关键词:高层建筑;通风空调;防排烟系统;联动控制
伴随着城市化进程的推进,城市用地面积不断减缩,这是高层以及超高层建筑在建筑工程中所占比重连续增加的主要原因之一,明显的提升了城市空间利用率,也为现代群体创造了良好的使用环境。广为人知,建筑内的火灾烟气对人体生命安全构成的威胁远大于火焰,在火灾中大部分人群总会吸入刺激性有毒气体,而现代建筑中容纳的人员数量较大,若防排烟系统设计缺乏合理性,那么一旦有火灾发生,很可能形成较大的人员伤亡情况。因此,如何加强现代高层公共建筑中防排烟系统设计及施工要求具有很大现实意义。
消防防排烟系统主要由防烟系统、排烟系统及消防联动控制系统组成。建筑防烟系统一般采用自然通风隔断方式或机械强制加压送风方式,保证建筑物内发生火灾时防止烟气进入人员逃生的疏散通道及安全避难场所。建筑消防排烟系统主要采用有自然通风方式和机械排烟方式,将建筑着火区域烟气排至室外,控制建筑着火烟气区域内保持一定能见度以便人员疏散逃生。自然排烟系统主要有自然排烟口、排烟窗等消防设施组成,相对简易,以下主要介绍消防机械防烟系统和机械排烟系统的构成及工作原理。
1 通风空调系统的防火措施
在现代高层建筑中,基本上都设有中央空调系统,而该系统涉及到的风管有很多,如进回风管、排风管、新风管等,但是因为建筑物的体量比较大,所以铺设这些风管的时候通常都需要跨过防火区和防烟区。为了有效避免在发生火灾时借助风的力量增大火势,必须要在火灾发生初期将风机关闭,切断所有风路。由于这些风机属于非消防负荷,因此火灾探测器在接收到火灾信号以后需要通过联动控制快速将电源切断,确保风管不会助长火势。
2 防排烟系统的主要设施与装设配置
2.1 防烟设施
在高层建筑相关建设标准中明确规定,送风防烟设施要安装在楼梯间、不具备排烟条件的电梯间、封闭的避难所等地,引导正压空气进入到正压送风口,促进这些地方的空气流动,并阻挡烟雾的进入。另外,在空调送风口上所设置的防火阀,主要目的是防止火焰和烟气利用风管串联起来,具有一定的防烟效果。
2.2 排烟设施
排烟方式主要有两种,一种是机械排烟,一种是自然排烟。自然排烟就是将排烟窗设置在建筑靠外的墙上,在发生火灾以后可以直接将其打开进行排烟;机械排烟需要与电气专业进行有效配合。在《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定,机械排烟设施要设置在建筑长度大于20米且无法直接通风的,或者是建筑物可以自然通风但是走道长度超过10米,亦或者经常有人停留但是没有设置通风窗等地方。
排烟设施主要有排烟口、排烟风机、排烟防火阀、排烟阀等。
3 系统组成方式与联动控制特点
在高层建筑中,通风空调系统和防排烟系统一般有两种组成方式,一种是空调送、排风系统与防排烟系统分开设置,单独运行;一种是空调送、排风机和排烟风机使用同一个管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这两种方法在高层建筑中皆可用,但具体适用范围和联动控制还有所区别,具体如下:
3.1 空调送、排风系统与防排烟系统分开设置,单独运行
在高层建筑具体建设中,因为防排烟和通风的风向之间相差较大,所以在设置这两个系统的时候基本上是分开设置。分开设置的组成方式与联动控制重点在于火灾报警后应关闭空调送风系统,开启防排烟系统,并将反馈信号送至消防控制中心。在高层建筑中,通风空调系统有多种组成方式,影响火灾的设施往往是本层的的送风机,根据相关规定该设备是要停止运行的,而停止方法就是切断送风机的电源,也就是由火灾报警系统发出警报信号,然后通过低压切断器当中的失压脱扣器、分压脱扣器对电源进行切断。低压切断器主要有两个,一个在风机房,主要是为了保护送风机,其只对送风机产生影响,对其他设备没有影响;另一个在风机供电干线上,如果通过该位置上的低压切断器切断控风机的电源,相较于前者,联动控制回路更为简单,但同时停电所造成的影响更为严重。在高层建筑实际建设中,低压切断器的安装位置要根据消防系统与配电系统的联动装置的实际情况确定。
3.2 空调送、排风机和排烟风机管道共用形式
在高层建筑的建设中,通风空调系统与防排烟系统通常在地下层建设得到广泛应用,并且两个系统共用的形式也很多。之所以共用,是因为两个系统在同一时间中换气的次数相差无几,排风系统一个小时换气的次数为5~6次,防排烟系统一个小时换气的次数为6次。另外,这种形式还具有一定的经济性。该方式的联动控制重点为:在火灾报警信号发出以后,将排烟(风)管道上所有的排风口都关闭,并将与火灾现场相应的排烟口打开。在选择排烟风机的时候,要根据防烟区的排烟量决定。另外,如果排风口在关闭的时候存在问题那么会影响排烟效果、火灾和人员的救援、疏散,所以建议高层建筑在空调送、排风机和排烟风机管道共用的时候最好选择集中报警控制器联动方式。此外,在这种系统组成方式中,在应用串行联阀方式的时候,可增加逐级开、关阀手动开关按钮及指示灯,进而在发生故障以后可以快速找到故障点,并及时进行有效处理。
4 高层公共建筑防排烟系统现状及主要设置问题
因现代高层公共建筑为追求风格时代性及功能上的多样性,建筑结构复杂性比传统建筑难度增加了很多,这也将给建筑工程造价增加了不少费用,考虑到各项费用均衡的问题,往往只能从合理规划建筑平面布局入手,既能节约建筑内的使用空间又能创造出建筑外观风格时尚的特点,其中排烟系统设计就是基于这样的要求进行合理布局的,为减少排烟系统材料及设备的投资费用和建筑内占用的安装空间,往往高层公共建筑各楼层中同个区域的防火分区设计一台排烟风机于屋面层通过风井排烟系统管道、风阀、风口的连接及消防联动系统来实现控制各楼层防烟分区内的排烟问题,常见的高层公共建筑防排烟系统施工调试主要的有以下几种问题,我们需在安装调试过程中加强管理,避免后期不必要的问题产生。
4 结束
综上所述,在高层建筑中,建筑单位要加强对通风空调系统和防排风系统安装的重视度,并根据工程实际情况选择合适组成方式与联动控制,提高通风空调系统和防排风系统的实用性与可靠性,在保证高层建筑有良好通风的情况下对火灾有较好的预防与控制,保证住户的居住舒适性与安全性。
参考文献
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论文作者:王森1, 王虹2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签:排烟论文; 系统论文; 高层建筑论文; 火灾论文; 建筑论文; 风管论文; 方式论文; 《工程管理前沿》2020年第5期论文;