超高层建筑防排烟系统常见问题探究

超高层建筑防排烟系统常见问题探究

陈健灿

广东华方工程设计有限公司东莞设计部 广东东莞 523000

[摘 要]超高层建筑由于自身有着较大体积的特点，且有着复杂性功能，人员物资有着极强集中性，故火灾救援的难度系数往往相对较高。防排烟综合系统，属于超高层建筑项目工程设计施工当中的重要内容，其直接关系着火灾发生情况下能否快速完成人员疏散及救援人员的安全。故本文主要探讨超高层建筑项目当中防排烟综合系统的常见问题，仅供参考。

[关键词]防排烟；建筑；超高层；系统问题；

前言

超高层建筑项目当中，防排烟综合系统的设计施工从属重点内容，若设计施工过程有各种问题产生，不仅会影响系统功能的发挥，更会威胁着室内人员自身生命安全。因而，综合分析超高层建筑项目当中防排烟综合系统的常见问题较为重要。

1. 关于防排烟系统及常见排烟方式的概述

1.1 在防排烟系统层面

防排烟系统，是超高层建筑项目当中重要构成部分，其内含送排风的风管、防火阀、管井、送/排风机、阀门开关等相关设施设备，以将火灾发生情况下所产生大量烟气及时排出，阻隔烟气向着防烟分区范围快速扩散的一类系统装置，为室内人员提供安全保障^[1]。

1.2 在排烟方式层面

超高层建筑项目中排烟方式有自然排烟、机械排烟两种。一，超高层建筑项目当中的自然排烟，此种方式主要是借助超高层建筑当中火灾事故发生后所产生热烟气浮力及外部风力，经建筑物对外开窗（口），将烟气排放至室外的一种无动力的排烟方式。自然排烟实质上就是热烟气和冷空气产生对流运动，故在项目的设计阶段，需注重自然排烟窗与补风口的合理布设。自然排烟不需要电源和风机设备，避免设备的闲置，投资少，日常维护简单。二，超高层建筑项目当中的机械排烟，这种方式是借助排烟风机将着火区域范围所产生烟气，均经排烟口予以快速排至室外环境当中。火灾事故发生初期阶段，以机械排烟这种方式，可促使着火区域总体压力得以降低，致使负压产生，可防止烟气向着室内其余区域扩散开来，同时也排走燃烧产生的热量，有利于着火区的人员疏散及救火人员的扑救。机械排烟不受外界条件（如内外温差、风力、风向、建筑特点、着火区位置等）的影响，能保证火灾时具备稳定的排烟量。

2. 常见问题分析

2.1 在储烟仓实际高度及最小的清晰高度层面

发生火灾情况下，为确保建筑室内所有烟气快速排放至室外，就需采用机械排烟或自然排烟，两者所需动力不同，故系统设计上也存在差异。储烟仓实际高度及最小的清晰高度属于防排烟整个系统重要衡量因素。储烟仓的高度，确保了火灾时烟气不会蔓延至其他区域；最小的清晰高度则是为保证室内人员均可安全撤离，且施救者可快速地将火情控制到最低标准，无论是机械排烟还是自然排烟，均需满足相应的要求。建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中明确指出了，为确保人员自身生命安全，若采用自然排烟，则自然排烟窗需位于储烟仓内，但走道、室内空间净高不大于3m的区域的自然排烟窗可设置在室内净高度的1／2以上；若采用机械排烟，排烟口应设在储烟仓内，但走道、室内空间净高不大于3m的区域，其排烟口可设置在其净空高度的1／2以上。此外，在机械排烟中，单个排烟口允许的最大排烟量主要是由排烟口位置系数和烟气层厚度确定的，储烟仓的高度直接影响着烟气层厚度，进而影响到整个系统需要设置的排烟口数量。

2.2 在地下的楼梯间内部防烟系统层面

地下的楼梯间因采光条件相对较差，且无良好通风口，属于易发生火灾问题重要区域，确保该区域合理且科学化设置是防烟系统的核心工作之一。建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中要求，建筑物地下防烟楼梯间的前室和消防电梯设备前室，在自然通风缺乏合理性或是不具备自然通风基础条件情况下，必须设置机械加压式送风系统。为地下空间提供安全保证，只有同时满足下列三个条件的封闭楼梯间才能采用自然通风：一是，地下封闭的楼梯间和地上楼梯间维持互相独立关系；二是，地下仅为一层；三是首层设有效面积＞1.2㎡可开启式外窗或是直通室外部疏散门。建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中明确指出了，封闭楼梯间、防烟楼梯间、独立前室、消防电梯前室、共用前室、合用前室、避难间、避难层，均需在设计中采用相应的防烟措施。

2.3 在内走道处排烟系统层面

一是，管道与其附件施工作业层面。竖向排烟，因烟气走向实际特点与烟囱效应相似，快速排烟得以实现。设计施工中主要是在每层走道侧面墙体部位安设电动式排烟口，烟气沿着排烟井内设置的内衬风管，通过专用机房内的排烟风机排至室外。二是，排烟口（窗）安设层面。排烟系统具体设置确保了人员的安全疏散。实操过程，因超高层建筑备受高度因素所限制，排烟口具体安设难度较大，难以确保全部排烟口均安设至储烟仓内，走道内部集中管线较多，管道安装难度大。建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中要求，采用自然排烟的走道，自然排烟窗需设至排烟区外墙或是顶部位置，设于外部墙体上面，自然排烟窗需处于储烟仓内，走道及室内空间实际净高＜3m区域自然排烟窗则应设于室内部净高度＞1/2范围。采用机械排烟的走道，排烟口应设在储烟仓内，但走道、室内空间净高不大于3m的区域，其排烟口可设置在其净空高度的1／2以上。；设于侧墙情况下，吊顶与邻近边缘距离要求＜0.5m。设计期间应确保排烟口和顶棚可维持最适宜距离范围。

2.4 在风管安装层面

结合以往的工程实践经验，砼制作的风道，其风量延程呈极大损耗，且易致使机械式防排烟整个系统发生失效问题，风道光滑度直接影响系统整体有效性。故建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中明确规定了，机械加压式送风系统及机械排烟整个系统均应使用管道送风，严禁使用土建风道，要求送风及排烟的管道选定不燃材料来制作，同时确保内壁维持光滑状态。建筑物的防烟排烟综合系统设计现行标准当中还对于管道强度及其严密性的检验有着相关严格规定及要求。竖向部分土建风道当中防排烟的风管安设，为防止井道内部风管和墙体相互间距离无法得以有效控制，对项目总体设计施工产生不利影响等问题出现，建议积极落实如下各项措施对土建的风道管实施优化设计。一，着重考虑到风管安设条件，注重风道管的预留洞处洞口实际截面积合理设定，排烟管实际厚度可适当予以增加^[3]；二，为确保风管安设总体质量及其安设操作便捷性得以提升，需注重建筑空间的高效及合理化使用。竖向部分土建风道的风管安设作业工序，即为钢混墙体内部防火选定不燃材料，搭建好金属风管，实施全面且细致地检查，开展后砌筑墙作业。但整个施工作业过程当中，均需注意金属风管在嵌入至竖井部分土建风道期间，对风道尺寸实施精细计算，对后砌筑墙作业更好地开展可奠定良好基础；此外，对设专业风管墙体部分应当做好相应的标注，便于后期检查及设备优化升级等。

3. 结语

综上所述，超高层建筑项目当中防排烟综合系统的常见问题相对较多，实践中需广大设计及施工人员能够注重实践经验的不断累积，时刻保持机敏、谨慎的工作态度，着重考虑各项常见问题，做好超高层建筑项目当中防排烟综合系统设计及安装施工，确保超高层建筑项目当中所设防排烟综合系统能够满足实际的应用需求，为超高层建筑物室内人员提供安全保障。

参考文献

[1] 王鹏. 高层建筑防排烟系统常见问题及对策探析[J]. 名城绘, 2020,41(011):125-126.

[2] 刘学威. 高层建筑消防防火的排烟设计研究[J]. 城市建筑, 2020, 17(003):200-201.

[3] 赵飞. 建筑防排烟系统设计若干常见问题的分析[J]. 建筑发展, 2021, 5(013):572-573.