浅谈高层民用建筑防排烟设计中常见问题

摘要：防排烟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，但由于部分设计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透彻，往往导致在设计中存在一些问题。作为设计人员，我们必须加强自身设计水平的提高，加深对国家规范的理解，以及实际工作经验的积累。这样，我们才能尽量减少、以至消除设计中的问题，为国家和人民群众的财产安全减少损失起到我们应有的作用。

关键词：有毒烟气，机械防排烟，自然排烟，对策

Abstract: Smoke control facilities are the fire safety facilities of high-rise buildings to protect people's lives and property safety indispensable, but as part of the design of smoke control facilities of the structure, function, lack of understanding of the performance of national standards often lead to some problems in design. As designers, we must strengthen the improvement of the design level of national standards, deepen understanding, and the accumulation of practical work experience. In this way, we can try to reduce, even eliminate the problems in design, for the country and people's property safety and reduce losses to play our due role.

Keywords: toxic gas, mechanical ventilation, natural ventilation, countermeasures

中图分类号：TU24文献标识码：A文章编号：

随着我国经济建设的迅猛发展，高层建筑、地下工程在全国一些大中城市蓬勃地发展起来。现代化的高层建筑中往往大量使用易燃达到装修材料和各种家具。一旦发生火灾，室内可燃物及建筑材料、装修材料、可燃家具、衣物和其他可燃物品等在燃烧过程中产生大量的有毒烟气和热，这些烟气是阻碍人们逃生和灭火行动，导致人员死亡的主要原因之一。建筑的防排烟设施在火灾中为安全疏散和消防扑救创造了有利条件，又控制了火势的蔓延扩大。因此，设置防排烟设施十分重要。为了使已设计和安装的防排烟设施发挥应有的作用，确保人民群众的生命财产安全。笔者就机械防排烟设计中应注意的问题谈几点看法。仅供参考。

一、设置防排烟系统的方式和目的：

防排烟系统设置的目的，就是采用一定的手段或措施，控制建筑物内烟气的流动，将火灾产生的烟气在着火房间和着火房间所在的防烟区就地加以排出，防止烟气扩散到疏散通道和其他防烟区中，以确保疏散和扑救用的防烟楼梯间和消防电梯内无烟。

1.1 防排烟的方式

1.防烟方式：不燃化防烟、密闭防烟、阻碍防烟、加压防烟。

2.排烟方式：

自然排烟方式、机械排烟方式，包括全面通风排烟方式和负压机械排烟方式。

1.2 自然防排烟

自然防排烟方式是在自然力的作用下，使火灾产生的烟气不能侵入到防烟楼梯间和消防电梯内。该方式没有机械通风设备，不受电源中断的影响，简单易行，造价较低。虽然其效果受室外风向、风速、气温和所在楼层的影响较大，但如果处理得当，还是能起到防排烟作用的。对于占数量较多的普通高层住宅，室内装修比较简单，房间小，围护结构耐火等级较高的建筑物，采用自然防排烟方式基本上能够达到保障安全、节省投资的目的，也符合我国目前高层建筑的实际情况。常用的自然防排烟方式有以下几种：

靠建筑物外墙建造的全敞开的室外防烟楼梯、利用阳台或凹廊作为敞开前室的防烟楼梯间、利用前室开窗排烟的防烟楼梯间、不靠外墙的防烟楼梯间或虽靠外墙但不能开窗的前室的自然排烟，一般是设排烟竖井和过风竖井。

1.3 机械防排烟

是利用通风机进行强制的防排烟，它不受室外气象条件影响，排烟效果稳定，但需要有专门的通风设备、可靠的事故用电源，自动控制装置、并需设专人维护管理。因此，造价和维护管理费较高。但由于烟风道所占有效空间小，特别是当楼梯间前室不靠外墙或虽靠外墙却不能开启时，这种方式易被采纳。

1.机械排烟

排烟是考虑人员进行疏散时带人前室的烟应及时排出。当前室同时设有排烟系统和送风系统时，前室里的正压要由二者的风量比来保证，并要调整好前室内的气流，否则会因送风口与排烟口位置设置的不当而导致烟气不能顺利排出，而难以达到预期的排烟目的。

2.机械加压防烟

机械加压防烟是在保持防烟楼梯间及其前室有足够压力使火灾期间引起的烟气不能进入楼梯间及前室的基础上提出的。这样，在火灾期间，送入楼梯间及前室一定量的空气，就会将烟气排斥在楼梯间及前室之外。这种系统较简单，但有关风量、风速必须详细计算。

二、在实际工程中常见的问题：

防排烟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，但由于部分设计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透彻，往往导致在设计中存在一些问题，主要表现在以下几个方面：

2.1、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，分析其原因主要有以下几个方面：一是自然排烟窗的设置位置不当。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。二是自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》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，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。三是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。四是安装高度较高的排烟窗缺少便于于开启的操作机构。按规范要求，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。

2.2、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、合用前室和消防电梯间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，有的设计直接按规范给定的值确定，往往导致选用的风机风量、风压偏小，不能满足要求；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。2、合用正压送风系统未设计压差调节装置。按规范要求，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。3、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。4、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。

2.3、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. 是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。

2.4、应设机械防排烟设施的部位未按规范要求设置

1、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。

2、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。

2.5、对策

针对上述存在的问题，笔者认为消防监督和图纸审查部门应从以下几个方面加强对建筑防排烟设施设计施工中的监督管理：1、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、防烟分区等到进行审查，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。

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

三、结束语：

我们只有认识到高层民用建筑防排烟的设计原理和产生问题的原因，这样才能够有的放矢的寻找出解决问题的办法。作为设计人员，我们必须加强自身设计水平的提高，加深对国家规范的理解，以及实际工作经验的积累。这样，我们才能尽量减少、以至消除设计中的问题，为国家和人民群众的财产安全减少损失起到我们应有的作用。

参考文献

《高层民用建筑防火规范》GB 50045-95（2005年版）

《建筑设计防火规范》GB50016--2006

《采暖通风与空气调节设计规范 》 GB50019-2003