建筑防排烟设计浅谈

时间:2022-10-08 09:33:22

建筑防排烟设计浅谈

摘要:目前建筑防排烟设计主要依据《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》中关于防排烟系统的相关条文进行设计。但是随着人们生活水平的不断提高,建筑的功能日趋复杂,且地下建筑和大空间的建筑也随之出现。仅依据现有规范设计仍存在一定问题并有疏漏之处。文章对建筑防排烟设计中现存的问题进行分析,并提出解决方法。对地下建筑和建筑共享空间的防排烟设计进行简单介绍。

关键词:建筑 防排烟设计 问题分析 解决方法

0 引言

防排烟系统对于建筑是非常重要的,然而现在的建筑防排烟系统不免存在些问题,这对于建筑的本身和建筑内人员都存在安全隐患。这些问题需要我们加以分析解决。希望通过本文对防排烟问题的阐述,对相关工作者有所帮助。

1 规范中存在不合理的地方

1.1 问题:自然排烟窗设置不合理。《高规》中规定排烟窗宜设置在上方,并有方便开启的装置。在生火灾时靠人工开启排烟窗是不现实的。尽管可以实现机械传动,实现联馈或自动打开,但是造价极为高昂。因此,绝大多数自然排烟窗并未设置传动开启装置。自然排烟窗的设置如同虚设,不能起到排烟作用。

解决方法:正确选择排烟方式。笔者认为从性价比上来说设计者宜首选自然排烟,但当自然排烟存在不安全因素或实现较为困难时应设置机械排烟。

1.2 问题:送风口设置缺乏可操作性。实际工程中普遍存在竖向机械防烟系统的送风口普遍采用统一规格尺寸的固定百叶风口。各处风口风量严重不均,离风机较近的风口风量较大,离风机较远的风口风量较小。《高规》中没有强制可执行的规定。

解决方法:风口的选择应遵循计算结果,控制各段的阻力和各个风口出口风速,合理的设计风口尺寸。

1.3 问题:风机选型错误。例如:设计人员在选型过程中忽略了防烟楼梯间及其前室、消防电梯间及其前室或合用前室的机械加压送风量,直接按规范给定的数值确定。直接选用的风机在风量、风压最终容易难以满足要求。

解决方法:机械加压送风风量需经过计算,当计算值与规范给定数值不一致时,选用数值大的。

1.4 问题:合用系统缺乏合理性。《高规》中规定合用系统必须采取可靠的安全防火措施,并符合排烟系统要求。实际工程中排烟系统与通风空调系统合用的情况普遍存在,这样存在着极不安全的隐患。

解决方法:谨慎选择合用系统。合用系统需要控制的风口、阀门较多,设备较为复杂,标准的转换措施是合用系统技术实现的保障。机械排烟口的联动设置宜尽量简化。控制模块越复杂越容易出现错误,简明的联动控制是系统有效使用的优先保障。

2 地下建筑的防排烟

地下建筑通风条件的限制,一旦发生火灾,不但烟气有毒物生成量大,且由于难以排入大气,非常容易在地下建筑物通道流动,引起火灾蔓延,影响人员安全疏散。尽管规范对地下建筑的防排烟设计有相关规定,但是没有明确措施办法,至使不同设计人员的理解不同。因此设计方案也各不相同,排烟效果也不同。

通过调查研究发现补风方案的设计对地下空间排烟效果影响显著。若想做好排烟设计方案,补风方案是关键。影响补风效果的众多因素中,补风口位置和风速是影响补风效果的主要因素。通常设计者会将补风口设置在工程顶部或较高的位置。然而,将补风口设置在顶部或较高位置均容易导致补风气流直接冲击烟气层,加速烟气下沉。笔者建议补风口的位置宜设计在较低处或空间底部。这样一来可避免上述现象发生。补风风速过大,气流也会直接冲击烟气层。亦不利于排烟效果。笔者认为设计者在实际设计中宜采用NFPA92B的建议。

3 建筑共享空间的防排烟

建筑共享空间烟气特点不同于普通建筑,尤其自身特点和规律。烟气上升过程会吸卷周围大量冷空气,烟气上升到顶棚后向下四处扩散形成烟气层。随着火灾的蔓延,烟气层不断加厚,当烟气层下降到其他顶层以下时,热烟气就会蔓延到着火层以上各层。

3.1 防排烟设计。建筑共享空间的防排烟设计比较繁琐,如果仅依靠传统的设计会有很多弊端和不安全因素。笔者认为防排烟设计应有针对建筑物的消防设施必须达到的预期安全目标,根据结构形式、用途等进行性能化设计。

3.2 烟气控制方法。①用防烟分隔将建筑空间与周围建筑分隔开,以防止火灾产生的烟气和热流通过建筑共享空间扩散。②建筑空间集中设置排烟系统,使烟气层保持在安全疏散要求的高度。③在建筑共享空间四周各层房间设置排烟系统。

3.3 防排烟设施的设置。《高规》和《建规》中的防烟分区划分方法不适用于建筑共享空间的这种特殊形式。规定对于建筑防火失去有效的约束。因此,建筑共享空间不需划分防烟分区。只需将本区域与建筑其他部位分隔开来,已起到防烟作用。对于建筑共享空间的防排烟系统首选应为机械排烟。建筑共享空间的空间大且发生火灾时烟气会形成烟气层或层化现象。因此,建筑除了在顶部设置排烟口还需在四壁设置排烟口。一般建筑超过12米的共享空间,竖向排烟口宜按2~3层设置一排口。

4 结语

随着建筑行业的发展,建筑种类的不断增加,楼房建设规模不断扩大,建筑系统防排烟设计,施工情况越来越复杂,会出现更多的防排烟新问题。在防排烟系统的设计过程中,设计人员应认真学习和领会消防规范的条文,实事求是的看待规范的漏洞和不足之处,为建筑防排烟设计的完善贡献力量。

参考文献:

[1]李耕勤,戴强.高层建筑防排烟系统设计分析与探讨[J].中国科技信息,2008.

[2]GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范(2005版).

[3]李海学.建筑共享空间的防排烟设计[J].暖通空调,2012.

[4]吕飞.高层民用建筑中防排烟系统应注意的问题与对策研究[J].科技创新与应用,2012.

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