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摘 要：管道设计不当，会使高层建筑的空调通风管道系统成为火灾的传播通道，本文论述了通风空调管道系统的防排烟系统合理设计的重要性。
关键词：高层建筑；防火；防排烟设计
引言：随着高层建筑的发展，消防安全设计已日益引起高度重视，这是关系到国家财产和人民生命安全的大问题。目前在实际工作中尚无统一做法，某些措施规定尚有不明确、不易实施的地方。下面就设计及工程中的体会结合防火规范、技术措施谈一些看法。
1 关于通风、空调系统的消防安全设计
现代化高层建筑的通风空调管道纵横交错，分布于大楼的各个部分，如果处理不好，管网就可能变成串火、助燃的大动脉，因此，设计时必须充分考虑完整的防火完全措施。
1.1 通风、空调系统的设置
1.1.1 根据防火要求，系统应按防火分区分层布置，一个系统不宜跨越两个防火分区。必须竖向设置的系统一般不超过5层。每层均设有自动喷洒灭火设备的新排风系统可不受层数限制。
1.1.2 空调系统一般不应兼作火灾时的排烟系统，如必须兼用时应设有安全可靠的自动切换阀门及电动密闭门。对于一般排烟系统，可设计成兼做火灾时的排烟系统，其风量、管道及设备均应满足排烟系统的设计要求。
1.2 系统安全措施
1.2.1 若一个系统需要跨越防火分区时，在跨越防火墙时，管道必须内设防火阀，穿越伸缩缝或变形墙处。在贴近伸缩缝或变形墙两侧要设防火阀，风管与墙壁间的缝隙必须用非燃材料填充或密封。风管的安装，应牢固不变形，如图1所示。
图1
1.2.2 竖向的新、排风管道应置于管道井内，内壁应用耐火等级为1小时的非燃材料，壁上的检修门应为乙级防火门。竖风道与每层的支管连接必须在贴近井壁外侧的地方设置防火阀。每隔2-3层的楼板处，管道竖井应用相同耐火等级的非燃材料做防火分离，如图2所示。
1.2.3 冷冻机房，空调通风机房之墙体结材应为≤3小时的耐火等级，楼要反应为≤2小时的耐火等级，机房门应采用甲级防火门。
1.3 风管及保温一般风管铁皮厚度按通风、空调设计要求，但穿越防火墙、伸缩缝及防火阀连接处的风管铁皮厚度为1mm或1mm以上。管道保温应用自熄性非燃保温材料。跨越防火墙、伸缩缝及装设电加热器的管道保温（前后各800mm长度范围内）必须用非燃材料，其厚度应≤35mm）。
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 机械正压送风系统
消防楼梯、消防电梯及其分开独立设置机械正压送风系统是比较安全合理的，同时也便于管理和控制。
2.1.1各部位机械加压送风量可按下列各表格选定。
表1 防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
25000～30000
20层～32层
35000～40000
表2 防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量
系统负担层数
送风部位
加压送风量m3/h
<20层
防烟楼梯间
16000～20000
合用前室
12000～16000
20層～32层
防烟楼梯间
20000～25000
合用前室
18000～22000
表3 防烟电梯间前室的加压送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
15000～20000
20层～32层
22000～27000
防烟楼梯间采用自然排烟，前室或者合用前室。
表4 不具备自然排烟条件的送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
22000～27000
20层～32层
28000～32000
2.1.2 正压送风口的设置楼梯间根据总风量每隔1～2层设置一个敞开风口，前室按照计算总风量时确定的同时开启3个或2个风口设置，风口断面依风速为7m？s确定。
2.2 机械排烟系统
2.2.1 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。②面积>100m2，且经常有人停留或有较多可燃物的房间、无法开窗的及地下的房间。
2.2.2 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60m3？m2h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113～115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60m3？m2h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。 2.2.3 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，见图4。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。
2.3 正压送风、排烟管道及系统控制
2.3.1 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，但要保证其強度和刚度，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，D=1m？m；管径或矩形管长边450～1000mm，D=1.5m？m；管径或矩形管长边>1000mm，D=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。
2.3.2 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。
2.3.3 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。排烟系统排出的烟气注意不要造成新的灾情，所有防火阀均应考虑检修及更换方便。
关键词：高层建筑；防火；防排烟设计
引言：随着高层建筑的发展，消防安全设计已日益引起高度重视，这是关系到国家财产和人民生命安全的大问题。目前在实际工作中尚无统一做法，某些措施规定尚有不明确、不易实施的地方。下面就设计及工程中的体会结合防火规范、技术措施谈一些看法。
1 关于通风、空调系统的消防安全设计
现代化高层建筑的通风空调管道纵横交错，分布于大楼的各个部分，如果处理不好，管网就可能变成串火、助燃的大动脉，因此，设计时必须充分考虑完整的防火完全措施。
1.1 通风、空调系统的设置
1.1.1 根据防火要求，系统应按防火分区分层布置，一个系统不宜跨越两个防火分区。必须竖向设置的系统一般不超过5层。每层均设有自动喷洒灭火设备的新排风系统可不受层数限制。
1.1.2 空调系统一般不应兼作火灾时的排烟系统，如必须兼用时应设有安全可靠的自动切换阀门及电动密闭门。对于一般排烟系统，可设计成兼做火灾时的排烟系统，其风量、管道及设备均应满足排烟系统的设计要求。
1.2 系统安全措施
1.2.1 若一个系统需要跨越防火分区时，在跨越防火墙时，管道必须内设防火阀，穿越伸缩缝或变形墙处。在贴近伸缩缝或变形墙两侧要设防火阀，风管与墙壁间的缝隙必须用非燃材料填充或密封。风管的安装，应牢固不变形，如图1所示。
图1
1.2.2 竖向的新、排风管道应置于管道井内，内壁应用耐火等级为1小时的非燃材料，壁上的检修门应为乙级防火门。竖风道与每层的支管连接必须在贴近井壁外侧的地方设置防火阀。每隔2-3层的楼板处，管道竖井应用相同耐火等级的非燃材料做防火分离，如图2所示。
1.2.3 冷冻机房，空调通风机房之墙体结材应为≤3小时的耐火等级，楼要反应为≤2小时的耐火等级，机房门应采用甲级防火门。
1.3 风管及保温一般风管铁皮厚度按通风、空调设计要求，但穿越防火墙、伸缩缝及防火阀连接处的风管铁皮厚度为1mm或1mm以上。管道保温应用自熄性非燃保温材料。跨越防火墙、伸缩缝及装设电加热器的管道保温（前后各800mm长度范围内）必须用非燃材料，其厚度应≤35mm）。
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 机械正压送风系统
消防楼梯、消防电梯及其分开独立设置机械正压送风系统是比较安全合理的，同时也便于管理和控制。
2.1.1各部位机械加压送风量可按下列各表格选定。
表1 防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
25000～30000
20层～32层
35000～40000
表2 防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量
系统负担层数
送风部位
加压送风量m3/h
<20层
防烟楼梯间
16000～20000
合用前室
12000～16000
20層～32层
防烟楼梯间
20000～25000
合用前室
18000～22000
表3 防烟电梯间前室的加压送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
15000～20000
20层～32层
22000～27000
防烟楼梯间采用自然排烟，前室或者合用前室。
表4 不具备自然排烟条件的送风量
系统负担层数
加压送风量m3/h
<～20层
22000～27000
20层～32层
28000～32000
2.1.2 正压送风口的设置楼梯间根据总风量每隔1～2层设置一个敞开风口，前室按照计算总风量时确定的同时开启3个或2个风口设置，风口断面依风速为7m？s确定。
2.2 机械排烟系统
2.2.1 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。②面积>100m2，且经常有人停留或有较多可燃物的房间、无法开窗的及地下的房间。
2.2.2 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60m3？m2h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113～115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60m3？m2h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。 2.2.3 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，见图4。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。
2.3 正压送风、排烟管道及系统控制
2.3.1 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，但要保证其強度和刚度，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，D=1m？m；管径或矩形管长边450～1000mm，D=1.5m？m；管径或矩形管长边>1000mm，D=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。
2.3.2 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。
2.3.3 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。排烟系统排出的烟气注意不要造成新的灾情，所有防火阀均应考虑检修及更换方便。