廖發(fā)明

(廈門市思明區(qū)公安消防大隊(duì)，福建廈門 361000)

1 高層建筑防排煙概述

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，高層建筑成為一個(gè)城市發(fā)展水平的重要標(biāo)志，高層建筑的發(fā)展給防排煙設(shè)計(jì)提出更高的要求，建筑物的防排煙系統(tǒng)在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)能迅速的排出火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙氣，確保高層建筑人群能緊急的通過疏散通道逃避到安全的場所，為消防隊(duì)員撲救火災(zāi)提供有利的通道。

1.1 建筑物防排煙的部位

按照國家的高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，在進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)、安全疏散條件及火災(zāi)造成的事故后果進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要設(shè)置防排煙的部位有:高層建筑的防煙樓梯及前室;建筑高度超過32 m的高層民用建筑，面積超過100 m2，經(jīng)常有人出入的無窗房間或高層建筑物中長度超過20 m無自然通風(fēng)條件的走廊;地下建筑等。

1.2 建筑物防排煙方式

根據(jù)高層建筑物的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同，防排煙可分為自然排煙、機(jī)械排煙、密閉防煙和機(jī)械加壓送風(fēng)防煙等。1)自然排煙。自然排煙時(shí)要保證有冷空氣的進(jìn)口和熱煙氣的出口，有外窗時(shí)可利用外窗排煙，也可在側(cè)墻上部設(shè)置排煙口進(jìn)行排煙。自然排煙主要利用火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的熱氣流的浮力加上外界的風(fēng)力進(jìn)行排煙，達(dá)到把煙排出建筑物的目的。2)機(jī)械排煙。機(jī)械排煙是主要利用機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流把煙排出建筑物的方式，根據(jù)機(jī)械排煙的形式又可分為自然送風(fēng)方式和機(jī)械排煙及下部加壓并用方式。3)機(jī)械加壓送風(fēng)。機(jī)械加壓送風(fēng)是利用通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的氣體流動和壓力差來實(shí)現(xiàn)把煙排出的目的，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過通風(fēng)機(jī)加壓送風(fēng)，以防止煙氣侵入的防煙方式。4)密閉防煙方式。密閉防煙方式的原理是，利用房間的密閉性使著火房間因缺氧而滅火，并達(dá)到防止煙火蔓延的目的。這種防煙方式一般適用于面積較小，且其墻體、樓板耐火性能好，密閉性好的房間。

2 高層建筑自然排煙

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，采用自然排煙方式的部位主要靠外墻、采用自然排煙方式的防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室。當(dāng)建筑物內(nèi)兩條防煙樓梯無前室時(shí)，在樓梯的每一層都應(yīng)設(shè)置窗戶，且窗戶的開啟面積達(dá)到自然排煙的要求。

3 高層建筑機(jī)械防煙加壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的目的，是為了在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)提供不受煙氣干擾的疏散線路和避難場所。因此，加壓部位在關(guān)閉門時(shí)，必須與著火樓層保持一定的壓力差;同時(shí)，在打開加壓部位的門時(shí)，在門洞斷面處能有足夠大的氣流速度，以有效的阻止煙氣的入侵，保證人員安全疏散與避難。例如廈門有一高層智能建筑，其中2號電梯設(shè)計(jì)為消防電梯，在電梯前室設(shè)計(jì)防火門。防火門的尺寸為1.5 m×2.1 m，滲漏面積為0.04 m2，在電梯井的頂部有0.01 m2的空間與外界無壓空間相連。

3.1 確定需要加壓的空間

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，其高層智能建筑采用自然排煙方式，因此需對2號電梯即消防電梯前室采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)。

3.2 選定系統(tǒng)形式

設(shè)計(jì)中排煙系統(tǒng)主要為單機(jī)系統(tǒng)，消防電梯間前室的加壓水平為25 Pa。

3.3 確定加壓送風(fēng)量

在現(xiàn)代的高層建筑中加壓送風(fēng)量主要采用壓差法。保持加壓部位需要提供一定的加壓值，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)保證火層疏散通道的通暢，以便人們能迅速撤離火災(zāi)發(fā)生地。壓差法在高層建筑的消防系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，其主要利用正壓間與非正壓間的壓力差來實(shí)現(xiàn)送風(fēng)量。正壓間送風(fēng)系統(tǒng)所要保持的正壓與送風(fēng)量成正比，其基本公式為:

其中，L為正壓間送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量，m3/h;α為開口的流量系數(shù)，一般α=0.6～0.7，通常取α=0.65;ΔP為開口兩側(cè)壓差，Pa;ρ為通過開口的氣流密度，取空氣20℃;A為開口的流通面積，m2。

可簡化為:

并聯(lián)式漏風(fēng)通路，正壓間的漏風(fēng)面積按下式計(jì)算:

代入數(shù)據(jù)，得:

當(dāng)門關(guān)閉時(shí)消防電梯前室的主要漏風(fēng)途徑在于通向電梯井的電梯門門縫和前室通往走道的門縫，消防電梯通過電梯門漏向電梯井的漏風(fēng)量取決于前室與電梯井之間的漏風(fēng)面積、電梯井與無壓空間之間的漏風(fēng)面積;

當(dāng)門開啟時(shí)疏散路線上的門必然需要有時(shí)開啟，因此，在加壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮通向加壓空間的門短時(shí)間開啟時(shí)的狀態(tài)。此時(shí)，由于加壓空間與周圍空間相連通，二者之間的原壓力差將難以維持。但是，如果能夠保持門洞處有一定的風(fēng)速，則仍然可以有效的防止煙氣向加壓空間蔓延。

4 高層建筑機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械排煙就是利用排煙風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行排煙的一種方式。它由擋煙壁、排煙口、防火排煙閥門、排煙風(fēng)機(jī)和煙排出口組成。

4.1 機(jī)械排煙方式

機(jī)械排煙方式按排煙范圍可分為局部排煙和集中排煙兩種方式。局部排煙方式是在每個(gè)需要排煙的部位設(shè)置獨(dú)立的排煙風(fēng)機(jī)直接進(jìn)行排煙;集中排煙方式是將建筑物劃分為若干個(gè)區(qū)，在每個(gè)區(qū)內(nèi)設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)，通過排煙風(fēng)道排煙。因?yàn)榫植颗艧煼绞酵顿Y過大，故本設(shè)計(jì)中采用集中排煙的方式，使用一個(gè)排煙系統(tǒng)。

機(jī)械排煙方式按空間設(shè)置形式可分為豎向設(shè)置和防煙分區(qū)設(shè)置?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，高層民用建筑走道的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜豎向設(shè)置;房間的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜按防煙分區(qū)設(shè)置。

4.2 劃分防煙分區(qū)

所謂防煙分區(qū)是指用擋煙垂壁、擋煙梁、擋煙隔壁等劃分的可把煙氣限制在一定范圍內(nèi)的空間區(qū)域。防火分區(qū)與防煙分區(qū)的區(qū)別主要在兩個(gè)方面:1)劃分分區(qū)的目的不同;2)設(shè)置的要求不同。防火分區(qū)比防煙分區(qū)劃分的面積大;劃分防火分區(qū)的分隔物比劃分防煙分區(qū)的分隔物的耐火要求高。防煙分區(qū)不能跨越防火分區(qū)，否則將使防火分區(qū)失去作用。劃分防煙分區(qū)時(shí)需要注意:凡需設(shè)置排煙設(shè)施的走道、房間，應(yīng)采用擋煙隔壁、隔墻或從頂棚下凸出不小于50 cm的梁劃分防煙分區(qū)，梁或垂壁至室內(nèi)地面的高度不應(yīng)小于1.8 m;每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積，一般不應(yīng)超過500 m2，當(dāng)頂棚高度在6 m以上時(shí)，可不受此限;對有特殊用途的場所，如地下室、防煙樓梯間、消防電梯、避難層間等，應(yīng)單獨(dú)劃分防煙分區(qū);防煙分區(qū)一般不能跨越樓層，某些情況下，如1層面積過小，允許包括1層以上的樓層，但以不超過3層為宜。

5 結(jié)語

建筑物的防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)一定要規(guī)范合理，否則將會造成煙氣含量過大導(dǎo)致人員傷亡，所以防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要，要本著規(guī)范中規(guī)定的原則以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則去設(shè)計(jì)，這樣才能做到真正的有利于在火災(zāi)的情況下人員的逃生與疏散。

［1］ GB 50045-1995，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.

［2］ GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.

［3］ DGJ 0888-2006，民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程［S］.