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摘要:高层建筑发生火灾,产生的烟雾阻碍人们逃生和进行灭火行动,是火灾中对人们生命安全危害最大的因素。因此,搞好防排烟、控制烟雾扩散和及时排除有害烟气是高层建筑消防安全系统中十分重要的问题。
关键词: 高层建筑 防排烟 设计
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
前言
高层建筑防排烟设计是高层建筑设计中一个相对复杂也最为关键的一个环节,对其它环节的影响可谓牵一发而动全身,它也是建筑生命安全系统中一个不可或缺的环节,应该作为高层建筑设计的重点和难点去突破,在进行高层建筑防排烟设计的时候,要多关注要積极落实消防施工单位承担防排烟工作,应增强相关人员的培训以及指导工作,要严格审核施工图,注意对排烟方式的选择,注重风量设计,分开设计生活空调和防排烟系统,设置对外开启排烟窗,验算相应的风口以及风阀,只有这样才能进行更好的高层建筑防排烟设计,更好的为城市高层建筑的安全提供保障,提高人们生活水平以及质量。
一、高层建筑防排烟设计中常见问题分析
1、自然排烟设施不能排烟。国家相关规定要求排烟窗开窗角度应该大于70°,而由于排烟窗的设置位置不当、面积不规范、结构形式不合理以及缺少便于于开启的操作机构,因此很多自然排烟设施不能排烟。
2、防排烟风机配电与规范不符。有些配电、专用双刨路、正压送风系统设计达不到电负荷要求,有些存在缺漏的共用正压送风系统,有些金属管没有涂防火涂料,有的忘了安全压阀。
3、管道漏风问题。主要是在施工是没有及时抹光内壁,没有修好脚手架的钢管洞,漏拆了钢模板导致井道堵塞等问题都会影响风机的送风量。
4、不适当的排烟阀位置安装。由于施工人员专业技能以及意识不高,忽略了排烟阀的问题,认为排烟阀和送风阀作用差不多,这直接造成了相关人员直接把排烟阀安装在墙正中,这是比较严重的错误。
5、没有设计合用正压送风系统压差的调节装置。按相应的规范要求,应该合用前室以及防烟楼梯间处设置独立的送风系统,在支风管处安置好适当的自动调节装置,但是目前很多的设计的正压送风系统不具备相应的压差自动调节装置,没有办法形成高于前室的楼梯间的余压值。
6、风口以及风阀不合适,部分单位由于不能根据有效面积进行风口楼的选择,导致偏小的有效面积,具估计有效面积只有70%左右,加上局部阻力过大、风量不足,难以达到相关规定,部分单位盲目调整风口,导致风口面积过大,速度太慢,也不符合规范要求。
二、高层建筑排烟设计技术
目前在我国比较常用的高层建筑排烟设计方式有3种,主要是机械、自然以及机械加压送风排烟方式。首先是自然排烟技术,利用室外冷空气以及热烟气的对流,通过对外口排烟,主要形式有竖井排烟以及外窗的无组织的排烟。其次是机械排烟技术。既然可以全部利用利用这种方式进行送风排烟,也可以借用自然通缝呢过以及机械通风共同的力量来进行送风以及排烟。最后是机械加压送风排烟技术,这种方式,主要是应用压力以及气体流动差,从而达到控制烟气的目的,这种方式消耗的费用比较低,适宜推广以及使用。
1、自然排烟
自然排烟是利用热压、风压使室内外空气对流并利用外窗、阳台、凹廊等建筑设施排烟,它不需要专门的排烟设备,火灾时不受电源中断的影响,有利于人员的疏散和火灾施救,构造简单经济,平时可兼作换气用,多采用室外楼梯、阳台、平台。另外利用楼梯间外窗,特别是在楼梯间顶部设置百叶口,也是一种可靠、有效、投资少的方法。 我国高层建筑设计应加强自然排烟方式的研究和探讨,尤其是现行《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)中可采用自然排烟方式的部位应尽量采用。
2、机械排烟
(1)、排烟口的设置
机械排烟系统的排烟口, 应按防烟分区进行有组织的设计布置,宜设在走道正上方的天棚上和防烟分区的中心部位。在试验过程中,走道内的排烟口,在工作时处于负压状态,排烟口下方在其周围始终聚积着一团浓烟,如果排烟口位于安全疏散出口较近的位置, 将影响人员的安全疏散和灭火行动的进行,因此排烟口的位置应设置在距安全疏散出口较远的地方,即避开安全疏散出口。另外, 高层建筑地下室的地面出口既是人员安全疏散的必经之道,也是自然补风的进风口,必须避开火灾时排出到地面的烟气的影响。因此,地面排烟口宜设置在本地区主导风向的下风方向,且与地下室地面出口保持20m~30m远的距,同时,排烟口排出的高温烟气不应吹到邻近建筑物和室外疏散、救援人员身上。
(2)、高层建筑地上大面积空间的防排烟系统设计探讨
随着高层建筑数量的增加, 设置于高层建筑内的商场、超市、营业厅、展览厅等大面积空间越来越多,其普遍具有人员密集,流动量大,可燃物多,用电设备多,电气线路复杂等特点,一旦发生火灾,烟气扩散迅速,人员疏散比较困难,容易引起混乱,造成群死群伤恶性火灾事故的发生。这些部位的防排烟系统设计,在进深不大或建筑中心地带设有具有自然排烟条件的中庭,同时可开启外窗面积不小于该房间面积的2%时,这种处理是合适的。以下情况应增设机械排烟系统:
a、不管其可开启外窗面积是否不小于该房间面积的2%,进深超过60m,又无可自然排烟中庭的大空间。
b、开间超过60m,进深超过20m,前后外墙不设外窗,或因广告牌等影响外窗不能开启的大空间,都应该考虑设置机械排烟系统,适应大面积空间火灾蔓延快、高温烟气扩散迅速、人员疏散量大、疏散距离长等特点。
3、 机械加压送风防烟方式
机械加压送风防烟方式控制系统简单、安全、可靠,近年来已成为国内、外高层建筑广泛采用的防烟方式。笔者通过施工图审核总结得知,设计机械加压送风系统时主要需确定:a、加压风机的风压;b、加压送风风量;c、加压送风系统与消防中心联动控制;d、加压送风道断面尺寸和其送风口断面尺寸。 其系统的设计要点是:
(1)、楼梯间和合用前室应分别独立设置机械加压送风系统。
(2)、前室机械加压系统送风口应每层设置一个,送风口为常闭式。 当火灾层烟感器探得火灾讯号时,其讯号将立即送到消防控制中心, 并立即开启加压风机,同时将火灾层及上、下相邻楼层前室的送风口打开,对前室进行加压送风。
(3)、为保证有效的防烟效果,设计时应使楼梯间加压送风的压力高于前室压力,前室压力高于走廊或室内压力。
(4)、对于超高层建筑,为了减小热压对机械加压送风系统的影响,可采用楼梯井竖向分区,在两区之间设密闭门(或利用避难层隔断),分区设置独立的机械加压送风系统。
4、高层建筑门窗密封性问题
现在人们对高层建筑门窗的防火性能已比较重视,但对它们的防烟性能还注意不够,不少门、窗的边框缝隙较大,又没有防火封条,起不到挡烟效果。在一些防烟隔墙或隔板上还留有大量的穿管、穿线用的洞口,它们也可能成为烟气蔓延的重要途径,尤其是那些穿越楼板的竖直洞口,非常有利于烟气的蔓延。 一般说,装修施工结束后应当将这类洞口封闭起来,问题是经常出现封堵不好的情况,使这类洞口成为防烟分隔的薄弱环节。这些似乎是一些细节问题,但不少火灾事故的扩大恰恰是忽略这方面的问题造成的。
四、结束语
随着社会的飞速进步, 高层建筑已成为城市建设不可缺少的发展因素, 但是, 高层建筑火灾所带来的危害也不容忽视, 特别是近几年的火灾实例表明, 烟气是造成高层建筑火灾蔓延和人员伤亡的致命杀手.因此, 防排烟设计已成为高层建筑防火设计的一个重要组成部分。
参考文献
[1] 白红跃.高层民用建筑防排烟系统问题分析[J]. 现代商贸工业. 2011(12)
[2] 刘海英.论高层民用建筑防排烟设施的工程问题[J]. 现代经济信息. 2008(08)
[3] 蒋侃.高层民用建筑自然排烟情况分析[J]. 科技创新导报. 2009(31)
[4] 王劲勇.高层建筑防排烟系统的几点思考[J]. 中国高新技术企业. 2007(10)
关键词: 高层建筑 防排烟 设计
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
前言
高层建筑防排烟设计是高层建筑设计中一个相对复杂也最为关键的一个环节,对其它环节的影响可谓牵一发而动全身,它也是建筑生命安全系统中一个不可或缺的环节,应该作为高层建筑设计的重点和难点去突破,在进行高层建筑防排烟设计的时候,要多关注要積极落实消防施工单位承担防排烟工作,应增强相关人员的培训以及指导工作,要严格审核施工图,注意对排烟方式的选择,注重风量设计,分开设计生活空调和防排烟系统,设置对外开启排烟窗,验算相应的风口以及风阀,只有这样才能进行更好的高层建筑防排烟设计,更好的为城市高层建筑的安全提供保障,提高人们生活水平以及质量。
一、高层建筑防排烟设计中常见问题分析
1、自然排烟设施不能排烟。国家相关规定要求排烟窗开窗角度应该大于70°,而由于排烟窗的设置位置不当、面积不规范、结构形式不合理以及缺少便于于开启的操作机构,因此很多自然排烟设施不能排烟。
2、防排烟风机配电与规范不符。有些配电、专用双刨路、正压送风系统设计达不到电负荷要求,有些存在缺漏的共用正压送风系统,有些金属管没有涂防火涂料,有的忘了安全压阀。
3、管道漏风问题。主要是在施工是没有及时抹光内壁,没有修好脚手架的钢管洞,漏拆了钢模板导致井道堵塞等问题都会影响风机的送风量。
4、不适当的排烟阀位置安装。由于施工人员专业技能以及意识不高,忽略了排烟阀的问题,认为排烟阀和送风阀作用差不多,这直接造成了相关人员直接把排烟阀安装在墙正中,这是比较严重的错误。
5、没有设计合用正压送风系统压差的调节装置。按相应的规范要求,应该合用前室以及防烟楼梯间处设置独立的送风系统,在支风管处安置好适当的自动调节装置,但是目前很多的设计的正压送风系统不具备相应的压差自动调节装置,没有办法形成高于前室的楼梯间的余压值。
6、风口以及风阀不合适,部分单位由于不能根据有效面积进行风口楼的选择,导致偏小的有效面积,具估计有效面积只有70%左右,加上局部阻力过大、风量不足,难以达到相关规定,部分单位盲目调整风口,导致风口面积过大,速度太慢,也不符合规范要求。
二、高层建筑排烟设计技术
目前在我国比较常用的高层建筑排烟设计方式有3种,主要是机械、自然以及机械加压送风排烟方式。首先是自然排烟技术,利用室外冷空气以及热烟气的对流,通过对外口排烟,主要形式有竖井排烟以及外窗的无组织的排烟。其次是机械排烟技术。既然可以全部利用利用这种方式进行送风排烟,也可以借用自然通缝呢过以及机械通风共同的力量来进行送风以及排烟。最后是机械加压送风排烟技术,这种方式,主要是应用压力以及气体流动差,从而达到控制烟气的目的,这种方式消耗的费用比较低,适宜推广以及使用。
1、自然排烟
自然排烟是利用热压、风压使室内外空气对流并利用外窗、阳台、凹廊等建筑设施排烟,它不需要专门的排烟设备,火灾时不受电源中断的影响,有利于人员的疏散和火灾施救,构造简单经济,平时可兼作换气用,多采用室外楼梯、阳台、平台。另外利用楼梯间外窗,特别是在楼梯间顶部设置百叶口,也是一种可靠、有效、投资少的方法。 我国高层建筑设计应加强自然排烟方式的研究和探讨,尤其是现行《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)中可采用自然排烟方式的部位应尽量采用。
2、机械排烟
(1)、排烟口的设置
机械排烟系统的排烟口, 应按防烟分区进行有组织的设计布置,宜设在走道正上方的天棚上和防烟分区的中心部位。在试验过程中,走道内的排烟口,在工作时处于负压状态,排烟口下方在其周围始终聚积着一团浓烟,如果排烟口位于安全疏散出口较近的位置, 将影响人员的安全疏散和灭火行动的进行,因此排烟口的位置应设置在距安全疏散出口较远的地方,即避开安全疏散出口。另外, 高层建筑地下室的地面出口既是人员安全疏散的必经之道,也是自然补风的进风口,必须避开火灾时排出到地面的烟气的影响。因此,地面排烟口宜设置在本地区主导风向的下风方向,且与地下室地面出口保持20m~30m远的距,同时,排烟口排出的高温烟气不应吹到邻近建筑物和室外疏散、救援人员身上。
(2)、高层建筑地上大面积空间的防排烟系统设计探讨
随着高层建筑数量的增加, 设置于高层建筑内的商场、超市、营业厅、展览厅等大面积空间越来越多,其普遍具有人员密集,流动量大,可燃物多,用电设备多,电气线路复杂等特点,一旦发生火灾,烟气扩散迅速,人员疏散比较困难,容易引起混乱,造成群死群伤恶性火灾事故的发生。这些部位的防排烟系统设计,在进深不大或建筑中心地带设有具有自然排烟条件的中庭,同时可开启外窗面积不小于该房间面积的2%时,这种处理是合适的。以下情况应增设机械排烟系统:
a、不管其可开启外窗面积是否不小于该房间面积的2%,进深超过60m,又无可自然排烟中庭的大空间。
b、开间超过60m,进深超过20m,前后外墙不设外窗,或因广告牌等影响外窗不能开启的大空间,都应该考虑设置机械排烟系统,适应大面积空间火灾蔓延快、高温烟气扩散迅速、人员疏散量大、疏散距离长等特点。
3、 机械加压送风防烟方式
机械加压送风防烟方式控制系统简单、安全、可靠,近年来已成为国内、外高层建筑广泛采用的防烟方式。笔者通过施工图审核总结得知,设计机械加压送风系统时主要需确定:a、加压风机的风压;b、加压送风风量;c、加压送风系统与消防中心联动控制;d、加压送风道断面尺寸和其送风口断面尺寸。 其系统的设计要点是:
(1)、楼梯间和合用前室应分别独立设置机械加压送风系统。
(2)、前室机械加压系统送风口应每层设置一个,送风口为常闭式。 当火灾层烟感器探得火灾讯号时,其讯号将立即送到消防控制中心, 并立即开启加压风机,同时将火灾层及上、下相邻楼层前室的送风口打开,对前室进行加压送风。
(3)、为保证有效的防烟效果,设计时应使楼梯间加压送风的压力高于前室压力,前室压力高于走廊或室内压力。
(4)、对于超高层建筑,为了减小热压对机械加压送风系统的影响,可采用楼梯井竖向分区,在两区之间设密闭门(或利用避难层隔断),分区设置独立的机械加压送风系统。
4、高层建筑门窗密封性问题
现在人们对高层建筑门窗的防火性能已比较重视,但对它们的防烟性能还注意不够,不少门、窗的边框缝隙较大,又没有防火封条,起不到挡烟效果。在一些防烟隔墙或隔板上还留有大量的穿管、穿线用的洞口,它们也可能成为烟气蔓延的重要途径,尤其是那些穿越楼板的竖直洞口,非常有利于烟气的蔓延。 一般说,装修施工结束后应当将这类洞口封闭起来,问题是经常出现封堵不好的情况,使这类洞口成为防烟分隔的薄弱环节。这些似乎是一些细节问题,但不少火灾事故的扩大恰恰是忽略这方面的问题造成的。
四、结束语
随着社会的飞速进步, 高层建筑已成为城市建设不可缺少的发展因素, 但是, 高层建筑火灾所带来的危害也不容忽视, 特别是近几年的火灾实例表明, 烟气是造成高层建筑火灾蔓延和人员伤亡的致命杀手.因此, 防排烟设计已成为高层建筑防火设计的一个重要组成部分。
参考文献
[1] 白红跃.高层民用建筑防排烟系统问题分析[J]. 现代商贸工业. 2011(12)
[2] 刘海英.论高层民用建筑防排烟设施的工程问题[J]. 现代经济信息. 2008(08)
[3] 蒋侃.高层民用建筑自然排烟情况分析[J]. 科技创新导报. 2009(31)
[4] 王劲勇.高层建筑防排烟系统的几点思考[J]. 中国高新技术企业. 2007(10)