浅析建筑暖通防排烟与喷淋设计要注意的问题

浅析建筑暖通防排烟与喷淋设计要注意的问题

魏正生

西宁市城市建设设计院魏正生

摘要：建筑暖通空调系统的消防安全设计是关系人民生命财产安全的重要方面。然而对一幢建筑物来说，应根据建筑物的整体布局、结构形式、平面布置以及建筑的用途和防火等级上全面考虑防火安全问题。笔者结合实际工作经验，在本文中探讨研究了建筑暖通空调系统中的消防安全设计和防排烟设计以及喷淋设计应注意的问题，以供从业人员借鉴参考。

关键词：建筑暖通；防排烟设计；喷淋设计

城市化建设的快速推进，使得对建筑的安全要求也越来越高，在建筑暖通空调系统的设计中则应考虑空调系统、通风设计、防排烟、喷淋设计以及整个建筑中的人身安全问题。以下就建筑暖通防排烟与喷淋设计要注意的问题进行简要分析。

1、建筑暖通空调系统的消防安全设计

在对建筑暖通空调系统进行消防设计时应注意以下问题：

1.1通常空调风管系统不宜兼用火灾发生时的排烟系统，但如一定要兼用时，则应设置可靠安全的电动密闭门及自动切换阀门。排烟空调共用风管系统，其管径、风速、风量和相关设备都应满足排烟设计要求。

1.2风管的设计及保温，通常风管的防火设计和保温可按通风空调设计来进行，当风管穿越伸缩缝和防火墙，以及防火阀的连接处，风管的外包铁皮厚度应在1mm或以上，管道保温应为自熄性难燃B1级保温材料。跨越伸缩缝、防火墙和装设电加热器的管道保温必须用不燃材料，且管道厚度应大于35mm。

1.3系统应根据消防防火的要求，分层布置防火分区，同一空调系统不宜跨越两个分区。当需要同一系统跨越防火分区时，管道在穿越防火墙时必须在管内设置防火阀，穿越变形墙或伸缩缝时则应在靠近变形墙或伸缩缝的两侧设置防火阀，且墙壁与风管中间的缝隙必须用阻燃材料填充。

2、防排烟设计中应注意的问题

2.1防排烟风机的设置问题。首先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《高规》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10%。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，将得不到规定的送风量。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，反而影响弱势群体的火灾逃生。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。其次，排烟风机的风量确定不合理。《高规》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，从而导致了排烟量不能得到有效的保证。

2.2自然排烟中的外窗设计问题。《高规》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2.00m”；“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2.00m，合用前室不应小于3.00m”；笔者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原误认为是可开启的，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，必须得增设机械加压送风设施才能保证自然排烟的通畅，以消除安全隐患。

2.3防排烟系统防火阀的设置问题。防烟防火阀主要应用于通风和空调系统，防烟防火阀一般安装在通风系统和空调系统机房的防火分隔处，是70摄氏度防火阀，平时常开，当风管中烟气温度达到70度是自动关闭。控制方式为自动。排烟防火阀主要应用于机械排烟系统中，是280摄氏度防火阀，平时为常闭，火灾发生时受火灾自动报警联动信号自动开启，同时具备手动执行机构，可手动开启，也可在消防控制中心远程开启（即联动控制、手动控制、自动控制三种方式），一般安装于排烟口、风管穿越防火、防烟分区分隔处和排烟机房风管穿墙处，当风管中烟气温度达到280度时关闭。在工程设计过程中经常有以下两个问题：（1）管道穿越防火分隔处未设防火阀。对于排烟管、送风管、补风管穿越防火分隔处时是否需要设置防火阀以及如何设置的问题，高规中并未作明确规定，而对此，设计人员对穿越防火分隔处设置防火阀的理解也不尽相同；有的设计人员对排烟管、送风管、补风管穿越防火墙处时未设置任何的防火阀；有的则全部设置了动作温度为70℃的防火阀或设置了动作温度为280℃的排烟防火阀；而有的则在排烟管上设置了动作温度为280℃的排烟防火阀，加压送风管和补风管上则设置动作温度为70℃的防火阀；作者根据一些工程经验和实际的案例，认为在些管道穿越防火分隔处都应设防火阀，来保证防火分隔物的分离效果。（2）排烟风机入口未设置排烟防火阀。《高规》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”。

喷淋设计应注意的问题

3.1设计喷淋的范围：建筑高度不超过l00m的一类高层建筑及其裙房的下列部位，除普通住宅和高层建筑中不宜用水扑救的部位外，公共用房、走道、房间、高级住宅居住用房、自动扶梯底部、垃圾道顶部均应设自动喷水灭火系统。(2)建筑高度超过100m的高层建筑，除面积小于5m2的卫生间、厕所和不宜用水扑救的部位外(淋水后设备或物品不能使用的房间，电气用房、文物、书画等)，均应设自动喷水灭火系统。

3.2喷淋头的间距：根据喷淋头之间的间距、喷淋头与端墙之间的间距布置喷淋头。

3.3喷淋设计的其他要求.闭式系统用于民用建筑最大净空高度为8m，喷头动作温度宜高于环境最高温度30吧。每个楼层、每个防火分区均应设水流指示器。

统计表明喷淋系统的有效性能够达到96％~99％以上，所以设计中通常以喷淋启动时的火灾热释放速率作为最大火灾规模，即保守假设喷淋未完全扑灭火灾，而是将火灾控制在此规模稳定发展。因此，对于喷淋控制火来说，喷淋系统的设计是决定火灾最大热释放率的因素之一。

结束语

目前建筑暖通消防设计的相关技术还存在着很多的不足，因此推动消防设计技术的发展，做到真正的科学实用以及合理，是保证建筑消防安全的重要途径。

参考文献：

[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范；

[2]范榕.高层建筑防排烟设计需注意的若干问题探讨[J].中外建筑.2011（07）

[3]计成宝，沈耀宗.南京市高层建筑防排烟设计浅析[J].武警学院学报.1998（01）