山东省建筑设计研究院 山东济南 250001
摘要：随着高层建筑火灾事故呈明显上升趋势，给人民生命财产造成了极大的损失。因此，在现在的现代化高层民用建筑中的防烟、排烟设施是十分必要的，本文就高层建筑空调与通风系统的防排烟设计进行探讨。文章首先分析了高层建筑防排烟设计存在的问题，最后重点探讨了层民用建筑的通风空调系统中的防火排烟设计。
关键词：高层建筑；通风系统；防排烟设计
引言
通风空调设备运行过程中容易引发火灾事故，特别是通风空调系统中的管道，在火灾发生后会造成火情大面积蔓延。因此，在高层建筑中安装良好的排烟设施，才能减少高层建筑的火灾损失，通过合理的设计，确保火灾时的疏散通道安全可靠，减少高层建筑火灾的危害，保护人身和财产的安全。
1 高层建筑防排烟设计存在的问题及分析
1.1防排烟风机的配电不相符合规范
风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源，而是接至楼层照明配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路，设末端自动切换装置的规定；防烟楼梯间与防烟前室共用正压送风系统的设计有缺漏。实际的工程中，许多设计人员或施工人员，都忘了在楼梯与前室之间设计、安装一个余压阀，导致实际上楼梯间的风压无法进入前室，造成楼梯间的风压太大，影响到疏散，而前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风，风压又不足的事实。
1.2机械排烟效果不好
在排烟风机位置设计时，一旦其位置设置的不合理，则会对防烟机间和它的前室等局部机械送风效果带来较大的影响。因此在具体设计过程中，需要对排烟风机位置设计的规范值和当值进行计算，选定值选择其中值额较大的一项。在具体设计过程中，如果将计算机直接作为选定值时，则无法满足机械风机的要求。
1.3空调防火和防烟阀的设置问题
空调系统中防火阀通常会设置在空调管路防火分区和变形缝处，而且在平时，为了保证正常通风，防火阀处于常开的状态，一旦遇到火灾后，当温度达到一定高度时，防火阀中的溶片则会被溶断，切为通风管中的火势。但在实际设计过程中，很大一部分防风阀都没有设置防火墙，仅仅在风管变形缝处的一侧设置了防风阀，另一侧则没有设置或是存在设置不合理的情况，这就导致火灾发生时，防风阀和防火阀并没有起到应有的作用，反而导致火势增强。
2 防排烟系统设计
凡属高层建筑的防、排烟设计，应根据建筑平面、消防楼梯、消防电梯及其前室的布局全面考虑系统的设置。对高层建筑来说，前室是必不可少的，因为前室既是疏散的缓冲地带，又是防火的“桥头堡”，同时可防止和减少楼梯竖井的烟囱效应。楼梯间、电梯间及其前室为正压区（机械增压区），走道为负压区（排烟区）。梯间正压> 前室正压> 走道压力。不管楼梯间及其前室是否靠外墙或有无外墙，非敞开式楼梯不能做自然或机械排风烟道，而设置机械正压送风系统，以使疏散通道不能被烟气污染。
2.1 机械排烟系统
2.1.1 设置范围
对于一类建筑和高度超过 32m 的二类建筑，符合以下条件的均应设机械排风系统。①无直接天然采光和自然通风，内走道长度 >20m，或有天然采光和自然通风但内走道长度 >60m。
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2.1.2 系统设置和排烟量计算
内走道可按水平防火分区设置垂直排烟系统，风量按 60m 3 /m 2 h 计算。当房间与走道之间的门为防火门时可只计算走道面积。为普通门时，计算面积应适当增加一部分房间面积，即根据排烟区域的大小增加该区房间面积的 1/8 ～ 1/4。上面计算出的风量应大于与之相对应的正压送风量的 30% 左右以维持着火区的负压。因着火层及其上下邻层有正压送风，所以排烟应集中于着火层。按着火层面积计算风量。但系统总风量，即用做选择风机时的风量应乘以 1.3 ～ 1.5 漏风系数。对于超高层的建筑可同时计算两个着火层，如中间有避难层可分为两个系统设置。符合排烟要求的公用区域，排烟系统不可跨越两个防火分区，若一个防火分区太大，可内设两个以上的排烟系统，即排烟分区。排烟系统的风量根据房间的高度决定，高度 >10m 按 6 次 /h 换气计算，高度≤ 10m 按60m 3 /m 2 h 计算。对于兼做平时排风的系统，其排风量应与以上计算的风量进行比较，取其中较大者。
2.1.3排烟口的设置
内走道的风口设于每层的顶棚或近顶棚的墙面上，尽量位于排烟区的中部。风口断面按总风量、排烟口风速 10m /s左右及同时开启一只计算。公用区的排烟口，可根据系统实际情况，尽量在排风区内均匀布置，同一系统排烟口，数量不宜太多，排风口风速以 10m /s为宜。
2.2正压送风、排烟管道及系统控制
2.2.1管道应保持不变形、不脱落、不漏气。
管材最好用薄钢板或镀锌钢板。正压送风的管道钢板厚度可按一般通风管道要求选用，但要保证其强度和刚度，安装时要密封。排烟管道还要考虑其耐燃等级，管道钢板厚度可按管道断面选择：管径或矩形管长边 < 450mm，δ= 1m /m；管径或矩形管长边 450～1000mm，δ= 1.5m /m；管 径 或 矩 形 管 长 边 >1000mm，δ= 2m /m。当对管道采取特别加固措施时，也可一律用 1m /m厚度钢板。特殊情况，如一定要用非金属非燃材料做管道时，应保证坚固，不宜损坏，不宜脱落，内壁光滑，绝对不漏气。管道断面积可按 v= 15- 20m /s选择计算。
2.2.2 正压送风管道可置于非燃材料筑成的管井内，不需保温排烟管道如从这一防火区穿越至另一防火区时，应对穿越的管道部分进行厚度为 25mm 非燃材料保温，如排烟管道设于非燃材料的管井内时，可不保温。穿越防火墙的管道，应采取特殊加固措施，并用非燃材料密封填充其缝隙。对垂直管井同样应每隔 2-3层在楼板处用相同耐火等级的非燃材料做防火分隔。
2.3系统控制及其他
消防楼梯间的正压送风口为敞开风口，无须控制，前室的正压送风口应为电动控制门（平时处于半闭状态）。风口应能按照计算层数任意开启相邻 3 层或相邻 2 层，同时能连锁启动正压送风机。排烟口为平时处于关闭状态的电动排烟门，任意启动一层排烟门均能连锁开启排烟风机，排烟风机前的管道内必须装设熔点为 280℃的防火阀，穿越机房楼板、防火墙及风机入口的管道内也应安装，且此阀必须能联锁关闭排烟风机。有关消防设备应由消防中心统一分区分段分部门集中控制、启动和操作，不宜与报警装置联动或全自动启闭，以免误报引起混乱。送风机、排烟风机及电动送风、排烟门应有开关反馈信号。正压送风机可用一般风机。其吸风口应设非燃或不宜受烟气污染的区域，为防意外，风机吸入口应设烟感元件与风机联锁。
结束语
在高层建筑设计时，需要严格按照具体的设计规范和标准要求，重视防排烟设计，并与实际情况有效结合，确保设计方案的科学性和合理性。同时在防排烟设计过程中要尽可能的运用各种先进的技术和方法，全面提升防排烟设计水平。同时具体安装施工时要强化验收，使防排烟系统的设计都能够得到有效的落实，有效的防范火灾事故的发生，更好的发挥出通风空调系统的重要性能。
参考文献
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[3]江腾，汪黎虹. 高层建筑防火设计问题及解决措施[J].地球.2017（08）
论文作者:张艾
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/12
标签：排烟论文; 正压论文; 管道论文; 高层建筑论文; 系统论文; 风量论文; 走道论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;