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摘要:近年来,高层建筑快速发展,防排烟系统作为高层建筑消防中的重要环节,受到越来越多的关注。本文根据目前高层建筑防排烟系统中常见的问题进行了分析,并提出了相应的措施。
关键词:高层建筑防排烟问题
中图分类号: TU208 文献标识码: A
据可靠资料表明,火灾烟气的危害已成为火灾致人死亡的第一大杀手:在建筑火灾中62.4%是由于窒息、吸入烟尘、一氧化碳等有害物质所致,烧伤致死的占到26%,其他原因的约为11.6%。因此,防排烟系统已成为建筑防火系统的关键。合理的防排烟设计不仅可以降低建筑发生火灾时的烟气,控制有毒物质的蔓延,同时还能将火灾烟气有效地排除,可以减小烟气的毒性,降低烟气的温度,维持一定的视距,为消防人员的灭火救援行动和为人员的安全疏散提供保障。因此,研究高层建筑防排烟系统的問题及其对策,对提供系统的安全性和保障人民生命财产安全提供了强有力的保障,具有重要的研究意义。
1高层建筑防排烟系统常见问题
1.1防烟楼梯间送风系统常见问题
送风系统能在火灾发生时向不能自然排烟的前室输送新鲜空气,增加使该区域空气压力,防止走道中的烟气侵入。部分工程中,防烟楼梯封闭效果差,造成风量泄漏,达不到隔离烟雾所需的正压。由于《高层民用建筑设计防火规范》等规范没有规定防烟楼梯间防火门的种类,加之常开式防火门比常闭式防火门昂贵,常闭式防火门成了多数建筑的首选。建筑使用后常闭式防火门实际上处于敞开状态,许多闭门器在防火门打开角度达到或超过90度,火灾发生时不能自行关闭。另外,业主为了进出方便,常常人为地破坏甚至拆除防火门,造成常闭式防火门基本处于敞开状态。这种情况之下,楼梯间不能形成有效封闭,不能形成阻隔烟气的正压。反之,在防烟楼梯间及其前室安装常开式防火门,则能避免上述问题,在火灾发生时配合送风系统发挥作用。
1.2前室送风系统问题
前室送风系统能在火灾发生时向不能自然排烟的前室输送新鲜空气,增加使该区域空气压力,防止走道中的烟气侵入。根据送风系统联动关系的不同,前室送风系统可分为“普遍送风”和“选择送风”。“普遍送风” 采用简单的百叶风口送风,能在火灾发生时给所有楼层送风,联动关系简单,但风道横截面大,风机送风量大,只适用于楼层数较少的建筑。“选择送风”采用常闭式送风阀门,联动关系较复杂,但适用于所有建筑。前室送风系统较多的问题是偷工减料。一般是“普遍送风”简单的百叶风口和联动关系,同时采用“选择送风”较小的风道横截面和小风量风机。导致火灾发生时风量分散,不能发挥应有的作用。
1.3自然排烟系统问题
首先是自然排烟窗的开窗面积不符合规范。一些工程排烟窗面积过小,严重影响排烟效果。《高规》8.2.2条明确规定:“防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00㎡,合用前室不应小于3.00㎡”,“靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00㎡”,“净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%”。除开窗面积符合要求外,窗子型式必须是外窗,而且是可开启的,而不是内窗、固定窗、防火窗、外门等。在一些建筑工程中,窗的可开启面积过小、窗型选择失误。例如,二类高层商住楼地上有12层,1层商业层,2、3层为商业用房,4-12层为住宅层,高37m。该楼防烟楼梯间每层设有0.6m×1.2m=0.72㎡外窗,开窗面积符合规定要求,但由于过低考虑与毗邻建筑防火的间距而误用甲级防火窗(着火时不可开启)。
1.4机械排烟系统问题
机械排烟系统最显著的问题是排烟口的布置不科学。在许多建筑中可以看到排烟口的方向与消防通道的人员疏散方向相同,有的排烟口位置过低,在前墙体的下部而离顶部烟气多的部位距离较远,不符合烟气流动规律。排烟口应尽量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,距顶板、吊顶的距离较大,不利于排烟。机械排烟最严重的问题是排烟量低。在一些建筑中往往发现排烟口风量、排烟口的风速很低完全达不到排烟要求。有的不按设计时确定的风机参数订货,购买功率较小的风机,导致风机风量严重不足;更为严重的是有的建筑尽管设计时采用通风与机械排烟合用,但在实际施工中为降低成本,偷工减料未选用双速风机;有的甚至在施工时取消了竖井与吊顶风口间的连接风管,采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针对防排烟系统问题的措施
2.1做好高层建筑的防排烟设计
首先要根据民用建筑的防火需要,明确防排烟对象。根据规定,10层及10层以上的居住建筑和扩建或改建的民用建筑(不包括单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层民用建筑中的人防地下室)及其相连的裙房均应设置防排烟系统。建筑内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室;高层建筑中的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室;面积超过100m2,且经常有人停留或可燃物较多的房间;一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑中长度超过20m的内走道;封闭避难层等建筑部位均要设置防排烟系统。其次是根据建筑功用选择合适的防排烟系统,自然排烟系统排烟能力有限,难以满足高层建筑的防排烟需要。因此,一般选取机械排烟系统。最好在设计机械排烟时要科学合理的计算好加压送风量、气流通路总面积以及开门门洞处最低气流速度的送风量,确保整个系统能够完全满足火灾发生时候的排烟量。
2.2加强部件质量管理
防排烟系统的各个部件质量决定了系统整体性能,但我国目前防排烟系统的部件质量不容乐观。消防产品监督体系存在疏漏之处是一个重要原因。我国目前只是对防火阀、排烟阀、排烟防火阀、排烟口等少数防排烟系统部件进行了评定,而排烟风机、送风阀、压差自动调节阀、排烟诱导风机、单向风阀、活动式挡烟垂壁、风管等部件还在评定范围之外。因此,尽快地完善消防产品监督体系,把更多的消防部件纳入消防评价范围中去,实现防排烟系统中全面彻底的评价。同时建立严厉的评价监督惩罚机制,保障评价过程的公正透明地进行。最好要尽快完善相关的法律、规范。防排烟系统等自动消防设施的设计、施工单位必须具备消防设施工程专业承包企业资质。无资质进行设计、施工的队伍应当依法查处。
2.3控制烟雾的产生量
首先在源头上要做好烟雾的控制。像日本、法国等国家都规部分重要公共建筑物的吊顶、地板装饰禁止采用可燃物。因此,在建筑装修时尽量使用不燃或难燃的耐火材料进行装修,选用房屋建材及装饰材料、家具时,尽量考虑到其发烟性使用发烟量小,发烟速度慢的材料能够减少烟雾的排放量。此外,在《建筑内部装修设计防火规范》中也规定对建筑物内部分部位如顶棚、墙面不得使用可燃物作为装饰材料,我们消防审核人员在审核中也严格对此进行了把关。其次,在高层建筑,应设计火灾报警系统及自动灭火系统,即使火灾发生也能将其控制在很小的区域而防治其进一步蔓延。
3结语
高层建筑火势蔓延快,危害严重,烟、火蔓延途径多,容易形成立体火灾,同时由于复杂的结构,造成疏散困难,扑救难度大,易造成重大伤亡事故。因此,在高层建筑防排烟中要科学合理的设计,按规范严格施工,做好各方面监督监管工作,确保整个系统的正常运行。
参考文献
[1]张吉光,等.高层建筑和地下建筑通风与防排烟[M].中国建筑工业出版社.2005.
[2]中华人民共和国公安部.GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)Es].北京:中国计划出版社,2005
[3]吴明.建筑防排烟消防设计中的问题探讨[J].制冷空调与电力机械,2011(4)
作者简介:罗文君系四川西南标办设计院有限公司暖通设计师,从事暖通设计工作5年
关键词:高层建筑防排烟问题
中图分类号: TU208 文献标识码: A
据可靠资料表明,火灾烟气的危害已成为火灾致人死亡的第一大杀手:在建筑火灾中62.4%是由于窒息、吸入烟尘、一氧化碳等有害物质所致,烧伤致死的占到26%,其他原因的约为11.6%。因此,防排烟系统已成为建筑防火系统的关键。合理的防排烟设计不仅可以降低建筑发生火灾时的烟气,控制有毒物质的蔓延,同时还能将火灾烟气有效地排除,可以减小烟气的毒性,降低烟气的温度,维持一定的视距,为消防人员的灭火救援行动和为人员的安全疏散提供保障。因此,研究高层建筑防排烟系统的問题及其对策,对提供系统的安全性和保障人民生命财产安全提供了强有力的保障,具有重要的研究意义。
1高层建筑防排烟系统常见问题
1.1防烟楼梯间送风系统常见问题
送风系统能在火灾发生时向不能自然排烟的前室输送新鲜空气,增加使该区域空气压力,防止走道中的烟气侵入。部分工程中,防烟楼梯封闭效果差,造成风量泄漏,达不到隔离烟雾所需的正压。由于《高层民用建筑设计防火规范》等规范没有规定防烟楼梯间防火门的种类,加之常开式防火门比常闭式防火门昂贵,常闭式防火门成了多数建筑的首选。建筑使用后常闭式防火门实际上处于敞开状态,许多闭门器在防火门打开角度达到或超过90度,火灾发生时不能自行关闭。另外,业主为了进出方便,常常人为地破坏甚至拆除防火门,造成常闭式防火门基本处于敞开状态。这种情况之下,楼梯间不能形成有效封闭,不能形成阻隔烟气的正压。反之,在防烟楼梯间及其前室安装常开式防火门,则能避免上述问题,在火灾发生时配合送风系统发挥作用。
1.2前室送风系统问题
前室送风系统能在火灾发生时向不能自然排烟的前室输送新鲜空气,增加使该区域空气压力,防止走道中的烟气侵入。根据送风系统联动关系的不同,前室送风系统可分为“普遍送风”和“选择送风”。“普遍送风” 采用简单的百叶风口送风,能在火灾发生时给所有楼层送风,联动关系简单,但风道横截面大,风机送风量大,只适用于楼层数较少的建筑。“选择送风”采用常闭式送风阀门,联动关系较复杂,但适用于所有建筑。前室送风系统较多的问题是偷工减料。一般是“普遍送风”简单的百叶风口和联动关系,同时采用“选择送风”较小的风道横截面和小风量风机。导致火灾发生时风量分散,不能发挥应有的作用。
1.3自然排烟系统问题
首先是自然排烟窗的开窗面积不符合规范。一些工程排烟窗面积过小,严重影响排烟效果。《高规》8.2.2条明确规定:“防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00㎡,合用前室不应小于3.00㎡”,“靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00㎡”,“净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%”。除开窗面积符合要求外,窗子型式必须是外窗,而且是可开启的,而不是内窗、固定窗、防火窗、外门等。在一些建筑工程中,窗的可开启面积过小、窗型选择失误。例如,二类高层商住楼地上有12层,1层商业层,2、3层为商业用房,4-12层为住宅层,高37m。该楼防烟楼梯间每层设有0.6m×1.2m=0.72㎡外窗,开窗面积符合规定要求,但由于过低考虑与毗邻建筑防火的间距而误用甲级防火窗(着火时不可开启)。
1.4机械排烟系统问题
机械排烟系统最显著的问题是排烟口的布置不科学。在许多建筑中可以看到排烟口的方向与消防通道的人员疏散方向相同,有的排烟口位置过低,在前墙体的下部而离顶部烟气多的部位距离较远,不符合烟气流动规律。排烟口应尽量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,距顶板、吊顶的距离较大,不利于排烟。机械排烟最严重的问题是排烟量低。在一些建筑中往往发现排烟口风量、排烟口的风速很低完全达不到排烟要求。有的不按设计时确定的风机参数订货,购买功率较小的风机,导致风机风量严重不足;更为严重的是有的建筑尽管设计时采用通风与机械排烟合用,但在实际施工中为降低成本,偷工减料未选用双速风机;有的甚至在施工时取消了竖井与吊顶风口间的连接风管,采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针对防排烟系统问题的措施
2.1做好高层建筑的防排烟设计
首先要根据民用建筑的防火需要,明确防排烟对象。根据规定,10层及10层以上的居住建筑和扩建或改建的民用建筑(不包括单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层民用建筑中的人防地下室)及其相连的裙房均应设置防排烟系统。建筑内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室;高层建筑中的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室;面积超过100m2,且经常有人停留或可燃物较多的房间;一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑中长度超过20m的内走道;封闭避难层等建筑部位均要设置防排烟系统。其次是根据建筑功用选择合适的防排烟系统,自然排烟系统排烟能力有限,难以满足高层建筑的防排烟需要。因此,一般选取机械排烟系统。最好在设计机械排烟时要科学合理的计算好加压送风量、气流通路总面积以及开门门洞处最低气流速度的送风量,确保整个系统能够完全满足火灾发生时候的排烟量。
2.2加强部件质量管理
防排烟系统的各个部件质量决定了系统整体性能,但我国目前防排烟系统的部件质量不容乐观。消防产品监督体系存在疏漏之处是一个重要原因。我国目前只是对防火阀、排烟阀、排烟防火阀、排烟口等少数防排烟系统部件进行了评定,而排烟风机、送风阀、压差自动调节阀、排烟诱导风机、单向风阀、活动式挡烟垂壁、风管等部件还在评定范围之外。因此,尽快地完善消防产品监督体系,把更多的消防部件纳入消防评价范围中去,实现防排烟系统中全面彻底的评价。同时建立严厉的评价监督惩罚机制,保障评价过程的公正透明地进行。最好要尽快完善相关的法律、规范。防排烟系统等自动消防设施的设计、施工单位必须具备消防设施工程专业承包企业资质。无资质进行设计、施工的队伍应当依法查处。
2.3控制烟雾的产生量
首先在源头上要做好烟雾的控制。像日本、法国等国家都规部分重要公共建筑物的吊顶、地板装饰禁止采用可燃物。因此,在建筑装修时尽量使用不燃或难燃的耐火材料进行装修,选用房屋建材及装饰材料、家具时,尽量考虑到其发烟性使用发烟量小,发烟速度慢的材料能够减少烟雾的排放量。此外,在《建筑内部装修设计防火规范》中也规定对建筑物内部分部位如顶棚、墙面不得使用可燃物作为装饰材料,我们消防审核人员在审核中也严格对此进行了把关。其次,在高层建筑,应设计火灾报警系统及自动灭火系统,即使火灾发生也能将其控制在很小的区域而防治其进一步蔓延。
3结语
高层建筑火势蔓延快,危害严重,烟、火蔓延途径多,容易形成立体火灾,同时由于复杂的结构,造成疏散困难,扑救难度大,易造成重大伤亡事故。因此,在高层建筑防排烟中要科学合理的设计,按规范严格施工,做好各方面监督监管工作,确保整个系统的正常运行。
参考文献
[1]张吉光,等.高层建筑和地下建筑通风与防排烟[M].中国建筑工业出版社.2005.
[2]中华人民共和国公安部.GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)Es].北京:中国计划出版社,2005
[3]吴明.建筑防排烟消防设计中的问题探讨[J].制冷空调与电力机械,2011(4)
作者简介:罗文君系四川西南标办设计院有限公司暖通设计师,从事暖通设计工作5年