高层建筑防排烟设计论文

高层建筑防排烟设计论文（精选11篇）

高层建筑防排烟设计论文 篇1

摘要：高层建筑由于层数多、火灾时外部救援难, 在防火方面的要求远高于低层或多层建筑。防排烟作为建筑防火的一项重要措施, 对火灾逃生及救援有着十分重要的作用。本文对高层建筑防排烟设计中碰到的一些问题进行简要的分析与探讨。

关键词：高层建筑,防排烟,设计

前言

可燃物在燃烧过程中, 热分解会释放出大量的热、光、燃烧气体和可见烟。火灾烟气由于其有毒害性、减光性和恐怖性, 如不及时排至室外, 将会对建筑内的人员造成严重危害。因此, 在高层民用建筑中的必要位置设置防排烟系统对建筑的火灾防控和扑救、保证人员的安全疏散起着十分重要的作用。因此, 防排烟设施是保证建筑物内人员安全和防止烟气扩散的十分重要的举措。但在防排烟设计过程中也会碰到一些问题。这些问题如解决不好, 将会影响防排烟设施在火灾中的效果, 使实际效果偏离设计者的初衷。本文针对笔者在高层建筑防排烟设计过程中碰到的相关问题做了一些简要的探讨。

一、高层建筑防排烟设计原则及形式

高层建筑防烟设计基本原则:防排烟设计时, 在建筑平面设计中研究可能起火房间的烟气流动方向和人员疏散路线。通过不同的假设, 找出最经济有效的防烟与排烟的设计方案和控制烟气的流动路线。选用适当的防排烟设施, 合理安排进风口、排烟口的位置, 计算管道截面积并确定管道位置。

高层建筑防排烟主要形式有自然排烟、机械排烟、机械加压送风防烟三种。

自然排烟是利用火灾时的热压、风压, 使室内烟气通过可开启外窗等建筑设施迅速流向室外, 达到排烟的目的, 这种排烟方式经济、简单、易操作, 并具有无需使用动力及专用设备等优点, 在条件允许时应尽量采用自然排烟方式。但因自然排烟受室外环境及建筑结构形式的影响, 因此, 自然排烟设计范围有一定的限制。当自然排烟无法满足要求时, 则需采用机械排烟或是机械加压送风防烟, 及时就地排除火灾烟气或是控制烟气在一定的范围内, 有效的阻止烟气入侵, 保证人员安全疏散与避难。

二、高层建筑防烟设计

1. 机械加压送风量的确定

《高层建筑设计防火规范》对各个需机械加压送风的部位及送风量均有明确的规定。其中关于送风量的规定, 除了给定送风量范围外, 要求还应经过计算确定, 并取较大者作为系统的风量。由于设计任务重、周期短, 目前, 许多设计人员就是简单的根据规范给定的范围确定送风系统的风量。这样做不能说是错误的, 却是相当不准确的。特别是目前建筑结构形式复杂多变, 这种做法并不能完全适用于各种情况。同时, 由于规范对各个送风部位的正压值都做出了规定, 仅靠查表是不能满足要求的。必须通过严格的计算, 才能得出正确的送风量。

2. 加压送风系统风压的确定

目前, 多数设计人员在计算系统的阻力损失时, 都是按照每米风道阻力损失8~10 Pa进行估算的。这种算法是很粗糙的, 也很难保证送风部位的余压值满足规范要求, 系统的阻力损失与风道的粗糙度、风道的长宽比以及风道上风口的数量等因素都有很大的关系。在进行风压计算时, 应分别对系统的沿程阻力损失和局部阻力损失进行详细的计算。风道确定后, 沿程阻力的计算根据风量、风速及风道尺寸, 可在《全国通用通风管道计算表》中查出在粗糙度k=3 mm时的风道比摩阻。再根据风道的实际粗糙度, 查出比摩阻修正系数。从而计算出风道的实际比摩阻, 再结合风道的总长度即可得出系统的沿程阻力。

至于局部阻力的计算, 笔者的做法是, 将正压送风系统垂直部分风道近似看做均匀送风, 分别计算直通部分局部阻力系数和侧孔局部阻力系数, 然后结合风道动压计算出垂直部分风道的局部阻力。再分别计算水平风道中弯头、变径管、进、出风口等配件的局部阻力系数及局部阻力, 最后得出整个系统的总局部阻力。

计算出送风系统的沿程阻力和局部阻力后, 在确定风机出口余压时, 还应包括各送风部位应保证的正压值。

3. 机械加压送风系统风口形式的确定

高层建筑楼梯间的正压送风口一般采用常开型风口, 前室或合用前室一般采用常闭风口。对于带有地下室的高层建筑, 地下室的垂直疏散通道 (楼梯) 很多都与地上建筑的垂直疏散通道共用一个防烟楼梯间。但根据规范规定, 地上部分楼梯与地下部分楼梯应被防火门或墙隔成两个互不通气的空间, 实际上属于两个防烟楼梯间。在此情况下, 若地上与地下楼梯间共用加压送风系统, 且采用常开型风口。则当地下发生火灾时, 系统中大部分的送风量分流到地上, 地下层的送风量很少, 达不到要求的送风量。若建筑布局或是初投资不允许地上地下楼梯间分别设置防烟系统。笔者的做法是, 加压送风口采用常闭型电控风口。地上着火时开启地上风口, 地下着火时开启地下风口。至于地上与地下送风量不同的情况, 可采取地上地下楼梯间合用送风竖井。根据各自风量分设风机, 或是设双速风机以满足各自风量风压的要求。

三、高层建筑排烟设计

1. 中庭的排烟设计

关于中庭排烟量的计算, 主要是按照换气次数法计算的。但是, 目前国家相关的防火规范中并未对中庭有一个明确的名词解释, 笔者只是在某些地方标准中找到一些关于中庭的术语解释。其中上海的《民用建筑防排烟技术规程》中对中庭的定义是这样的:三层或三层以上、且短边不小于6 m的大容积空间。在实际设计中, 如果碰到有跨越两层且高度超过12 m的大容积空间, 若工程在上海, 可直接按非中庭设计, 该空间的排烟量按每平方米面积不小于60 m3/h计算;若工程所在地对中庭定义没有明确解释, 则该空间是否可按中庭进行排烟设计呢?笔者认为, 在不确定的情况下, 可按中庭和非中庭两种方法分别计算排烟量。然后取其大者作为该区域的排烟量, 以此来设置排烟系统。

2. 排烟形式

同一个防火分区内有多个防烟分区, 且各防烟分区是采用凸出顶棚下0.5 m的挡烟垂壁进行分隔时, 各防烟分区宜采用相同的排烟形式。若部分防烟分区利用可开启外窗进行自然排烟, 另一部分采用机械排烟。则在机械排烟系统开启的状态下, 自然排烟窗无法起到排烟的作用。

3. 排烟量的计算

当一个排烟系统担负两个防烟分区排烟时, 根据《高层民用建筑设计防火规范》要求, 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120 m3/h计算排烟量;而根据《人民防空工程设计防火规范》要求, 应按该部分面积每平方米不小于60 m3/h计算。如果两个防烟分区面积相近, 倒也差别不大。但是如果受建筑布局影响, 两个防烟分区面积相差较大, 笔者个人认为, 此时后者的计算方法更合理。但显然前者的可靠性更高, 这可能就是前者选择这种计算方法的原因。

四、结语

随着防火要求越来越严格, 防排烟技术在高层建筑中的应用也越来越广泛。合理可靠的防排烟措施, 将为人们的生命和财产提供有力的保障。

参考文献

[1]GB50045-95, 高层民用建筑设计防火规范[S], 2005.

[2]DGJ08-88-2008, 上海市工程建设规范[S].

[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册 (第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

高层建筑防排烟设计论文 篇2

由于地下建筑排烟、排热难，疏散和扑散难度比地面建筑要人，因此地下建筑排烟设计应比地面建筑严些，地下建筑类型有以下几种:

(1)按结构形式分:有附建式地下建筑和单建式地下建筑，

(2)按使用功能分:民用地下建筑，如地下商场、医院、旅馆、餐厅、电影院、游艺场、礼堂、舞厅、停车场等;工业地下建筑，如印刷车间、机械加工车间、仪器仪表车间，冷藏库、粮食库等。

(3)按层数分:有单层、2层、3层、4层、5层乃至更多层。

(4)按连结形式分:有地下街、城市地下广场(联立式)、单元式(车间、库房等)。

高层建筑防排烟设计论文 篇3

关键词：高层建筑防排烟设计优化设计防烟分区

引言

随着经济增长以及人们品味追求的提升，现代高层建筑所采用的装修材料较多都具备可燃性，这些可燃材料在燃烧过程中消耗建筑物内大量氧气，而且还可能会产生大量的烟气和热，同时由于烟气有遮光作用，建筑物内烟气的产生会降低能见度，大大阻碍了建筑内人员的疏散和救援活动。而合理经济地进行高层建筑防排烟设计不仅节省设备费用，更有助于排放建筑物内烟气，对于保障高层建筑内人员的安全疏散和有利于消防补救具有十分重要意义。

1高层建筑防排烟优化设计理论

防排烟优化设计就是采取最经济合理的方式将火灾产生的大量烟气及时予以排除以及阻止烟气向防烟分区以外扩散，以确保建筑物内人员的顺利疏散、安全避难和为消防队员创造有利扑救条件。防烟措施的根本就是在建筑物的防火分区范围内，根据预测火灾时的空氣压力分布布置堵烟、进风口和排风口的位置，采取各种形式的组合，采用自然排烟或机械强制排烟等方式，经过分析比较之后，最后选出最优方案。

对于一栋建筑物来讲，当内部某个房间或部位发生火灾时，应迅速采取必要的排烟措施，对火灾区域实行排烟控制，使火灾产生的烟气和热量能迅速排除，以利人员的疏散和扑救；对非火灾区域及疏散通道等应迅速采用机械加压送风的防烟措施，使该区域的空气压力高于火灾区域的空气压力，阻止烟气的侵入，控制火灾的蔓延。如果随着火势的猛烈扩大，当火灾区域内温度达到280℃时，人员疏散完毕或疏散无法进行时，排烟设备在其所属的防火分区内应部分停止运行，以防风助火势。

2工程概况

本工程为嘉里建设广场二期，工程地处深圳市福田中心区，总占地面积7900.8 m²，总建筑面积102883.88m²，建筑总高度达192.15米，负三层~负一层为停车场及设备用房，1～2层为商业及餐饮，3～41层为办公楼，属综合楼（其中16层、29层为设备及避难层），属于一类超高层建筑，建筑耐火等级为一级。该建筑为特级保护对象，消防工程具有系统齐全、规模大等特点。本工程的防排烟系统含排烟、排烟兼排风、正压送风、排烟补风、送风兼排烟补风系统。现对该工程防排烟的优化设计进行探讨。

3防排烟分区优化

进行高层建筑防、排烟设计时，首先要了解清楚建筑物的防火分区，并且合理划分防烟分区。按照规范规定防烟分区应在同一防火分区内，其建筑面积不宜过大，一般不超过500m²。事实上，防烟分区的划分与排烟系统的排烟量是息息相关的，因此为了进行防火分区的优化，可以从控制建筑的排烟系统的排烟量来考虑。本工程把商场的排风换气以及空调排风管与消防排烟风管采取合并的措施，商场每个防烟分区内的排烟支管上，均设计了常闭式排烟风口加常开式排风口，采取主风管接入排烟竖井。在平时排风口与排风机运转，以此作为空调系统的排风以及过渡季节的通风换气；当在消防时则通过消防控制中心切换为消防排烟状态。这种合并式的设计方案不但降低投资成本，同时由于消防风机在平时常保持运行状态，这样就有效地确保消防设备的正常状态。

地下室汽车库设置机械排烟系统，与通风系统合用，采用双速风机，平时低速排风，火灾时高速排烟。地下一层汽车库分六个防火分区，排烟系统为P(Y)-D1-1～8，其中第二、五防火分区利用车道入口补风，其余分区机械补风，补风系统为S(Y)-D1-1～3。地下二层汽车库分二个防火分区，排烟系统为P(Y)-D2-1～5，采用机械补风，补风系统为S(Y)-D2-1～4。地下三层汽车库分三个防火分区，排烟系统为P(Y)-D3-1～4、PY-D3-1，采用机械补风，补风系统为S(Y)-D2-1～3、SY-D3-1。对于塔楼面积小于500平方米的单元作为一个防烟分区，大于500平方米的单元则分为2个防烟分区，每个防烟分区设置一个电动多叶排烟口，火灾时自动或手动开启排烟。办公室内走道作为独立防烟分区，与该层办公单元共用排烟系统。

通过防烟分区的优化设计，原设计标准层各单元内均设置2个多叶排烟口，均需电控，通过重新核算防烟分区的风量及风口布置，每单元设置合并采用一个单层百叶排烟口，通过1个排烟防火阀来控制，即节省造价，又减少了电控点，布置也更合理 。

4防排烟设计措施

4.1防烟楼梯间

该大厦在以下不具自然排烟的防烟楼梯间、前室及合用前室设置机械加压送风系统。根据规范规定，高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防楼梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或按下表确定。当计算值和本表不一致时，应按两者中较大值确定。

表1防烟楼梯间的加压送风量

相应区域发生火警时，由消防中心控制对应加压风机加压送风。同时防烟楼梯间还采取其他防烟措施：

（1）核心筒2个的防烟楼梯间（1、2＃）设置机械加压送风系统，加压系统采用分段送风方式，分别设置地下部分、1～16层、17～29层、30～42层四个系统、风机分别布置在地下一层、16层、29层、42层。

（2）裙楼有4个独立防烟楼梯间（3～6＃）设置机械加压送风系统。3＃楼梯间风机置于2层；4～6＃楼梯间采用地上、地下分段送风方式，共6台加压风机置于裙楼屋面。

（3）防烟楼梯间原采用余压阀，经过优化设计后采用压差感应器和旁通泄压阀来泄压。

4.2消防电梯（合用）前室

1、2＃核心筒消防电梯合用前室采用机械加压送风措施，采用分段送风方式，分地下三层～16层、17～29层、30～42层三个送风段，加压送风机分别置于16层、29层、42层，每层设置电动常闭加压送风口，火灾时开启着火层及上一层相邻层风口，并联动该层风机启动。另外，楼梯前室取消余压阀，采用压差感应器和旁通泄压阀来泄压。

4.3送风系统

防烟楼梯间及前室加压送风系统是常见的防烟手段，送风量的确定为关键要素。而原计算方法假设在送风情况下楼梯间及前室的防火门处于一定的开门状态，回避了防火门变化的开门工况对加压送风系统的影响，即不要考虑到防烟楼梯压力分布的不均匀性；开门时扑出门洞风速的要求和闭门时前室压差控制的不平衡性，鉴于这种计算方法的粗糙与不完善，建立完善的建筑区域烟气控制模型，精确计算加压送风系统设计。

4.4系统运行方式优化

工程原防排烟系统的运行方式选择有待优化，对于常见的着火时开启着火层及邻近楼层前室送风口的作法并没有多大的实际意义，由于邻近楼层既然没着火，就没有防烟的必要。因此对于运行方式，本工程优化设计上采取基本考虑单点火灾状况，笔者倾向仅开启着火层前室送风口，这样系统的分析设计将容易实现简单经济可靠。

4.5管材尺寸优化

对原设计进行核算风量、风压、进而调整风机参数，根据优化后的参数重新优化管材尺寸；同时由于考虑到管道横截面、材质以及送风口的大小对风速的影响。在设计审核过程中应对风速和横截面积进行校核，已确定其是否满足规范的要求。同时应注意加压送风口具体设置位置不应防火门开启而被遮挡，影响实际送风量。另外在管道布置方面，充分考虑配合装修建筑及所有专业重新调整管道走向以及布置，使得节省管道效果明显，从而节省工程造价。

5结语

本文结合深圳市嘉里建设广场二期的防排烟优化设计实例，分析影响火灾烟气流动因素的基础上，提出高层建筑火灾的防排烟设计优化措施，同时提出高层建筑防排烟设计流程等防排烟优化设计问题，对促进高层建筑防排烟设计的经济性与合理性提供参考。

参考文献：

[1] 程旦，田月丹，段方柱．建筑防排烟问题探讨[J]．制冷空调与电力机械，2004，16(04)：126～128.

高层建筑防排烟设计论文 篇4

建筑防排烟工程主要涉及两个方面, 防烟和排烟。大面上讲, 防烟主要是利用某种措施避免烟气从有烟区扩散到无烟区, 并且尽可能的降低着火区域内的烟气量;而排烟就是通过措施尽快把烟从烟区中排放到大气中。而具体工程中防排烟指的是建筑物内部设置的避免火灾蔓延的防烟系统和排烟系统。两个系统分别起到了防止烟气扩散和尽快排烟的作用。据《建筑设计防火规范》的有关规定, 建筑内的排烟可采用开启外窗等自然排烟方式或机械排烟方式;防烟可采用机械加压送风的方式。

(1) 自然排烟。自然排烟主要是指通过自然力的作用, 保持室内外空气的流通, 形成风压, 或者是通过空气的流动使可燃物的燃烧形成不均匀的室内外热压, 从而自然排烟。

(2) 机械排烟。机械排烟是借助外力作用, 依靠电能产生的机械动力将室内的热量和烟气排出去的方式。

(3) 机械防烟。又称机械加压送风, 是指依靠电能产生的机械动力强制性送风, 来保证避难所和疏散路线空间内的正常正压值, 避免烟气从有烟区进入无烟区。

2 高层建筑防排烟设计中常见问题

(1) 自然排烟设施不能正常排烟。保证自然排烟正常的基础是保持一定的可开启外窗面积, 而由于排烟窗设置的不当, 面积不规范, 结构不形式不合理等常造成开窗角度不能满足国家相关规定的70°以上。

(2) 防排烟的机电设施不符合规范。如配电设施的金属管没有凃防火涂料;有的没有安全阀;有的配电设施、专用双刨路以及正压送风系统等的电负荷达不到要求。

(3) 排烟阀位置安装不当。这个问题主要是由于工作人员的自身技能与意识缺乏, 忽略了排烟阀与送风阀的不同, 直接导致错位的安装, 致使问题出现。

(4) 正压送风系统压差的调节装置设计不合理。据相关要求, 合用前室与防烟楼梯间应设置独立的送风系统, 在支风管处安置自动调节装置, 但由于技术问题, 目前很多正压送风系统设计不具备相应的压差自动调节装置, 没办法形成高于前室或楼梯间余压值。

(5) 风口与风阀不合适以及管道漏风的问题。部分单位由于操作不当, 不能有限的选择风口, 常导致有效面积偏小, 加上局部阻力过大, 风量不足等现象, 又或者盲目调大风口面积, 导致速度太慢等, 都会造成风口与风阀调节不能达到相关规定。再加上管道施工没有及时抹光内壁, 没有及时修复脚手架的钢管洞等, 致使管道堵塞等影响了风机送风量。

3 高层建筑防排烟设计对策

3.1 防排烟系统设计主体思想

高层建筑火灾中的烟雾比明火更具伤害力, 可使逃生中的人们窒息或迷失方向。从流体力学上来讲, 烟雾的流动使由于风引起的, 同时各通风系统间也会形成压力差, 而由于温度差的影响也会引起气体密度差, 这三个方面导致了火灾中形成烟囱效应的烟雾。而现代建筑物内也存在很多可燃易燃物, 一旦发生火灾会产生大量的如一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等有毒烟雾, 因此设计防排烟系统过程中不仅要控制烟雾的扩散, 还要控制清除有毒气体。

当有限空间内发生火灾时, 要迅速采取措施使疏散火灾产生的烟雾和热量迅速的排出, 便于灭火, 并对非火灾区采用机械加压送风, 阻止火势蔓延。在此思想上, 目前防排烟的措施主要有: (1) 通过限制烟雾的产生量; (2) 利用建筑物构造自然排烟; (3) 设置机械送风防烟, 利用机械排烟。

3.2 防排烟主要设计

3.2.1 防烟系统设计

防烟设计方式在高层建筑防烟设计中常用的是机械加压送风, 此类工程中要从以下几个方面来强化设计的有效性:第一, 送风量的计算精确度应提高。送风量是机械加压送风系统安全性设计的一个关键点, 而在实际中, 送风量的计算常被有限的工作条件制约简化, 导致不能够精确的计算出合适的送风量。这一弊端应在实际工作中建立健全完整的建筑模型烟尘控制区, 从整体角度确定送风量, 可提高系统的安全性。第二, 适当的风量与风量范围。空间内空气泄露洞口越多, 面积越大会使加压空间的送风量越大, 加压的面积难以保证正压值, 而设置的防火门也会对风量产生影响。此时就要根据实际的加压空间与送风量大小在设计匹配的风量与范围内, 使设计在最大空间合理化。第三, 对系统运行进行优化。因为在实际中遇到火灾, 开启着火层的送风口对防排烟的意义不太大, 此时的设计应着重考虑单点的火灾。为了更加的经济可靠, 应同时确保能够简单易行的开启着火层前室的送风口。

3.2.2 排烟系统设计

(1) 排烟方式中的自然排烟, 主要靠的是烟气的浮力, 发生火灾时, 消防喷淋系统会影响到烟气的排放, 这个时候若条件允许, 可采用机械排风方式。若在迎风面的排烟窗发生倒灌烟气时, 可采用设计弦窗或者平移窗等将烟气排放到外部, 改善倒灌烟气, 这种方式虽不影响正常的建筑物采光, 但成本较高。高层建筑由于热压的作用, 会存在压力差, 所以室内防火, 防烟分区可适当的考虑此设计, 否则冬季易发生烟气倒灌现象。

(2) 火灾发生时, 通常室内的温度较高, 烟气中含有大量的易燃可燃性气体, 烟雾在自然排出时与空气充分接触, 易形成火焰, 导致火势蔓延。因此设计自然排 (通) 风窗口的高度要比蓄烟高度更高, 排烟窗位置一般在房间高度一半的上方, 以保证人员疏散的安全。不过无论是自然排烟还是机械排烟, 最终目的还是为了疏散人群, 减少伤害, 当烟气温度超过280℃时, 就应当结束排烟系统工作, 避免加剧火灾的强度。

3.2.3 防排烟系统的具体设计

防排烟系统的设计要从建筑物的实际特点出发, 本着安全性第一的同时来尽量节省空间和时间成本。在GB50016-2006《建筑设计防火规范》 (以下简称《建规》) 和《高规》中给出了具体的防排烟系统设计的方案, 并把很多细节方面进行了规定与规范, 具体内容包括以下几个方面:

(1) 采用自然排烟的开窗面积应满足以下条件: (1) 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积大于2m2, 合用前室大于3m2; (2) 靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗面积大于2m2; (3) 长度不超过60m的内走道可开启外窗面积大于走道面积的2%; (4) 需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%。

(2) 设置机械排烟设施的部位, 其排烟风机风量应符合下列要求: (1) 能担负起一个防烟分区排烟或净空高度大于6m的不划防烟分区的房间时, 应按面积不小于60m3/ (h·m2) 计算; (2) 能负担起两个或两个以上防烟分区排烟时, 应按最大防烟分区面积不小于120m3/ (h·m2) 计算; (3) 带裙房的高层建筑防烟楼梯及前室, 消防电梯前室或合用前室, 当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟时, 其前室或合用前室应设置局部机械排烟设施, 排烟量按前室不小于60m3/ (h·m2) 计算。排气口应位于顶棚上或靠近顶棚的墙壁上。

(3) 位于顶棚上的排烟口距离易燃或可燃成分应不小于1m。通常排气口应关闭且带有手动和自动开启装置。排烟区内的排烟口离最远点的水平距离不应超过30m。

(4) 当烟气温度超过280℃, 需要在排烟支管上设置带有自行关闭排烟防火阀的装置。排烟风机可采用离心式风机或排烟轴流风机, 且保证在280℃时能连续工作30min, 并应在入口处设置带有可自动停机的排烟防火阀装置。排气管必须采用不可燃材料。

(5) 安装在吊顶内的排烟管应采用不可燃材料, 并且与可燃物之间的距离应大于150mm。设置机械排烟的地下室时, 还应设置送风系统, 并且送风量不小于排烟量的百分之五十。

总之, 不管怎么设置, 最后只有自然排烟和机械排烟合理组合才能达到满意的防排烟效果。

参考文献

[1]柴玉才, 李有金.高层民用建筑防排烟系统审核验收中的常见问题分析及相应对策[J].中国科技信息, 2011, 12 (29) .

[2]张建安.浅谈高层民用建筑防排烟设施设计施工中常见问题及对策[J].甘肃科技纵横, 2010, 13 (14) .

[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.

高层建筑防排烟设计论文 篇5

【关键词】高层公共建筑；中央空调设计

1.设计应用范围

商场、影剧院、酒店等高层公共建筑设计主要包括：中央空调系统设计、防排烟系统设计、设备用房通风设计、制冷制热动力站设计。

2.空调设计计算参数

2.1室内空调设计计算参数

室内空调设计参数：冬季温度控制在16～20℃，夏季温度控制在24～28℃。

2.2空气质量计算参数

中央空调空气质量参数商场、影剧院、酒店、商住的新风量>20m3/h.人，卫生间的排风量>12次/h，停车场及地下室的排风量>6次/h，送风量>4次/h。

3.通风及防排烟系统设计

3.1加压送风设计

高层公共建筑超过50m，防烟楼梯间及合用前室均设置机械加压送风系统；防烟楼梯间加压送风，对应的独立前室可不送风。可根据压差法或门洞风速法计算风量，取其中的大值。

3.2排烟设计

3.2.1地上商场排烟设计

商业系统排烟根据面积大小需考虑划分防烟分区，防烟分区面积不超过500m2，风机排烟量按其负担最大一个防烟分区面积，不小于 120m3/（h.m2）确定。排烟风机吸风管均设 280°C常闭的防火阀，火灾时自动启动，与排烟风机联锁；补风采用外窗及外门渗透补风。

3.2.2走廊排烟设计

高层建筑中走廊超过20m的且不满足自然通风要求的，需要设置机械排烟系统，排烟量计算方法同商场。

3.2.3地下室通风及排烟设计

地下层如果是车库，可采用诱导方式通风系统，排烟与排风使用同一系统，排风量大于6次/小时，排烟量大于6次/小时，补风量大于排风量的50%以上，防烟分区面积小于2000m2。地下层作为商场，平时排风为送风的80%～85%，平时送风量为商场的人员密度乘以人员新风量确定，排烟量计算方法同地上商业排烟，消防送风量为排烟量的50%，防烟分区面积小于500m2。

4.空调设计方案

4.1商场空调设计应用方案

商场空调设计通常需要考虑到，面积较大、人员流动量大，需要新风和换气也较大。商场空调末端采用全空气系统，新风与回风混合处理，并设置电动调节阀，可根据新风焓值自动调节新风、回风比例。如果系统出现异常可自动关闭并发出预警信息等。由于商场建筑面积大，冷负荷大，商场空调的冷热源选择离心式冷水机组和板式换热机组。水系统使用闭式机械循环系统，并采用落地式膨胀水箱进行稳压。其中冷冻水泵设置变频，离心机组采用变频式离心机组，使机组在部分负荷运行时，节能效果更好。

4.2影剧院空调设计应用方案

影剧院根据使用时间不同宜独立设置空调系统，空调主机系统采用风冷模块主机系统；空调末端采用全空气系统，新风与回风混合处理，并设置电动调节阀，可根据新风焓值自动调节新风、回风比例，送风方式采用座椅底部送风，并且风口设置风量调节阀，使送风更加均匀。

4.3商住空调设计应用方案

商住空调设计通常需要考虑到，房间分割较小、空调使用时间不规律、温度要求不固定等，并要求单独计量空调使用量。商住空调设计应用方案采用变制冷剂流量分体式空调系统。其具有灵活的控制和调节功能，可同时满足制冷和制热的需求。

4.4办公场所空调设计应用方案

办公场所空调设计通常需要考虑到空调面积较大、房间分割较多、空调使用时间统一、人流较大，需要设置通风和换气。办公场所空调设计应用方案采用风机盘管配合新风空调的方式，这样可以满足各个房间空调的独立和新风的集中处理。空调系统与新风设计自动控制在休息时间自动停止，工作时间自动开启。从而做到节能减排的作用。空调自控设计有：定时开关设计；温度风速调节设计；空调与风阀联动设计；时间、温度的显示。设计方案使用螺杆式冷水机组和板式热换机组作为冷热源，采用闭式机械循环系统，膨胀水箱为稳压方式。

5.系统方案及风量的确定

对于房间空间大，人员密集，冷负荷密度大，室内热湿比小的空间，选择一次回风的定风量单风道全空气系统。为节约能源和投资，只进行单参数的露点送风。对于房间较小，选择风机盘管加新风系统，新风处理到同室内点等焓的状态，然后同风机盘管的送风混合后送入室内。

5.1全空气系统的空气处理过程

举例：全热冷负荷为49.74kW，人体的散发的湿负荷为0.006kg/S（21.64kg/H）。热湿比49.74kW/0.006KG/S=8290，取送风温差ΔT0X=8.6℃。则送风温度=26℃-8.6℃=17.4℃。送、回风点的焓值分别为HS=46.18kJ/kg，HN=58.85kJ/kg。焓差12.67kJ/kg。

送风量QM=Q/HM-HO QM→送风量（kg/S）Q-总冷负荷（kW）；HM-室内设计温度的焓值；HO-送风温度的焓值。

总送风量QM=49.74kW（冷负荷）/（58.85kJ/kg-46.18kJ/kg）=12.67kJ/kg（焓差）=3.93KG/S（14148kg/H）（11790M3/H）。

5.2风机盘管加新风系统的空气处理过程

采用新风不负担室内负荷的方式，即将送入室内的新风处理到90%相对湿度的室内等焓点。例如：计算风机盘管的处理状态和风量 ， 出现最大负荷 ， 此时参数为 ： 全热1207W，湿负荷304G/H。取新风量为90M3/H，分析空气处理过程。

室内的热湿比为14293kJ/kg，取送风温差为8℃，室内状态点沿热湿比下降到26-8=18℃即为送风状态点S。HS=48.8kJ/kg，焓差10.05kJ/kg。

送风量QM=Q/HM-HO QM→送风量（KG/S）Q-总冷负荷（kW）；HM-室内设计温度的焓值；HO-送风温度的焓值。

送风量=1.207kW（冷负荷）/10.05kJ/kg焓差=0.12（kg/S）432kg/H（360M3/H）。

风机盘管送风量=总送风量（360M3/H）-新风量（90M3/H）=270M3/H（276kg/H）。

风机盘管空气出口温度为16.8℃，可以处理。风机盘管的冷量即为房间的冷负荷1.207kW。

6.结语

高层建筑防排烟设计论文 篇6

一、高层建筑防排烟设计常见的一些问题

(一) 、机风设计相对较为缺乏一定的合理性

机风是高层建筑防排烟设计中, 非常重要的一项内容。因此, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 应当对机风的设计形式, 给予足够的重视, 其实一般机风的压风量应当根据计算的数据和结果, 进行全面的确定, 若是计算的数值和规范的数值, 发生不符的现象, 设计人员就可以选择相对较大的数据, 进行对机风的设计。但是。在实际设计的过程中能够, 设计人员往往采用规范的数值, 这样就导致机风在运行的过程中, 其效果相对较差, 这样对高层建筑防排烟的设计, 是非常不利的。另外, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 很多设计人员会将排风和机械排烟等形式, 将其两者西相互的结合, 但是在机风选择的方面, 就会造成非常不利的影响。同时, 有些施工单位为了追求更大的经济效益, 在购买风机的过程中, 不仅仅对其价格大打折扣, 其质量也相对较差, 这样就会为建筑工程的日后使用, 埋下了相应的安全隐患。

(二) 、排烟窗的设计形式有待提高

排烟窗作为高层建筑防排烟设计中重要的组成部分, 因此在设计的过程中, 设计人员经常会存在一些误区, 这样不仅仅影响整体高层建筑防排烟设计的效果, 对高层建筑防排烟系统的日常使用, 也是非常不利的。其主要原因就是:在高层建筑防排烟设计的过程中, 很多的排烟窗并不是固定不变, 设计人员往往根据自己的想法进行设计, 这样在一定程度上就会与实际情况存在着偏差。另外, 设计人员在设计的过程中, 由于出现了一些偏差, 从而将其排烟窗变为固定, 这样就会将其排烟的效果, 无法达到预期效果。

二、提升高层建筑防排烟设计的主要对策

(一) 、防烟系统的设计形式

防烟设计主要利用就是机风加压送风的形式, 从而在最大程度上保证了高层建筑防排烟系统的稳定运行。因此, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 可以根据以下几个方面提升高层建筑防排烟设计形式:

1.在高层建筑防排烟设计的过程中, 设计人员要全面的提升计算结果的准确度和准确性。其实, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 加压送风机风在运行过程中, 一个非常重要的安全系统和保障形式。因此, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 设计人员应当构建符合实际形式的模型控制区域, 并且对其控制的数据和信息, 进行详细的计算和分析, 这样可以提升了计算结果的准确性。

2.在高层建筑防排烟设计的过程中能够, 设计人员应当根据风量范围进行全面的规划, 保证风量的大小与其范围, 进行全面的匹配, 这样不仅仅在最大程度上提升了高层建筑防排烟设计的质量, 也对其内部空间, 进行了合理的规划。

(二) 、排烟系统的设计形式

排烟方式是高层建筑防排烟设计中, 非常重要的一项内容, 主要是利用烟气浮力的形式, 加强排烟设计形式。但是, 在火灾发生的过程中, 烟气上浮势必会影响消防喷淋系统的运行。因此, 在高层建筑防排烟设计的过程中, 设计人员应当对烟气的走向, 进行全面的了解和分析, 若是在迎风面烟气发生倒灌的现象, 设计人员可以利用的弦窗和平移窗的形式, 将其烟气排放在外面, 从而对烟气倒灌的形式, 进行全面的改善。但是, 这样方式在建筑工程施工的过程中, 其成本相对较高, 对其室内空间的采光效果, 不会受任何影响, 可以为人们人提供了相对良好的居住环境, 也提升了高层建筑安全、稳定等性能。另外, 在排烟系统设计的过程中, 其高度一定要相对较高一些, 这样可以在保证人们的安全疏散。需要设计人员注意的是, 在排烟系统设计的过程中, 要安装相应的关闭系统, 一旦温度达到280℃的时候, 就要将其系统进行自动的关闭, 这样一定程度上可以保证火灾不会加剧。

结束语:

综上所述, 本文对高层建筑防排烟设计的一些常见问题, 进行了简要的分析和阐述, 并且提出了一些建议, 只有设计人员对相关的设计内容, 进行全面的了解, 并且加以设计, 将其各个功能的得到全面的发挥和展现, 从而提升了高层建筑防排烟设计的质量, 为整个高层建筑工程提供了最大程度上的安全保证。

参考文献

[1]闫玉娟.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策[J].江西建材, 2015, 04:12+11.

[2]罗永辉.分析高层建筑防排烟设计中存在的问题及对策[J].科技创新与应用, 2015, 26:254.

[3]艾进.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策探讨[J].建材与装饰, 2015, 48:56-57.

高层建筑防排烟设计论文 篇7

1. 自然排烟分析

1.1 对《高规》8.2.3条的错误理解部分

设计人员将《高规》8.2.3条：“按照防烟楼梯间前室或合用前室的要求，开放式阳台、凹廊或前室内不同朝向的可开启外窗，在高度超过50米的建筑和建筑高度超过住宅建筑设计规范规定的高度，开启外窗自然排烟楼梯间不设防烟设施的使用被视为孤立的。设置在开放的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的开启外窗的防烟楼梯间前室与合用前室，可以打开外窗口，然后进行烟控设计时，防烟楼梯间前室与合用前室这样的设计是错误的。《高规》8.2.3条只是规定了不设防烟设施楼梯间(包括自然和机械)的条件，并不意味着建筑高度超过50米的公共建筑和建筑高度超过100米居住建筑的建设，也可以使用这种自然排烟方式，但是不是都允许使用自然排烟方式还应按《高规》8.2.1条来执行，以建筑高度50米或住宅建筑高度100米建筑高度为限。此外，从实际的烟雾自然通风中，高层建筑前室或合用前室中，如使用不同的方向外窗，效果可以通过打开自然排烟及以下层前室或合用前室来实现的，由于按烟囱效应，通过外窗的室外空气渗透到内部(相反的排烟方向，随着高度增加渗透也更加严重)，将抵消一些烟雾效果。

1.2 用于自然排烟的可开启外窗设计不合理

采用自然排烟时，按照《高规》8.2.2条规定：防烟楼梯间前室、消防电梯前室，打开外窗面积不小于2.00平米，合用前室不应小于3平米，靠外墙防烟楼梯间每五层内可开启外窗口的总面积不应小于2平米。净空高度小于12米的中庭可开启的天窗或高侧窗户面积不低于中庭面积的5%。应当强调的是，除了窗口面积符合要求，窗口类型必须是向窗外开放，而非内置的固定窗。在施工中消防工程设计审核，许多设计师对窗口打开的面积、类型的窗口没有考虑，这是一种普遍的设计错误。

2. 机械防烟

2.1

加压送风机风量确定未合理考虑风道(竖井)漏风系数压力鼓风机的空气流动，确定是否考虑漏风系数的风洞(轴)，在《高规》中无此规定。《采暖通风与空气调节设计规范》规定：“选择通风机时，应考虑风道和设备的漏风量”，这一规定也适用于一般通风系统的风管9%的空气泄漏率。在普通住宅楼中，排烟设计、工程环境漏风率应在20%以上。选择压鼓风机，合理考虑漏风系数，加压部分(防烟楼梯间和前室，消防电梯前室，合用前室等)将无法确保所需的空气流量。

2.2 加压送风机设计风量不合理

许多设计师在设计压力鼓风机的风量时，认为风机风量越大越好，有些设计师不知道也不明白空气供应原理，只是进行简单的方法计算风机供应量，设置数值非常大，认为只要计算值大于规范值，消防审核就不会遇到麻烦。这些认识都是错误的，是对规范理解错误，同时也不了解消防审核流程和规范，也是对建设投资项目的不尊重。事实上，在风机风量计算，也遇到了很多设计师需要考虑风管的漏风系数，但他们不能随意增加，按照《高规》8.3.4条，剪刀楼梯结合空气的风管，并设置了出口，这是符合监管要求，但个别设计人员计算只有一个楼梯风量计算和风洞尺寸，这使得风扇气流实际的空气量比设计空气量小近一半，没起到排除烟雾的效果.

2.3 避难层独立机械加压送风系统被忽视

《高规》8.3.1条规定：封闭避难层(间)应设置单独的排烟机械加压空气装置。但因为需要设置避难层的建筑也少，大量烟雾控制设计师的设计往往忽视封闭的避难层，形成一个独立的机械加压送风系统设计;一些设计师甚至忽视了设置机械排烟系统内的封闭避难层保护，这是非常危险的。在发生火灾时，避难层往往用作人员的避难的场所，形成避免火灾威胁的封闭空间，这是一个绝对的保证，为了防止烟气的侵袭。本规范要求封闭避难层设置独立的机械排烟系统，对整个避难层空气进行增压，这是为了确保在整个避难层中有一定的压力值，以防止烟气入侵，给层内避难者提供室外新鲜空气。假如没有在一个封闭的避难层内设置正压送风，机械排烟将在避难层形成负压，加快烟气进入避难层空间，设计的理念与原来的设置避难层是背道而驰的，避难人员的安全处境是十分危险的。

3. 防烟设计不规范原因

3.1 违反强制性规范条文进行设计

关于机械排烟，在审核中遇到最多的问题就是直接违反相关的消防技术规范。这其中又以违反《高规》8.4.1条中“应设而不设”的情况最为集中。不知道为什么很多工程技术人员对于《高规》明确规定：“无直接自然通风，长度超过20米的内过道或虽有直接自然通风，但长度超过60米的内过道，面积超过100平方米，且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间”，没有引起重视，导致犯下低级错误。

3.2 排烟风机风量确定不合理

首先，没有考虑在计算确定的排气风管的漏风系数(轴)的空气流量。《高规》8.4.12规定：排烟量应按照增加漏风系数的空气泄漏流量进行明确界定。《国防工程防火设计规范》6.3规定：残压排气扇排气系统最不利于计算黑烟的排放，应增加明显人防工程漏风系数，以补偿管道漏气;同时《供暖、通风和空气调节设计规范》规定“一般通风系统，排气系统泄漏率不低于10%为民间轴烟道”，我认为10%的人防工程，按规范考虑漏风系数，应该按照高层建筑物的《供暖、通风和空气调节设计规范》的规定，分别根据不同的材料制定不同漏风系数。然而，实际情况中，大部分的设计师由于消防法规中没有明确规定漏风系数，没有考虑在排烟量的设计和计算，而是直接根据计算不考虑漏风设计进行配备排烟机，这是不对的，这种计算设计的排烟机，无法保证烟量要求的相关排气规定。

3.3 利用中央空调系统进行机械排烟中的问题

《高规》8.4.10条规定：“机械排烟系统与通风空调系统结合使用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求”。考虑到排风空调系统，理论上是可行的。机械排烟的效果的实际控制是非常复杂的，还需要建立一个旁通管和自动切换阀和一些额外的排气风扇等设备，这就增加了建筑成本。同时，在实际工程的审查，还经常会遇到在使用中央空调机械排烟系统存在许多问题。比较常见的是未设定每个控制阀自动控制空调系统的出风口。因为空调出风口始终是开放的，而排气口通常是关闭的，只有吸烟时打开，如果不安装自动调节阀，火灾发生后，影响了实际排烟雾的效果。

4. 结语

高层建筑防排烟设计论文 篇8

一、在地下机电用房做排烟设计的争论

目前, 对于在地下的机电用房要不要做排烟设计还存在着争论, 还没有得到明确的答案。本文认为, 在地下的机电用房不需要做排烟设计。这是因为, 在地下的机电用房通常不会存放一些可燃的物质, 这个场地经常不会有人停留, 并且地下机电用房一旦确定其用途, 就不会轻易改变。[1]另外, 在机电用房已经设置了防火门, 用来与地下的其他房间进行隔断。

一般情况下, 在对民用建筑进行消防设计时, 一般都是采用二氧化碳灭火器进行灭火, 其基本原理就是在发生火灾时, 将二氧化碳的气体堆放在被燃物上, 以此来隔绝空气, 扑灭明火。因此如果在地下机电用房设计排烟系统的话, 其原理就会与二氧化碳灭火的相关原理发生冲突, 因此, 不应该地下机电用房设计排烟设计。[2]

而柴油的发电机在进行正常的工作时, 会产生大量的气体, 这可以通过排烟管或者设置排烟口将其排出室外, 但不需要在室内安装消防排烟系统。柴油的发电机一般是属于备用的电源, 只有当主电源发生故障的时候还会启用, 主要的作用是提供应急的消防或者照明的电源。但是在地下机电用房, 消防排烟的主要目标是救人而不是对设备进行抢修。[3]并且, 柴油机的储油间一般已经被放置在其他的防火区域, 另外还在放置区设置了许多的气体灭火器, 主要是通过使其与空气隔绝, 因此, 在地下机电用房中也不需要设置排烟系统。

二、对地下室做排烟设计的争论

对于地下室是否做排烟设计一直也有争论, 一般来说, 地下室的功能在平时多为储存室。根据规定, 可以采用密闭防烟的设计。密闭防烟主要是指在火灾发生的时候关闭地下室的门或者管道阀门等方式, 对着火区域进行隔断, 让火情不与空气产生接触, 从而使得火情自动熄灭的方式。[4]一般来说, 这种储存室, 进入里面的人员很少, 而且不会在其中进行长时间的逗留, 因此一旦发生火灾, 人员也比较容易疏散, 所以不需要另外设立防排烟通风的系统, 可以只采取对其进行密闭防烟的方式。这样一来, 既可以产生良好的效果, 又可以节约成本。

三、采用机械加压送风的防烟通风设计

在建筑物之中设立机械加压进行送风的主要目的是为了一旦在建筑中发生火灾时, 可以提供及时的不受烟气影响的人员疏散路线以及充足的避难场所。因此需要进行加压的部位在关门的时候, 需要与发生火灾的楼层保持一定数值的压力差。另外, 当打开被加压的部位时, 门洞的断面处需要有很大的气流通过速度, 因为需要对烟气的进入进行有效的防止, 从而保证所有人员的安全疏散以及提供一个安全的避难场所。因此, 在进行机械加压的部分各方面都需要符合相关的规范要求。[5]

相关文件规定, 在防烟的楼梯间或者消防电梯之间进行机械加压输送风量之前, 应该进行积极的计算并予以确定, 当发现计算出来的数值与规范所规定的数值不一样的时候, 应该选择其数值大的。一些专业的设计人员在进行操作设计的时候经常会按照规范上面直接给的数值进行设计, 往往就会发生选择的风机所输送的风量过小, 从而不能满足实际的操作要求。一般来说, 对加压输送风量的主要测量方法有:风速法、平均风量法等20 多种, 主要原因是由于影响风量输送额因素很是复杂。[6]

另外, 值得注意的是, 对地下室的防烟楼梯进行机械加压并且进行送风的时候, 因为机械加压的输送风量不能小于某一数值, 这个数值相比较规范中所要求的值来说要大得多。并且由于缺乏性能特别好的机械加压送风机, 因此在实际的操作过程中基本没有十分合适的风机可以供其选择。在对高层建筑中的人员进行输送的基本步骤是第一的安全区域是在走廊, 第二的安全区域是在楼梯之间, 第三的安全区域是在疏散的楼梯之中以及室外地区。楼梯的疏散门打开的方向与机械加压的作用力之间是反方向的, 并且当压力过高的时候, 疏散门开启很困难, 有时候甚至不能将其开启。因此, 可以得出的结论是, 当压力过大的时候, 疏散门不能打开, 因此人员也不能进行及时有效的疏散。

四、结语

在民用建筑中设计防排烟以及通风系统是建筑工程中所涉及的很小的问题, 但其意义却很重大。在民用建筑中设计防排烟以及通风系统不仅可以简化甚至优化暖气通风的专业设计与其他相关设计的配合程度, 而且还能充分掌握设计人员对于相关的设计规范的熟悉程度以及对各种防排烟以及通风系统的认识深度。另外, 在民用建筑建设过程中, 对防排烟以及通风系统进行深入分析研究, 还能有效减少施工单位的成本, 并且设计出一个安全、舒适、高效的建筑施工环境。因此, 在以后的民用建筑施工时, 要对该建筑是否应该进行防排烟以及通风系统设计做一个明确的调查, 以避免在施工时出现做了无用功的现象。

摘要：随着现今经济社会的快速发展, 建筑工程中的排烟以及通风问题也越来越受到人们的广泛关注。本文主要针对目前的民用建筑工程中防排烟以及通风设计中出现的问题做了个详细的分析, 并在文章中提出解决这些问题的具体办法。文章认为在进行民用工程防排烟以及通风设计时, 应该对防排烟以及通风设计有个详细且熟练的掌握, 并且严格遵守操作的规范, 根据不同建筑的特点, 设计出适合该建筑的最佳方案。

关键词：民用建筑,工程设计,防排烟,通风

参考文献

[1]冯琳.关于高层民用建筑防排烟系统的深入思考以及几点建议[J].科技信息, 2012, 16:97-98.

[2]范恩强.建筑防排烟系统常见问题探析[J].武警学院学报, 2013, 02:55-58.

[3]陈萍.高层建筑防排烟及通风空调系统防火设计问题研究[J].门窗, 2013, 01:302+304.

[4]王占才.浅谈民用建筑防烟排烟设计的几个问题[J].科技创新与应用, 2013, 04:207.

[5]陈京瑞.关于民用建筑暖通空调设计的若干问题探究[J].中华民居 (下旬刊) , 2013, 07:153-154.

高层建筑防排烟设计论文 篇9

1 自然排烟窗的开启面积问题

《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95 (2005年版) 第8.2.1条:“除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外, 靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室, 宜采用自然排烟方式。”在我们平时的设计中往往会误以为只要有可开启的外窗即可或是将不可开启的固定窗面积计算在排烟窗面积之内, 这样一来就存在自然排烟窗的开启面积有可能会达不到规范要求。在《高规》中第8.2.2条中明确规定“采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定: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2.00m2, 合用前室不应小于3.00m2。靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00m2。长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%。净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。”笔者认为虽然在火灾中人们可以通过打碎窗户来扩大排烟面积, 可是通常情况下火灾发生时, 人们必然忙于疏散逃命, 很难保证会有人能想起去打碎玻璃;再之, 即使有人想起去打碎玻璃那也只是打碎了人身高所能及的部分玻璃, 然而火灾初期阶段的热气流和烟气主要集中在房屋的上部, 很难从打碎玻璃的下面部分排出, 而且从理论上说火灾前期通过打碎玻璃的下面部位是进风而不是排烟。因此设计时应该注意自然排烟的可开启面积必须满足要求。

2 机械加压送风机的余压值考虑

在做机械加压送风机的选型计算时应该考虑余压值, 如果在设置的机械加压送风防烟设施部位没有达到所要求的余压值, 从而会影响机械排烟设施的排烟效果。在《高规》GB 50045-95中第8.3.7条中明确规定:“机械加压送风机的全压, 除计算最不利环管道压头损失外, 尚应有余压。其余压值应符合下列要求:防烟楼梯间为40~50Pa。前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层 (间) 为25~30Pa。”同样的, 《建筑设计防火规范》GB 50016-2006中第9.3.3条:“防烟楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40~50Pa;前室、合用前室应为25~30Pa。”所以在设计中应该注意在机械加压送风机的全压计算时需要用最不利环路管道压头损失再加上相应的余压值, 不然所选的机械加压送风机的全压将达不到要求以至于送风末端风口的风速过小而保证不了人群疏散部位的正压。

3 内走道排烟系统设计

在《高规》GB 50045-95中第8.4.5中有说明:“防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。”然而在很多工程中, 出现了内走道长度介于20~60m之间, 而只有一侧有可开启外窗, 对于此种情况, 因为只有单侧开窗, 即便可开启外窗面积能够满足“长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%”的要求, 但因为走道长度大于30m, 走道最远端距排烟口也就是可开启外窗也必然大于30m, 不符合《高规》中第8.4.5条规定。因此, 在这种情况下, 应该考虑在走道的另端增设一个与外界相连的通风口 (当然应该是可开启的) , 而且两端的可开启面积加起来应该满足不小于走道面积的2%。当条件不允许时, 应该增加机械排烟系统设计。

对于多层建筑走道需要设计机械排烟系统时, 应该注意其排烟风机排烟量的计算问题。《高规》GB500045-95中第8.4.2条:“设置机械排烟设施的部位, 其排烟风机的风量应符合下列规定:担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00m的不划分防烟分区的房间时, 应按每平方米面积不小于60m3/h计算 (单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h) 。担负两个或两个以上防烟分区排烟时, 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。担负两个或两个以上防烟分区排烟时, 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。”在平时的设计中经常会因为建筑的每一层均为一个防烟分区而认为风机的排烟量计算时应按担负一个防烟分区来计算。此种做法是不正确的, 虽然建筑每一层属于一个防烟分区, 但是对于整个排烟系统而言应该是担负多个防烟分区, 所以在计算机械排烟风机的排风量时应该按照担负两个以上防烟分区排烟时计算其排风量。

4 防烟分区的划分问题

《高规》第5.1.6条:“设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间, 应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2, 且防烟分区不应跨越防火分区。”《建规》第9.4.2条也有提到:“需设置机械排烟设施且室内净高小于等于6m的场所应划分防烟分区;每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2, 防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区宜采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁以及顶棚或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体等进行分隔。”然而在平时的设计中经常会见到防烟分区未按规范要求设置挡烟设施的有相当一部分工程, 尤其是大型商场, 在设置机械排烟的部位并没有按规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁或是隔墙, 而且也没有具体说清楚是不是利用结构的梁来作为防烟分区的划分界线。本人认为如果采用结构的梁作为挡烟设施, 那么排烟系统的排烟口应该按规范要求设在顶棚或靠近顶棚的墙面上, 而不是设在梁的下面, 做好了防烟分区的划分界限时火灾是可以隔离的, 机械排烟设计就在于将火灾时产生的大量烟气局限在一个小范围内, 如若没有做好防烟分区的划分界限而是较大的空间, 则火区就无法隔离的, 为此为了使火灾烟气不随意蔓延, 以此来保证烟气下方有一定的清晰空间来让人员进行安全疏散, 应该在设计时应该严格按照规范做到在机械排烟系统设计中需要划分防烟分区的地方, 防烟分区采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁或是顶棚 (或吊顶) 下凸出不小于500mm的不燃烧体等进行分隔。

5 排烟口的位置问题

由于设计、施工人员对排烟口的作用没有完全理解进而认为排烟口与送风口差不多, 造成排烟口经常被设计、安装在墙面的正中位置。实际上排烟口的实际、安装是有明确要求的。《高规》第8.4.4条:“排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上, 且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.50m。设在顶棚上的排烟口, 距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m。排烟口平时关闭, 并应设置有手动和自动开启装置。”《建规》第9.4.6.3条:“排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上, 且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m。设在顶棚上的排烟口, 距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0m”。在火灾时, 虽然烟气一般是聚集在房屋的上面部分, 但是人员的疏散方向与烟气的气流方向相反是最佳的。因此在设计机械排烟的排烟口时应该遵循规范所规定的在顶棚或靠近顶棚的墙面上, 且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m。设在顶棚上的排烟口, 距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0m。

摘要：近几年来, 高层民用建筑火灾事故明显呈上升趋势, 据相关统计显示, 在各种火灾事故中, 占绝大多数的伤亡人员均是由于烟气窒息、中毒, 从而不能安全疏散所造成的。然而如何在发生火灾时及时地排除烟气和有效地阻止烟气进入安全疏散通道, 进而保证人员能在较好的能见度下进行安全疏散, 同时保证消防人员能更有效地进行灭火救援工作, 最大限度地减少民用建筑火灾事故中人员的伤亡, 科学化、规范化的民用建筑防排烟设计、施工、管理显得尤为重要。

关键词：民用建筑,自然排烟,机械加压送风,机械排烟

参考文献

[1]姜湘山.暖通空调设计要点[M].北京:机械工业出版社, 2012.

[2]何帆.暖通空调设计细节与禁忌[M].北京:中国电力出版社, 2013.

[3]GB 50016-2006, 建筑设计防火规范[G].2006.

[4]GB 50045-95, 高层民用建筑设计防火规范[G].2005.

浅谈防排烟设计 篇10

【关键词】防烟分区；走道排烟口；正压送风

0.引言

防排烟系统是民用建筑中保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。由于建筑类别、使用功能、结构布局、建筑内的火灾荷载大小与分布、形态等存在多种形式，故《高规》、《建规》中只给出一般原则上的规定，在实践中，笔者发现在一些问题的理解上，各方有着不同的见解，本文试就这些问题进行分析探讨，供同行参考交流。

1.防烟分区面积的确定

机械排烟的最小排烟量要经计算确定，而计算的前提是确定防烟分区的面积。《建规》中走道应设置排烟设施的有长度大于20m的内走道或长度大于40m的疏散走道；《高规》中走道应设置排烟设施的为长度超过20m的内走道。《建规》中房间须排烟的为大于300m2的地上房间、设置在一、二、三层且大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所、大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2地下室、半地下室；《高规》中须设置排烟的为大于100m2的房间、中庭和地下室。由以上规定可知，走道和房间都可分为需要设置排烟设施和不需要设置排烟设施两种。综上所述，可以得出以下四种组合。第一种组合：走道、房间都需要设排烟设施。这时，走道和房间可按2个独立的防烟分区设计，这时可不考虑房间与走道之间连通的门是否为防火门。需要特别指出，若房间小于上面所述规定的规模面积，按规定不须设排烟设施，但该房间设有可开启外窗时，应按第一种组合处理。第二种组合：走道需设排烟设施，而房间可不设（主要原因是小于上面规定中规定的规模面积）。这时，若房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道划分防烟分区；若房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括这些房间。第三种组合：走道不需设排烟设施（主要原因是走道长度小于上述规定长度），而房间按规定需设置排烟设施。若房间与走道相通的门为防火门时，可只按房间划分防烟分区；若房间与走道之间的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括该走道。需重点指出：第二种、第三种组合中所指的房间均应为无窗房间或设固定窗的房间，若房间有可开启外窗并满足自然排烟的面积要求时应归于第一种组合。第四种组合：走道、房间按规定均不需设排烟设施。由上分析可知，要确定防烟分区的面积，弄清楚走道与房间相通的门是否是防火门、房间是否有可开启外窗等是关键。

2.走道排烟口的设置

关于走道排烟《建规》和《高规》中都有相关规定，其中最重要一点为排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。这一规定表面看起来较易理解，但在实际工程中对存在自然排烟口（可开启外窗）和机械排烟口的走道，执行起来有不同见解。在同一条走道，当存在自然排烟口和机械排烟口时，如何看待自然排烟口的作用？走道中某一点到自然排烟口距离小于30m，能否算符合规范要求？自然排烟口的存在，在计算排烟量选择风机时，能否酌情减少风机排烟量？这些问题的解决有必要先了解火灾的流动机理：火灾时，由于可燃物不断燃烧，产生大量的烟和热，并形成高温烟气流，高温烟气和周围常温空气容重不同，产生浮力使烟气在室内处于流动状态，一般是烟气先向上流动，到达顶棚后再水平运动。烟气体积与其受热温度有关，当起火房间温度达到800℃时，烟气体积将增大近4倍，着火处此时处于正压，烟气在压差的作用下会向相对负压区流动，若着火区为自然排烟方式，此时会通过自然排烟口排烟；若为机械排烟，排烟口因处于负压区会顺利将烟排出。由此我们可以清楚地看到，当自然排烟口与机械排烟口共存的走道，若发生火灾机械排烟口启动后，排烟口是处于负压，而自然排烟口会处于相当正压，这样，新风会从自然排烟口进入，换言之，自然排烟口的功能变为补送风口。至此可得出结论，自然排烟口与机械排烟口共存的走道，自然排烟口是作为补风口使用，不应作为排烟口使用；而走道上任一点到排烟口的距离（规范要求为30m）只能指到机械排烟口的距离；显然，在计算排烟量选择风机时，就不能考虑自然排烟口的存在了。

3.楼梯间的机械正压送风防烟方式

关于防烟楼梯间和前室设置送风口，《高规》和《建规》有相似的要求：楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个；防烟楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40～50Pa；前室、合用前室应为25～30Pa。以上给出的都是传统机械防烟的设置方式和要求，在高层建筑日益增多的现代社会里，这种防烟方式占用了不少宝贵的空间。针对这一情况，公安部四川消防研究所进行了《高层建筑楼梯井直灌式送风加压的研究》课题研究，研究结果发现，在高层建筑楼梯中采用直灌式送风方式进行防烟，在相同风机型号工作的情况下，楼梯间得到的风量相比竖井送风的形式要大些，送风效率明显提高，同时楼梯间的正压值也得到了充分的保证。有鉴于此，在一些地方规范中，如《上海防排烟规程》中3.1.12当不具备设置加压送风竖井的条件时，楼梯间可采用直灌式加压送风系统。理论与实践都证明，传统的竖井送风方式由于送风环节过多，容易造成送风压力沿程比摩阻和局部比摩阻损失过大，导致理论送风量的设计远远不能满足建筑所需的实际送风量，楼梯间和前室要求的余压值就无法满足。故此建议有条件的地方可以尝试使用直灌式加压送风防烟方式。

4.小结

防排烟设计是消防设计中较为复杂的环节，也是消防系统的重点，作为工程技术人员应统一认识规范的要求，领会其内涵，结合实际工程情况，合理采用新的防排烟技术，实现建筑消防立足自救，安全可靠的设计目的。

【参考文献】

[1]GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》.2005.

[2]GB 50016-2006《建筑设计防火规范》.

[3]DGJ08-88-2006《上海市工程建设规范 建筑防排烟技术规程》.

浅析高层建筑防排烟监控系统 篇11

关键词：高层建筑,送风,排烟,防火阀,监控

高层建筑的防排烟系统作为消防设施的重要组成部分, 正越来越被人们重视。从建筑火灾的危害分析得知:导致人员伤亡的主要原因之一, 就是建筑用材料中的各种塑料及其他化工建材都为易燃材料, 一旦遇上火灾, 便产生大量的烟和毒气;同时使火场可见度降低, 影响人员安全疏散的速度, 以致烟气熏人, 使人窒息或中毒而死。因此, 必须设置民用建筑防排烟系统, 以便有效地防止烟气扩散, 并予以排除。科学技术发展到今天, 在土建技术上已经可以建造规模巨大的超高层建筑, 但在消防安全技术上却不是尽善尽美的, 我们有些电气工程人员对于防排烟系统的工作原理不是很清楚, 这样对于设备的控制也会有误区, 下面就防排烟系统的工作原理以及电气控制分别做一下简单介绍, 仅供初学者参考。

1 防排烟系统的基本知识

1.1 排烟区划分

我国的规范规定, 在一类建筑和高度超过32m的二类建筑中, 如下部位应设置排烟设施:无自然采光和通风, 而且长度超过20m的内走道;两端虽有自然采光和通风, 但长度超过60m的内走道;面积超过100㎡, 而且经常有人停留, 或可燃物较多的无窗房间 (包阔设固定窗扇的房间和地下室) 。这些部位应以防烟垂壁、隔墙或挡烟梁实行防烟分区。

1.2 防烟楼梯间和防烟前室的防排烟系统

防排烟系统通常分为正压送风系统和排烟系统。正压送风系统通过将室外无烟的空气送入疏散和消防通道, 使之维持正压力, 从而防止烟气进入。而排烟系统则利用排风系统按一定方式将疏散和消防通道的烟气排出, 为人员疏散和消防灭火维持一定的无烟环境。加压送风管道和排烟系统的补风管道应有防止火灾蔓延的措施。加压送风管道和排烟系统的补风管道不宜穿过防火分区或其他火灾危险性较大的房间;确需穿过时, 应在穿过房间隔墙或楼板处设置防火阀, 以防止火灾蔓延。加压送风管道上的防火阀的动作温度应为70℃, 排烟系统布风管道上的防火阀的动作温度可为280℃。

2 防排烟系统的电气控制

2.1 正压送风系统

正压送风系统分为防烟楼梯间正压送风系统和防烟前室正压送风系统。这两个位置的正压送风系统控制方式略有不同。防烟楼梯间正压送风系统由送风机和常开式送风口组成。当发生火灾时, 由火灾报警装置确认后, 联动消防控制器启动送风机对整个防烟楼梯间进行正压送风。消防前室正压送风系统由送风机和常闭式送风口组成。当发生火灾时, 由火灾报警装置确认发生火灾的楼层后, 联动消防控制设备开启着火层和其上下相邻两层防烟前室的送风口, 只对着火层和其上下相邻两层的防烟前室进行正压送风, 其他楼层通常不送风。另外, 必须显示风机运行状态、故障状态以及开启的送风口位置、状态等信息。目前对常闭式送风口的控制逐渐以总线方式居多。

2.2 排烟系统

排烟系统通常有两种方式进行设置, 一是单独排烟系统, 二是合用通风系统, 火灾时排烟, 平时正常通风。单独排烟系统由排烟风口、排烟管道、防火阀 (熔断温度为280℃) 和高温排烟风机组成。当发生火灾时, 经火灾报警装置确认后, 其联动消防控制设备启动排烟风机进行排烟。当排烟温度达到或超过防火阀温度时, 防火阀熔断关闭, 同时停止排烟风机。同时, 必须显示风机运行状态、故障状态以及防火阀状态等信息。

2.3 合用通风系统

合用通风系统主要用于平时需要正常通风, 火灾时需要排烟的场所 (如停车场) 。这种合用系统通过转换运行模式的方法完成不同的通风功能, 必须根据具体实际进行监控和转换。有的合用系统设置双风机, 平时单风机运行进行正常通风, 火灾时双风速运行进行排烟;有的合用系统设置双转速风机, 平时低速运行进行正常通风, 火灾时高速运行进行排烟。另外, 合用通风系统在排风 (烟) 口设置上也有所不同。有的合用通风系统排风口与排烟口分开设置, 共用通风管道;有的合用系统排风口和排烟口共用。不论合用通风系统如何设置, 其监控系统必须设置模式转换功能, 当转换为排烟模式时, 其监控功能与单独排烟功能相同, 及防火阀与排风机联锁、显示风机运行状态、故障状态及防火阀状态等发信息。

3 对于防火门、防烟防火阀及通风、空调等设备的控制

防火门平时处于关闭状态, 但高层建筑常因使用需要, 采用磁铁吸力, 将防火门置于开启状态;发生火灾时, 则由感温探测装置或遥控电信号将其关闭, 以阻隔电源或烟气的扩散。防烟防火阀用温度熔断器、感烟 (温) 探测装置、手动装置等组成, 其控制方式可以自动或遥控联动或手动三种控制。在火灾时通风空调设备的关闭, 由联动信号或由该系统防火阀内的易熔片达到70℃被熔断而自动关闭的。

4 结束语

基于以上讨论, 我们依据排烟分区的划分, 讨论了防烟楼梯间和防烟前室的防排烟原理以及控制方式, 防火门的工作原理以及控制方式。防火阀及通风、空调系统在火灾发生时的联动控制方式。可以很清楚地判定70℃防火阀与280℃防火阀的设置位置, 送风口是常开式控制的位置, 送风口是常闭控制的位置等等, 这对于我们电气工作者来说是很重要的。

参考文献

[1]胡国文.《民用建筑电气技术与设计》[M].清华大学出版社.2008, 2

[2]董春桥.《建筑设备自动化》[M].中国建筑工业出版社.2006, 9