防排烟系统设计分析

防排烟系统设计分析

单佳乐

杭州国美建筑设计研究院 浙江杭州 310052

摘要：建筑防排烟系统的设计，可以在保障人身安全的同时，阻止火灾的蔓延，减少火灾造成的损失。但在开展设计工作的过程中，设计师如果没有做好对工程项目所处环境的全面考察分析，就有可能导致防排烟设计存在问题，无法实现预期的目的。因此，设计师应从工程实际情况入手，及时排查、完善和优化防排烟设计中所存在的问题和不足，确保防排烟系统设计的合理科学。鉴于此，本文就防排烟系统设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：防排烟设计；排烟外窗；消防排烟风机

前言

在现阶段建筑的规模越来越大，结构越来越复杂，建筑中人口密集度也在进一步增加，因此对于建筑防火设计提出了更高的要求和标准，而建筑防排烟设计是建筑防火设计中不可或缺的内容。一旦建筑内部出现火灾，需要通过排烟系统迅速将烟气排出建筑外，以免因为烟气积聚而对建筑内人员带来安全威胁，并通过防烟系统将烟气阻挡在一定区域内，为建筑内人员的逃生创造良好的条件。所以分析研究防排烟系统的设计对于提高建筑防排烟功能，保证人员安全有着极其重要的作用和意义。

1.研究防排烟系统设计的现实意义

防排烟系统的设计包括防烟系统设计与排烟系统设计。防烟系统指的是在火灾出现时能够对烟雾进行阻隔的系统，这样就可以创造出一个无烟区，从而为相关人员的撤离营造良好环境，确保无烟区人员能够安全撤离。后者，主要通过排烟风机来排出烟雾，从而来缓解烟区恶劣的空气情况。防排烟系统的设计过程中,如果不考虑环境与火灾情况差异的影响，可能导致烟雾进入人员安全通道。除此以外，当下普遍都会通过开启排烟窗来实现对烟雾的排放，因此整个系统的功能比较单一。所以为了进一步提高防排烟系统的效果，在进行具体设计时需要全面系统地进行分析研究，保证系统设计的规范性、全面性、合理性和科学性，增强建筑使用安全性。

2.建筑火灾烟雾的特点

对于建筑来说，在火灾产生时后果是极其严重的。相关设计人员需要全面细致分析火灾时烟雾的特点，主要包括下述几方面：（1）火灾产生时，整体温度上升非常快，并且空气会因为温度升高而向周围扩散，这就会导致火灾危害进一步增加。（2）火灾产生时空气对流加快，大量空气会从外界进入到建筑内部，火势会进一步扩大。再者由于热空气上升，其就会带动烟雾向上，产生极其严重的浓烟。图1就是在火灾产生时，浓烟的表现形式。

图1火灾浓烟向上

在消防排烟风机以及消防补风风机的安装过程中，施工人员应将施工现场的风向、日晒、遮挡等环境因素及时反馈给设计师。因为在整个防排烟系统安装完成后，如果排烟风机逆风运行，将产生比较严重的倒风现象，无法进行有效排烟。

3.防排烟系统设计现状

3.1排烟外窗设计存在问题

一方面，部分设计人员在能力素养方面有所欠缺，对于相关专业理论概念等存在混淆，所以其所设计的排烟窗并不合理，无法实现对烟雾的有效排出。

比如，设计的外窗面积与实际能开启的面积差距较大，无法实现预期的排烟目标。除此以外，在进行具体设计时，部分设计人员考虑到美观以及经济性等方面的因素，在设计时采用了天窗，而且未设置电动或手动开启装置，增加了排烟窗开启的难度，这就会致使天窗在火灾产生时根本无法及时进行开启，烟雾无法及时排出，加重了火灾形势，严重影响了建筑中人员的安全。

3.2排烟窗口设计不合理

在排烟窗设计时，设计人员没有充分遵循既定的标准要求来进行窗口尺寸的设置。排烟窗口如果过小，根本无法保证烟气的排放量和排放速度。除此以外，排烟窗口开凿位置也存在设计不科学的情况，比如开凿位置太靠近下部，但是烟气会向上运动，所以根本无法进行排烟；位置过高则会影响开窗操作，不能及时将排烟窗打开，不利于烟气排放和空气流通，这也会影响火灾救援。

3.3消防补风量及风速控制的问题

消防补风的设计中，不同的设计师对于补风量和风速有着不同的看法。有些人认为，建筑在消防补风中，补风量以及补风速率越大，其能够获得的排烟效果更好，该观念是不正确的。如果建筑消防补风量以补风速率越大来开展相关设计，根本无法实现预期的排烟目标和排烟效果。所以在进行防排烟系统设计时，要全面结合各防烟分区的特点以及实际情况，并严格执行国家标准，保证防排烟目标的实现。

4.防排烟系统设计优化

4.1自然排烟外窗排烟效率优化

自然排烟外窗的有效面积必须全面结合相关标准规范，只有这样才可以实现既定的排烟目标和排烟效果。除此以外还需要综合考虑外窗结构、窗户的启闭方式、位置等等，尽可能提高排烟效率。一般情况下在进行排烟外窗尺寸和位置的设计时，尺寸一般需要结合具体室内面积来进行设置，窗户高度则需要设置在排烟中上区域，并设置手动或电动开启装置，既能够顺利排烟，也可以便于开启。同时对于推拉窗、悬窗等方面的设计也需要结合外窗的具体尺寸、结构等来进行合理设置。

4.2防火阀优化设置

在防排烟系统中，阀门能够起到熔断或启闭作用。所以在具体设计时，用于防排烟系统的阀门都需要具备良好的耐火、耐高温性能，这样才可以保证其在火灾中功能的正常发挥。一般来说，空调通风、防排烟系统应该分开来进行设置，但在具体设计中，也会由于某些方面因素影响而出现交叉使用的情况。所以在具体设计时，需要结合防排烟系统的具体情况来合理调控阀门控制。

4.3机械排烟优化设计

根据最新的防排烟标准规范要求，对于标高小于等于6米的房间，其排烟量应按不小于60m³/（h·m²）计算，且取值应大于等于15000m³/h；当公共建筑仅需内走道设置机械排烟时，其排烟量应大于等于13000m³/h；排烟风机的排烟风量应大于等于该系统计算风量的1.2倍。对于一些公共建筑来说，排烟系统的设置不能跨越防火分区，如果一个防烟分区跨度过大，应该依据人员的分布、人员逃生的路线等实际情况拆分成多个防烟分区。

4.4排烟风口优化设置

建筑内部的排烟风口一般都是设置在吊顶或者接近吊顶的墙面上，且尽可能设置在排烟区的中部。风口尺寸应根据总风量、排烟口风速（不大于10m/s）来计算。排烟风口的最大允许排烟量，应根据该防烟分区吊顶高度、烟层厚度以及热释放速率来计算，如果一个排烟风口的排烟量超过该允许最大数值，则需要拆成多个排烟风口布置。

结语

总而言之，防排烟设计对于保障建筑安全，提高建筑内人员在火灾中的逃生率有着极其重要的作用。在具体防排烟设计中，设计人员需要全面细致的掌握相关技术标准，并做好对建筑情况的勘察分析和研究，尽可能设计出更加全面、更加合理、更加有效的防排烟设计。

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