民用建筑防排烟系统常见问题及探讨

民用建筑防排烟系统常见问题及探讨

发表时间：2016-09-18T16:23:19.280Z 来源：《工程建设标准化》2016年7月总第212期作者：徐斌

[导读] 火灾事故表明，烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。

（云南省曲靖市麒麟区公安消防大队）

【摘要】火灾事故表明，烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。本文首先分析了烟气在建筑物中流动的规律，进而强调设置防排烟系统的目的，再分别从防烟系统和排烟系统两方面，对工作实践中发现的民用建筑防排烟系统在设计、施工和验收中常出现问题一一列举，同时指出各个问题的产生原因及可能造成的严重后果，最后从防排烟系统设计、施工、监管等方面探讨如何避免出现这些问题，确保防排烟系统配置齐全且功能完善，能在民用建筑火灾防控中发挥重要作用。

【关键词】消防；防排烟系统；问题；探讨

1．前言

实验表明，人在浓烟中停留1～2min就会晕倒，接触4～5min就会有死亡的危险，火灾被烧死的人当中，多数是先中毒窒息晕倒后再被火烧死,因此如何及时排除火灾产生的大量烟气，有效防止烟气进入安全疏散区域，保证建筑物内人员顺利疏散和安全避难，并为消防救援创造有利条件，科学地进行建筑防排烟系统设计就显得尤为重要。在此，笔者结合工作实践，探讨一下建筑防排烟系统常见问题。 2．设置防排烟系统的目的

建筑物发生火灾后，烟气在建筑物内不断流动传播，主要有五种流动规律，一是烟囱效应引起的烟气流动；二是浮力引起的烟气流动；三是热膨胀引起的烟气流动；四是风力作用下的烟气流动；五是通风空调系统引起的烟气流动。通过用防排烟系统对烟气的流动进行控制，以达到在建筑物内创造无烟或烟气含量极低的疏散通道或安全区。实质是控制烟气合理流动，也就是使烟气不流向疏散通道、安全区和非着火区，而向室外流动。

3．防烟系统常见问题

防烟系统是指采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道等区域的系统。笔者在参与建设工程消防设计审核和验收中发现常出现以下一些问题：

3.1 风机选型及设置位置考虑不恰当

采用机械加压送风时，由于建筑有各自不同条件，如开门数量、风速不同，满足机械加压送风条件亦不同，要求先通过公式进行计算，再遵循机械加压送风量计算值和规范规定值不一致时，选择两者中较大值的原则。但有些设计单位不先计算，而是直接从规范规定值范围中随意选取确定，最终导致选用的风机风量、风压难以满足要求。

有些工程设计时容易出现送风机的进风口不能与室外空气相连通，将送风机设在地下室，风机的进风口直接从地下室取风，致使地下室内造成严重负压，同时送风量严重不足。进风口与排烟机的出风口设在同一层面，受排出烟气影响，以致新风不能顺畅补入，机械加压送风系统在火灾发生时不能正常运行。送风机与管道连接时，在管道转弯处不加装导流叶片，以致气流不顺畅。

3.2 送风道施工质量差，风压损失严重

很多工程送风口的尺寸、选用的风机风量和风压在能够满足规范要求下，出现实测时发现其送风口风速很小；离风机较近的送风口风速偏大、较远送风口无风等现象。究其原因，主要是由于风管竖井施工质量差，风道内壁不抹灰、管道连接不严实，常闭风口关闭不严密，漏风严重。

3.3 送风口设置不符合要求

有的竖向防排烟系统的送风口采用固定百叶窗式常开风口，风口规格尺寸基本一致，造成各层送风口的风量风速严重不平衡，离风机较远的送风口的风量不足，甚至末端的送风口的风速、风量接近于零。

3.4 同时设置机械加压送风和自然排烟

有些高层公共建筑和居住建筑，设置机械加压送风的同时又采用了自然排烟，导致火灾情况下，机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时，防烟楼梯间难以形成正压，达不到防烟效果。

4．排烟系统常见问题

排烟系统是指采用机械排烟方式或自然排烟方式，将烟气排至建筑物外的系统。建筑工程在设计及施工中常出现以下问题： 4.1 自然排烟设计不合理

自然排烟是利用热烟气产生的浮力、热压或其他自然作用力使烟气通过靠外墙的可开启外窗或高侧窗、天窗、敞开阳台与凹廊或专用排烟口、竖井等将之排除。有两种方式：一是利用外窗或专设的排烟口排烟，二是利用竖井排烟。

4.1.1 固定窗和可开启外窗的界定模糊

规范规定的自然排烟口是指可开启外窗。在具体的日常工作中会发现，一些场所特别是很多商场设置了全玻璃幕墙或者是大面积的落地式玻璃窗，这些玻璃幕墙和玻璃窗部分固定，部分可以活动开启，但活动的部分平时都是关闭着且开启不便。这种建筑物一旦发生火灾，人们都忙于疏散，根本无暇去开窗，即使想开也难以操作，另外如果想通过击碎玻璃扩大排烟面积，由于玻璃幕墙或玻璃窗中设置的玻璃厚度一般为8~12mm，一是难以击碎，二是击碎后坠落的玻璃伤及无辜的可能性很大。所以这种情况应界定为固定窗，按规范要求设置机械排烟设施。

4.1.2 自然排烟窗净面积不足

在实际工程中，窗户的形式多种多样，有半开窗、斜开窗、平开窗、上翻窗、侧拉窗等，设计人员在计算时，往往把整窗面积计算为可开启外窗净面积。根据《上海市建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2000（以下简称《上海防排烟规范》）和《民用建筑防排烟技术规程》中的规定：（1）当开窗角大于70°时，其面积可按其窗面积计算；（2）当开窗角小于70°时，其面积应按其水平投影面积计算；（3）当采用侧拉窗时，其面积应按开启的最大窗口面积计算。（4）当采用百叶窗时，其面积应按窗的有效面积计算。

4.1.3自然排烟窗设置不合理

一些工程的自然排烟窗，没有从自然排烟效果考虑，将排烟窗设置在屋顶上或靠近顶板的外墙上方，而是下部，距顶板、吊顶的距离较大，不利于自然排烟。在设计时，为减少室外风压对自然排烟的影响，提高排烟的效果，排烟口处宜进来设置与建筑型体一致的挡风措施，并根据空间高度与室内的火灾荷载情况尽量缩短该距离，内走道与房间应尽量设置2个或2个以上且朝向不同的排烟窗。

4.2 机械排烟设施达不到规范要求

机械排烟可分为局部排烟和和集中排烟两种方式。局部排烟是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟；集中排烟是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。实际工程中，造成机械排烟设施达不到规范要求的原因主要有以下几个：

4.2.1选择系统合用不合理

规范中规定了机械排烟系统与通风、空调系统一般情况下要求分开设置，但同时又说明了可以合用但要满足“合用系统必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求”。但实际情况中，要满足合用很困难，第一主要是机械排烟系统要求为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成数个系统，不过不能采用将上层烟气引向下层的风道布置方式。这与空调系统正好相反，空调系统更多采用的是上送下回的方式；二是通风、空调系统的风口平时是常开，而排烟系统的风口只有火灾发生时才开启。

4.2.2排烟口设置不合理

规范要求，防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。在实际工作中发现，建筑内走道需要设置机械排烟时，往往只考虑了内走道长度，而忽略了当走道两旁房间不能自然排烟时，要将房间最远距离算进30m范围内。

排烟口与人员疏散口布置不合理。走道的排烟口与防烟楼梯的疏散口的距离无关，但排烟口应尽量布置在人流疏散方向相反的位置。

4.2.3排烟设施设置范围不合理

对于设置了机械排烟系统的场所，不进行合理性分析，见房间就设排烟设施，比如水泵房、机电用房、采用气体灭火系统的设备房间等，最终造成各排烟口排烟量的总和大于风机排烟量，且是无用功。根据《上海防排烟规范》规定，机电用房可不设排烟设施。设有气体灭火系统的设备用房，在发现火灾后需要迅速疏散人员、密闭防护区并迅速喷放灭火剂窒息燃烧，这个过程中不需要也不允许开启任何通风设施（包括排烟设施）。

4.2.4排烟风机联动控制不符合要求

在实际工作中发现，有的机械排烟系统虽已设有排烟防火阀，但无联动控制关闭排烟机的装置；有的排烟机房处未设风机控制柜，不利于手动检查风机启动情况。

5．针对防排烟系统常见问题的探讨

出现以上诸多问题的原因很多种，主要是设计方面对于防排烟系统不够重视，设计把关不严，不按规范设计配置，施工把关不严，消防监督管理跟不上。防排烟设施是防止火灾和在火灾发生时减少人们生命财产损失的重要保障系统，要从建筑防排烟系统的设计、施工、监管等方面寻找对策解决问题。

5.1 重视防排烟系统的设计

要将防排烟系统作为一个独立的重要的消防设施看待，将之与水灭火系统、火灾自动报警系统等放在相同重要程度。加强对设计人员的培训和指导，可以解决先天的设计问题，并减少先天性火灾隐患。

5.2 合理选择设计防排烟方式

目前，对于防排烟系统设置的规定，还没有像火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统一样的特定标准，所以在执行国家现有技术标准时，应按照以下原则选择防排烟方式：选择自然排烟一是要满足房间必须至少有一面墙壁是外墙；二是房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟；三是排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/50，当不能满足时最优选择是机械排烟方式。不管是采取自然排烟还是机械防排烟方式，要严格执行国家技术标准，凡“应”必执行，凡“宜”尽量执行。

5.3 严把防排烟系统设计审核关及加强工程施工检查

消防监督管理部门在对建设工程消防设计审查时，重视对防排烟设计的审查，要及时发现问题，并指导、督促相关单位进行整改。同时加强对施工及日常消防监督管理，提高施工质量和日常管理维护水平。

6．小结

防排烟系统是建筑自动消防设施的一个重要组成部分，能为安全疏散、灭火救援提供强有力的保障。为解决设计、施工中存在的问题，要多开展建筑火灾的试验研究，针对疑难问题要组织专家讨论，制定最优方案，以保证防排烟系统设施配置齐全，功能完善，真正发挥其防火减灾的作用。

参考文献：

[1]GB50016-2014,建筑设计防火规范[S]

[2]07K103-1,建筑防排烟及暖通空调防火设计

[3]DGJ08-88-2000,民用建筑防排烟技术规程[S]

[4]DGJ08-88-2006, 上海市建筑防排烟技术规程[S]

[5]刘源全、张国军编著，建筑设备[M].出版地：北京大学出版社,2006年.251页-272页