论文部分内容阅读
摘要:本文根据经验对防排烟系统一些常见的问题进行了分析,并总结了相关的解决措施。
關键词:防排烟;方式;加压送风;烟气分层;走道
一、防烟和排烟方式
《建筑设计防火规范》(以下简称建规)第9.1.1条规定:“建筑中的防烟可采用机械加压送风防烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。建筑中的排烟可采用机械排烟方式或可开启外窗的自然排烟方式”。即防烟和排烟同时使用了“可开启外窗的自然排烟方式”,建议防烟系统可改为“自然通风方式”,而排烟系统则依然采用“自然排烟方式”。既突破了防烟仅有的开窗方式,也给予了较好的区分度二加压送风。
二、加压送风
(一)正压送风系统的新风入口设置不够合理
加压送风机的进风必须是室外不受火灾和烟气威胁的空气。一般应将进风口设在排烟口下方,并保持一定的高度差;必须设在同层时,应保持两风口间的相当距离或设在不同朝向的墙面上,并应将进风口设在该地区主导风向的上风侧。送风机的进风口宜直接与室外空气相连通,送风机的进风口不宜与排烟机的出风口设在同一层面。如必须设在同一层面时,具体可以参考《建规》第9.4.7条及其条文解释对新鲜空气的进风口和烟气排出口在同一层或在隔层中时的规定,进风口与烟气排出口垂直布置时,水平距离不宜小于10m、垂直距离不小于3m。实际工程设计中,进风口与烟气排出口因建筑立面和功能等条件的限制而可能出现多种组合。
(二)压差调节
根据《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称高规)第8.3.1.1条规定:“不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施,其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求,无需再设置正压送风”。有的工程分别设置了加压送风系统,虽然提高了系统的可靠性,但是增加了造价。对于防烟楼梯间、前室或合用前室共用同一加压送风系统,在通向合用前室的支风管上未设压差自动调节装置,导致楼梯间正压无法进入前室,造成楼梯间的风压太大,影响防火门开启,而前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风,风压又不足,因此应在楼梯与前室之间设置余压阀。
同时,依靠计算或者规范规定值所得出的加压送风量可靠性很难说,因此,在防烟楼梯间与前室之间、前室与走廊之间,配置自力式“超压阀”是很有必要的。
(三)地下室与地上层必须共用楼梯间的问题
地下层与地上层如果没有进行有效的分隔,容易造成地下层火灾蔓延到地上建筑。《高规》第6.2.8条规定:“地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间,当必须共用楼梯间时,应在首层与地下或半地下层的出入口处,设置耐火极限不低于2.00h的隔墙和乙级的防火门隔开,并应有明显标志”。若共用楼梯间需设置机械加压送风系统,因为分隔的存在,加压送风系统就不能按照常规设计来做。
但笔者在审核中发现一些设计人员忽视了该道防火隔墙和防火门(着火时处于关闭状态)的存在,上下仍设一个加压送风系统。同时部分地区允许用电动风口,而避免使用风量叠加的风道风机,但相对可靠性不高。对于防烟系统,火灾发生时,需全部正常运行,并不是地上和地下部分分别运行。因此其加压送风系统的风量应同时满足地上和地下的要求,地上部分风量计算较为成熟,主要注意地下部分,因层数不同,风量计算会有差别,且其送风口应分别设置。
三、中庭排烟烟气分层问题
对于高度较高的“竖长”型中庭,在中庭地面火灾初期或阴燃阶段,由于火灾规模相对较小、烟羽流温度低、热浮力小,加上烟羽流不断卷吸周围冷空气而不断被冷却,使上升过程中遭遇“热障”而失去热浮力,火灾初期的烟气将在某一高度悬浮,而出现了烟气分层。为了减弱中庭烟气分层,达到防烟雾要求,并兼顾通透性,可考虑在各楼层边缘采用自动挡烟垂帘进行分隔,同时鉴于“竖长”型中庭对早期探测的影响,需要考虑分层设置感烟火灾探测器。烟气分层也会影响排烟量的确定和排烟口的设置,可以考虑在直流排烟的基础上,在中庭上中部的回廊处,设置排烟系统,利用回廊排烟法实现对分层烟气的排除。
四、排烟口布置数量和间距
如果一个排烟口的排烟量过大、流速过快,则会在烟层底部撕开一个“洞”,使新鲜的冷空气也被排出,降低了实际排烟量,即产生拉穿效应。机械排烟系统中,每个排烟口的排烟量不应大于临界排烟量。为了避免出现临界排烟量,应该适当增加排烟口的数量,并保证相邻排烟口的间距,以便更好地控制烟气排出时的流动状态。通常排烟口的数量,在保证排烟口到最远端的距离为30m的前提下,一般一个防烟分区一个,太多在控制上会增加复杂程度,因此应当进行综合考虑。
五、补风口设置位置
《建规》虽然对补风条件和风量做了规定,但是对于补风口的位置未进行明确。设计人员为便于施工和平时管理,将补风口设置在靠近顶棚的位置,而补风口设置在顶部或距地面较高的位置,会导致补风气流直接冲击烟气层,加速烟气下沉,不利于排烟。笔者认为,机械送风口或自然补风口应设在储烟仓以下,不能高于预计的烟气层高度,设计在空间的底部最有利,但补风口的设置位置不能过低且靠近火源,否则进来的空气很快到达火源,为燃烧提供了大量的氧气,会促进火势增大。同时为设置合理的补风方向,应确定合适的开口位置以匹配房间的空间布局,如大空间建筑宜设置对称补风口。当补风口与排烟口设置在同一空间内相邻的防烟分区时,补风口位置不限;当补风口与排烟口设置在同一防烟分区时,补风口应设在储烟仓下沿以下;补风口与排烟口水平距离不应少于5m。
结束语
综上所述,在实际工作中,针对建筑防排烟系统设计和施工,应充分理解和遵循有关规范和手册设计理念,领会其内涵,结合工程实际,合理合情经济实用的进行设计。
關键词:防排烟;方式;加压送风;烟气分层;走道
一、防烟和排烟方式
《建筑设计防火规范》(以下简称建规)第9.1.1条规定:“建筑中的防烟可采用机械加压送风防烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。建筑中的排烟可采用机械排烟方式或可开启外窗的自然排烟方式”。即防烟和排烟同时使用了“可开启外窗的自然排烟方式”,建议防烟系统可改为“自然通风方式”,而排烟系统则依然采用“自然排烟方式”。既突破了防烟仅有的开窗方式,也给予了较好的区分度二加压送风。
二、加压送风
(一)正压送风系统的新风入口设置不够合理
加压送风机的进风必须是室外不受火灾和烟气威胁的空气。一般应将进风口设在排烟口下方,并保持一定的高度差;必须设在同层时,应保持两风口间的相当距离或设在不同朝向的墙面上,并应将进风口设在该地区主导风向的上风侧。送风机的进风口宜直接与室外空气相连通,送风机的进风口不宜与排烟机的出风口设在同一层面。如必须设在同一层面时,具体可以参考《建规》第9.4.7条及其条文解释对新鲜空气的进风口和烟气排出口在同一层或在隔层中时的规定,进风口与烟气排出口垂直布置时,水平距离不宜小于10m、垂直距离不小于3m。实际工程设计中,进风口与烟气排出口因建筑立面和功能等条件的限制而可能出现多种组合。
(二)压差调节
根据《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称高规)第8.3.1.1条规定:“不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施,其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求,无需再设置正压送风”。有的工程分别设置了加压送风系统,虽然提高了系统的可靠性,但是增加了造价。对于防烟楼梯间、前室或合用前室共用同一加压送风系统,在通向合用前室的支风管上未设压差自动调节装置,导致楼梯间正压无法进入前室,造成楼梯间的风压太大,影响防火门开启,而前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风,风压又不足,因此应在楼梯与前室之间设置余压阀。
同时,依靠计算或者规范规定值所得出的加压送风量可靠性很难说,因此,在防烟楼梯间与前室之间、前室与走廊之间,配置自力式“超压阀”是很有必要的。
(三)地下室与地上层必须共用楼梯间的问题
地下层与地上层如果没有进行有效的分隔,容易造成地下层火灾蔓延到地上建筑。《高规》第6.2.8条规定:“地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间,当必须共用楼梯间时,应在首层与地下或半地下层的出入口处,设置耐火极限不低于2.00h的隔墙和乙级的防火门隔开,并应有明显标志”。若共用楼梯间需设置机械加压送风系统,因为分隔的存在,加压送风系统就不能按照常规设计来做。
但笔者在审核中发现一些设计人员忽视了该道防火隔墙和防火门(着火时处于关闭状态)的存在,上下仍设一个加压送风系统。同时部分地区允许用电动风口,而避免使用风量叠加的风道风机,但相对可靠性不高。对于防烟系统,火灾发生时,需全部正常运行,并不是地上和地下部分分别运行。因此其加压送风系统的风量应同时满足地上和地下的要求,地上部分风量计算较为成熟,主要注意地下部分,因层数不同,风量计算会有差别,且其送风口应分别设置。
三、中庭排烟烟气分层问题
对于高度较高的“竖长”型中庭,在中庭地面火灾初期或阴燃阶段,由于火灾规模相对较小、烟羽流温度低、热浮力小,加上烟羽流不断卷吸周围冷空气而不断被冷却,使上升过程中遭遇“热障”而失去热浮力,火灾初期的烟气将在某一高度悬浮,而出现了烟气分层。为了减弱中庭烟气分层,达到防烟雾要求,并兼顾通透性,可考虑在各楼层边缘采用自动挡烟垂帘进行分隔,同时鉴于“竖长”型中庭对早期探测的影响,需要考虑分层设置感烟火灾探测器。烟气分层也会影响排烟量的确定和排烟口的设置,可以考虑在直流排烟的基础上,在中庭上中部的回廊处,设置排烟系统,利用回廊排烟法实现对分层烟气的排除。
四、排烟口布置数量和间距
如果一个排烟口的排烟量过大、流速过快,则会在烟层底部撕开一个“洞”,使新鲜的冷空气也被排出,降低了实际排烟量,即产生拉穿效应。机械排烟系统中,每个排烟口的排烟量不应大于临界排烟量。为了避免出现临界排烟量,应该适当增加排烟口的数量,并保证相邻排烟口的间距,以便更好地控制烟气排出时的流动状态。通常排烟口的数量,在保证排烟口到最远端的距离为30m的前提下,一般一个防烟分区一个,太多在控制上会增加复杂程度,因此应当进行综合考虑。
五、补风口设置位置
《建规》虽然对补风条件和风量做了规定,但是对于补风口的位置未进行明确。设计人员为便于施工和平时管理,将补风口设置在靠近顶棚的位置,而补风口设置在顶部或距地面较高的位置,会导致补风气流直接冲击烟气层,加速烟气下沉,不利于排烟。笔者认为,机械送风口或自然补风口应设在储烟仓以下,不能高于预计的烟气层高度,设计在空间的底部最有利,但补风口的设置位置不能过低且靠近火源,否则进来的空气很快到达火源,为燃烧提供了大量的氧气,会促进火势增大。同时为设置合理的补风方向,应确定合适的开口位置以匹配房间的空间布局,如大空间建筑宜设置对称补风口。当补风口与排烟口设置在同一空间内相邻的防烟分区时,补风口位置不限;当补风口与排烟口设置在同一防烟分区时,补风口应设在储烟仓下沿以下;补风口与排烟口水平距离不应少于5m。
结束语
综上所述,在实际工作中,针对建筑防排烟系统设计和施工,应充分理解和遵循有关规范和手册设计理念,领会其内涵,结合工程实际,合理合情经济实用的进行设计。