（煙臺(tái)盛泰園林建筑有限公司，山東 煙臺(tái) 264003）

土地資源緊缺的問題刻不容緩，高層建筑成為緩解用地壓力的重要途徑，但其在實(shí)際使用中存在局限之處，例如建筑發(fā)生火災(zāi)后難以快速排煙，損傷建筑結(jié)構(gòu)并威脅樓內(nèi)人員的安全。由此表明，在高程建筑工程建設(shè)領(lǐng)域合理應(yīng)用防排煙施工技術(shù)具有必要性。

1 高層建筑排煙效果的主要外界影響因素

煙霧具有較明顯的流動(dòng)性，容易在外部因素的作用下造成大范圍的傷害，給高層建筑的防排煙設(shè)計(jì)帶來諸多干擾因素[1]。氣流是導(dǎo)致煙霧發(fā)生流動(dòng)的關(guān)鍵，在高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)后，將隨氣流而逐步向四周及建筑上部彌漫。鑒于此，在防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場調(diào)研，以便準(zhǔn)確掌握建筑內(nèi)外部的氣體流動(dòng)情況，以此為依據(jù)提出科學(xué)的防排煙設(shè)計(jì)方案，最大限度減小氣流的干擾。

高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，將導(dǎo)致建筑內(nèi)部的溫度異常增加，而外界溫度相對偏低，由此形成氣壓差。在此情況下，氣流將發(fā)生自上而下的持續(xù)性閉環(huán)流動(dòng)。換言之，位于上部的氣體將逐步向外流動(dòng)，而下部的氣體則會(huì)發(fā)生自外向內(nèi)的流動(dòng)，兩種方向的流動(dòng)將構(gòu)成具有循環(huán)特性的氣流。此外，風(fēng)速對煙霧流動(dòng)的影響也較為顯著，且在高層建筑中體現(xiàn)得更明顯，此類建筑高度較大，周邊的遮擋物極為有限，四周風(fēng)力等級較高，受風(fēng)速和風(fēng)壓的共同作用將產(chǎn)生氣流差，使建筑表面的煙霧擴(kuò)散途徑受阻，表現(xiàn)出向下的流動(dòng)趨勢。由此表明，在暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)中，還需考慮到風(fēng)向和風(fēng)速兩項(xiàng)因素對火災(zāi)發(fā)生狀況的影響，需以可行的方式削弱此類因素的作用。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計(jì)概述

根據(jù)暖通空調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)，在對其展開防排煙設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重兩方面的內(nèi)容，即防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。具體而言，防煙系統(tǒng)主要通過人為干預(yù)的手段達(dá)到消除煙霧的效果，與此同時(shí)有效隔離產(chǎn)煙區(qū)，以免出現(xiàn)延誤彌漫至周邊無煙區(qū)或進(jìn)入關(guān)鍵逃生通道的情況。排煙系統(tǒng)可以理解為是面對煙霧的主動(dòng)處理措施，即通過某些人為技術(shù)手段引導(dǎo)煙霧，使其轉(zhuǎn)移至特定的排放設(shè)施內(nèi)，從根源上處理因火災(zāi)而產(chǎn)生的煙霧，阻斷其向周邊區(qū)域蔓延的途徑。

從狹義層面來看，防煙系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)具有差異性。范圍方面，排煙系統(tǒng)所配套的各項(xiàng)設(shè)施主要在建筑樓房內(nèi)部，有效阻隔煙霧，以免其進(jìn)入到人員疏散通道等關(guān)鍵場所，盡可能減少不必要的麻煩；對于排煙系統(tǒng)而言，則配置豐富的管道，在各管道的聯(lián)通作用下引導(dǎo)煙霧流通，使其經(jīng)由管道進(jìn)入大氣，可避免因煙霧排放不到位而引發(fā)二次火災(zāi)事故。

從現(xiàn)階段的行業(yè)技術(shù)水平來看，防煙系統(tǒng)的關(guān)鍵在于采取機(jī)械加壓送風(fēng)的方式，在相關(guān)裝置的作用下向建筑內(nèi)部輸送充足的新鮮空氣，通過此方式避免煙霧蔓延到應(yīng)急通道的情況，同時(shí)改善建筑內(nèi)部空氣環(huán)境，避免人員因吸入大量煙霧而中毒；對于排煙系統(tǒng)而言，則以敷設(shè)管道為主要方式，根據(jù)煙霧的密度特點(diǎn)將其高效引導(dǎo)至外界空氣中，從而進(jìn)行稀釋，避免在建筑內(nèi)部傳播。

3 暖通空調(diào)防排煙施工技術(shù)

3.1 自動(dòng)排煙方式

自動(dòng)排煙是較為簡單的方式，其經(jīng)濟(jì)投入較少、操作較便捷且無需電力的支持，因此在火災(zāi)斷電的情況下依然可向外排煙[2]。自然排煙充分發(fā)揮出建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，形成較強(qiáng)的氣流差，并配套開窗和通風(fēng)口，以自然狀態(tài)向外排出煙霧。若要發(fā)揮出自然排煙的作用，則必須合理控制建筑物的開窗面積，應(yīng)視房屋類型來確定，具體如表1所示。

表1 房屋面積標(biāo)準(zhǔn)

回顧高層建筑的發(fā)展歷程，專用排煙豎井取得廣泛應(yīng)用，依托于建筑物墻體的保護(hù)作用，能夠在室內(nèi)外營造出較明顯的溫差，此時(shí)房間內(nèi)的氣流持續(xù)性向上涌動(dòng)，達(dá)到自然排氣的效果。在發(fā)生火災(zāi)后溫度將逐步提升，此條件下氣流的流動(dòng)能力大幅提高，由此形成較顯著的煙囪效應(yīng)。應(yīng)當(dāng)說，自然排煙的方法原理簡單、成本較低，是極為常見的高層建筑排煙方法。

3.2 機(jī)械排煙的方式

機(jī)械排煙的方式的方式主要有兩種，分別是全面通風(fēng)排煙方式和負(fù)壓機(jī)械排煙方式。

（1）全面通風(fēng)的排煙方式。全面通風(fēng)排煙的實(shí)現(xiàn)應(yīng)得到大型設(shè)備的支持，將屋內(nèi)的積壓排除干凈且配套相應(yīng)的風(fēng)力設(shè)備，以便輸入空氣[3]。但其局限性較強(qiáng)，由于氧氣和風(fēng)力均具有助燃的作用，因此只能在排除煙霧時(shí)使用，在著火時(shí)缺乏適用性且所需成本較高，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。

（2）負(fù)壓機(jī)械的排煙方式?；谪?fù)壓機(jī)械的排煙方式的實(shí)現(xiàn)主要得益于高性能的負(fù)壓機(jī)械設(shè)備，其能夠降低建筑內(nèi)部的壓力，室內(nèi)外在短時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生壓力差，給煙霧提供引導(dǎo)渠道，使其隨著氣流向外排出。需強(qiáng)調(diào)的是，若高層建筑內(nèi)部的火勢較為旺盛且伴有大量的煙霧，此時(shí)負(fù)壓機(jī)械的排煙方式難以取得良好的應(yīng)用效果。高溫環(huán)境下不利于機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，為避免此問題需配套適量的防火閥。

3.3 防排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置

防排煙風(fēng)機(jī)能夠快速排出建筑物內(nèi)部的煙霧，以免煙霧聚集在疏散通道，從而給建筑內(nèi)部人員開辟出綠色安全通道，使其快速逃生。此外，防排煙風(fēng)機(jī)有助于降低建筑室內(nèi)的溫度，在一定程度上隔斷煙霧和熱量的擴(kuò)散途徑。通常，機(jī)械式的排煙風(fēng)機(jī)內(nèi)部組成包含風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等；也可根據(jù)需求選用自然式的排煙裝置，即借助通道、門窗實(shí)現(xiàn)排煙[4]。關(guān)于防排煙風(fēng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 防排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置圖（單位：m）

防排煙設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，需嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范執(zhí)行，應(yīng)重點(diǎn)考慮加壓送風(fēng)機(jī)的工作能力，即送風(fēng)量。鑒于高層建筑的特殊性，更應(yīng)注重對各項(xiàng)指標(biāo)的控制。

（1）對于前室不送風(fēng)的防煙樓梯間，在設(shè)計(jì)時(shí)需合理控制加壓送風(fēng)量，具體要求如表2所示。

表2 加壓送風(fēng)量

（2）若單臺(tái)抽風(fēng)機(jī)服務(wù)的區(qū)域達(dá)到兩處或更多，則必須根據(jù)最大的面積展開相應(yīng)的計(jì)算與分析，配套合適規(guī)格的抽風(fēng)機(jī)。

（3）充分關(guān)注高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，部分建筑帶有自然排煙系統(tǒng)的防煙樓梯，此情況下通常會(huì)設(shè)置自然排煙的天窗。而部分建筑較為特殊，即未設(shè)置可開啟的天窗，此時(shí)需配套使用機(jī)械排煙設(shè)備，要求其排煙量至少達(dá)到每平方米60m3/h。

3.4 防火閥的設(shè)置

若存在如下情況，在暖通空調(diào)工程的相關(guān)設(shè)計(jì)中應(yīng)配套防火閥：（1）易發(fā)生火災(zāi)或是作為空調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)房的房間；（2）水平風(fēng)管與垂直風(fēng)管所形成的交接區(qū)域；（3）變形縫的兩側(cè)或是施工期間穿越防火分區(qū)的位置。

4 暖通空調(diào)防排煙施工中的問題分析

4.1 暖通空調(diào)防排煙設(shè)計(jì)問題

暖通空調(diào)工程防排煙施工期間的干擾因素較多，部分因素遠(yuǎn)超過預(yù)期，此時(shí)施工人員必須準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場情況，分析與設(shè)計(jì)圖紙的差異，若存在設(shè)計(jì)沖突則必須探明造成差異的原因，采取相適應(yīng)的處理措施[5]。此外，施工人員應(yīng)學(xué)習(xí)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）》（GB 50016-2014）的相關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)確掌握其中的各項(xiàng)作業(yè)規(guī)范，將其作為施工的依據(jù)，以科學(xué)的方式解決防排煙施工期間所存在的各類問題。

4.2 未在管道穿越防火分隔位置安裝防火閥

根據(jù)前文的分析，明確了防火閥在不同場景下的具體安裝位置。例如，對于穿過防火分隔位置的情況需在該處配套防火閥。但從工程實(shí)踐來看，施工人員對該項(xiàng)規(guī)定的認(rèn)識存在差異，未依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）》完成防火閥的安裝作業(yè)，例如本該安裝的位置而未安裝等情況。對此，一方面應(yīng)加強(qiáng)對施工人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，使其依據(jù)規(guī)范將防火閥安裝到位；另一方面，需做好對防火閥安裝作業(yè)的檢查工作，必要時(shí)積極與設(shè)計(jì)人員溝通，明確具體的安裝要點(diǎn)，將防火閥的安裝工作落實(shí)到位。

4.3 提高設(shè)計(jì)人員的綜合水平

暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計(jì)工作為重點(diǎn)內(nèi)容，科學(xué)的設(shè)計(jì)方案能夠給后續(xù)施工提供正確的指導(dǎo)，從而提高防排煙系統(tǒng)的總體工作水平。對此，參與設(shè)計(jì)的有關(guān)人員必須具有較高的專業(yè)水平和職業(yè)素養(yǎng)，以正確的態(tài)度為導(dǎo)向，以科學(xué)的方式做好設(shè)計(jì)工作。切實(shí)提高設(shè)計(jì)人員的綜合水平，通過定期培訓(xùn)的方式向設(shè)計(jì)人員傳授先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念以及業(yè)內(nèi)主流的設(shè)計(jì)方法；組織交流研討活動(dòng)，設(shè)計(jì)人員在此過程中相互探討、各抒己見，形成思維層面的碰撞，達(dá)到取長補(bǔ)短的效果。此外，需加強(qiáng)對設(shè)計(jì)人員的考核，促進(jìn)設(shè)計(jì)人員的持續(xù)進(jìn)步，此舉也是提高設(shè)計(jì)工作水平的關(guān)鍵。

4.4 強(qiáng)化監(jiān)督管理

經(jīng)設(shè)計(jì)人員的不懈努力后生成配套的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，此時(shí)施工單位需依據(jù)規(guī)范將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，監(jiān)理單位應(yīng)積極參與其中，加強(qiáng)對各項(xiàng)工作的管理。各類材料進(jìn)場時(shí)需組織質(zhì)量檢驗(yàn)工作，在各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求的前提下方可投入使用，否則需退場。監(jiān)理人員應(yīng)定期檢查各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，判斷實(shí)測結(jié)果與設(shè)計(jì)要求是否存在差異，若滿足要求方可繼續(xù)施工，否則應(yīng)將實(shí)際情況反饋給施工人員，給予正確的指導(dǎo)，以便采取處理措施，盡可能在短時(shí)間內(nèi)處理好，以免對后續(xù)施工造成不良影響。

5 結(jié)束語

高層建筑暖通空調(diào)工程全流程中，防排煙的設(shè)計(jì)應(yīng)成為重點(diǎn)內(nèi)容，依據(jù)實(shí)際情況合理應(yīng)用防排煙施工技術(shù)極具必要性。在做好防排煙的設(shè)計(jì)與施工作業(yè)后，有助于改善建筑室內(nèi)空氣狀況，降低在高層建筑內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)的傷亡率，為內(nèi)部人員的安全保駕護(hù)航。盡管防排煙措施并非萬全之策，但其在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可起到積極的作用，因此做好此方面的工作極具必要性，值得工程人員在此方面作深入的探討。