暖通空调系统的防排烟设计的难点及改进论文_张华

暖通空调系统的防排烟设计的难点及改进论文_张华

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摘要:随着社会经济的发展,城市化进程不断加快,城市的建筑如今大多是高层建筑或体积较大的多层建筑。但是高大建筑改善人们生活环境的同时,也存在较多弊端,特别建筑物发生火灾时,会对建筑物造成严重的影响,损坏建筑物的结构,甚至产生大量的浓烟导致居民窒息,因此对建筑物的暖通空调进行防排烟设计有着十分重要的意义。

关键词:暖通空调系统;防排烟设计;难点;改进措施

从广义来说,防排烟是防排烟工程需要解决的防烟和排烟两个问题,防烟主要是如何使着火区域中所产生的烟气量尽可能少,并防止烟气从有烟区向无烟区蔓延扩散,排烟主要是如何将有烟区中的烟气尽快地排放到大气中去。通常讲的防排烟是其狭义的理解,主要指防排烟系统,即建筑内设置的用以防止火灾蔓延扩大的防烟系统和排烟系统。防烟系统的作用是防止烟气进入疏散通道等区域,而排烟系统的作用是将烟气排至建筑物外。防排烟设计与暖通空调系统中设计有着非常密切联系,本文对暖通空调系统的防排烟设计进行分析,对其存在重点难点进行相关的探究。

1、自然排烟中的外窗设计不合理

《建筑设计防火规范》及《建筑防烟排烟系统技术标准》中均规定:“靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不小2.00m2”;“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2.00m2,合用前室不应小于3.00 m2”;要特别强调的是这里的窗户除面积要求之外,窗户的类型必须是可开启的外窗,而在防排烟设计时并不能采用固定窗或内窗代替。但是在进行建筑工程防排烟设计时,较多设计人员仅仅满足了窗户的面积要求,而并没有兼顾到窗户的类型,从而造成了防排烟设计的失误,带来不必要的麻烦。例如有这么一个案例:某建筑地下1层,地上14层,1~2层为商场,3~14层为民用住宅,建筑高度为45m,属于二类高层商业住宅楼。该楼的防烟楼梯间每层设有0.8m×1.2m=0.96m的外窗,在窗户的总面积上完全符合了建筑防排烟设计规范要求,但是窗户的类型却不满足要求,设计人员考虑了与毗邻建筑的防火间距不足的问题,采用的是甲级防火窗,自然排烟方式;但实际上,甲级防火窗着火时是不可开启的,设计人员在进行防排烟设计时则误认为是可开启的,从而造成了设计的失误。同时在设计中设计人员设计的外窗在总面积上符合规定的要求,但是会出现的一种情况就是,可开启部分却不能满足规范要求,在这些情况下,必须得增设机械送排风设备才能保证自然排烟的通畅,以消除安全隐患。

2、防排烟风机的设置问题分析

对于加压送风机风量的确定中所需要考虑的风道漏风系数在《建筑设计防火规范》中并没有作出明确的规定,但是根据实际的工程实践数据表明,若采用的是土建竖井,漏风率大于20%。因此,在选择加压送风机时如果不考虑漏风系数的影响,则对于需要加压的防烟楼梯间及其前室、合用前室、消防电梯间前室等来说,将达不到规定的送风量。在防排烟设计的过程中,很多设计人员误以为送风量越大越好,但是风量太大同样会造成前室或楼梯间的门难以开启,反而影响防烟效果。因此,在考虑漏风系数时,应根据规定值进行计算设计,不可以随意加大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,排烟风机的风量确定不合理。《建筑防烟排烟系统技术标准》中有如下规定:“排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算,其排烟量应增加漏风系数”,计算中要加入漏风系数,但对于漏风系数的选取规范中并没有对其作明确规定,致使很多设计人员不考虑漏风系数,直接根据计算结果来配备排烟风机,从而导致了排烟量不能得到有效的保证。此外,我国《建筑设计防火规范》中对于排烟量的计算是采用了国外规范中的数据,在气候环境和地理环境的影响下,这些数据还并不一定完全适合我国国情。因此,将性能化的设计理念加到排烟风机风量的计算中,确定要控制的时间和烟气层高度来计算排烟量,得到较为准确的计算值,从而合理地选择排烟风机,以达到科学实用的设计目的。

3、防排烟系统防火阀的设置问题

防火阀和排烟阀有着共同的特征:在一定时间内都需要满足耐火完整性和耐火稳定性的要求,在防排烟系统中发挥着阻火隔烟的作用、调节及启动空载等作用。防火阀主要是用在通风系统的送、排风管路上,用于通风,平时处于开启状态,其动作温度在70℃左右;排烟阀主要用于排烟风机或排烟系统管道上的吸入口,平时处于关闭状态,动作温度280℃左右。两者在防排烟系统中发挥着重要的作用,在工程设计过程中经常有以下两个问题:

3.1排烟风机入口未设置排烟防火阀

《建筑设计防火规范》中对于防火阀有如下规定:“排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机,并在机房入口处设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀”。但是在设计局部排烟系统时,排烟风机设在屋顶或走道的外墙上,有的直接设在要求排烟的房间,设计人员则认为排烟风机能够直接将烟气排到建筑物外,不会存在排出的烟火引起蔓延的问题,而没有在排烟风机入口管上设置排烟防火阀。

3.2公共建筑的厨房排风支管未设置防火阀

《建筑设计防火规范》GB50016-2014中第9.3.12条规定,公共建筑内厨房的排油烟管道宜按防火分区设置,且在与竖向排风管连接的支管处应设置公称动作温度为150℃的防火阀。然而很多设计人员未注意这个规定,在支管上仅设置止回阀或设置了70℃防火阀。由于厨房中平时操作排出的烟气温度较高,设置70℃防火阀会影响平时厨房操作中的排风。故根据厨房操作需要和厨房常见火灾发生时的温度,规定公共建筑内厨房的排油烟管道与竖向排风管连接的支管处应设置公称动作温度为150℃的防火阀。

结语

伴随着经济的发展,城市现代化进程日益深化,在现代建筑的设计中,防排烟消防设计是不容忽视的一个重要方面,要充分理解设计规范,合理设计建筑防排烟系统,使建筑物可以充分接受火灾的考验,为人们疏散和火灾扑救创造有利条件,避免不必要的人口损失和经济损失。

参考文献

[1]《高层建筑消防设计手册》蒋永琨主编同济大学出版社出版

[2]《高层民用建筑设计防火规范》GB50016—2014

[3]《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017

[4]陈利东.高层建筑暖通空调防排烟施工技术[J].低碳世界.2018(05)

[5]李明宇,司伟,王军亭.高层建筑暖通空调防排烟设计与质量监督[J].中国建筑装饰装修.2018(06)

论文作者:张华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/26

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