面抓落实

首先,消防监督部门加强工程设计审核、施工监督检查、竣工验收中防排烟系统的监督。再就是明确划定建筑工程项目中的防排烟系统设施,属于消防工程内容范围,必须由具有消防工程施工资质的工程公司来安装施工。只有这样,才能保证防排烟系统的设计和安装施工落到实处,保证每个建筑项目的防排烟系统设施配置齐全,功能完善,真正起到防火减灾的作用。

3.4加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训工作

消防部门应向重视消防报警与电气、固定(自动)灭火设施专业设计施工人员一样,重视对防排烟设施设计、施工人员业务指导和培训工作。

4 结束语

人们只有端正对防排烟系统属性和重要性的认识,从而在思想观念上重视它,才能在工程实践中不断加以完善,保证防排烟系统的设计和安装施工落到实处,保证每个建筑项目的防排烟系统设施配置齐全,功能完善,真正发挥其防火减灾的作用。

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