浅谈工业建筑防排烟系统的设计难点及解决方法

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:梁钰祺
[导读] 随着我国城市建设日新月异的发展,人民生活水平的不断提高,
        摘要:随着我国城市建设日新月异的发展,人民生活水平的不断提高,高层建筑项目迅速增多,其通风与防排烟问题受到了暖通设计人员的普遍关注。广大设计人员工作中遇到的疑难问题似有增多的趋势。带着诸多疑问,本文对设计过程中出现的许多问题进行分析和探讨。
        关键词:工业建筑;防排烟系统;设计难点;方法
        1工业建筑的设计要求
在对工业建筑进行设计时,应该根据不同的特征建立不同的设计理念,根据工业各环节不同的要求,从而有效的保障生产活动的顺利开展。将性质相同,功能相同的建筑物进行分类,建立起有效的联系,在相同施工建筑环境下,可以将建筑物及基础设施等划分为多个小组,按照施工场地内外要求,将具有相同功能的设计项目分门别类,进行统一设计,例如在施工场地中间区域设置物流房,不但能够将其功能发挥到最大作用,同时在进行物料使用时,能够节省运输时间,再如在场地内设置物料库的同时,应该留出停放储料车辆的位置,在无法使用的场地将其设置为物流通道,能够实现场内车辆的通行,节省空间,实现土地最大化的使用要求。通过建筑设计,提升建筑工程的时效性。
        2建筑防排烟设计的重要性
        随着我国建筑行业迅猛发展,建筑消防安全逐渐成为人们关注的焦点。其中,建筑物中的“防排烟”设计,作为建筑设计的重要组成部分,具有一定的重要性及影响性。本章节主要从安全、功能、保障等角度,对建筑防排烟设计的重要性、作用性进行系统概述。首先,建筑防排烟设计对建筑物整体的消防安全性尤为重要,主要体现在发生火灾后的有效排烟,建筑发生火灾后,往往会呈现大量有毒气体,这些气体、浓烟直接对人体呼吸道、心脑等造成严重损害,使被困人员出现呛鼻刺耳、呼吸困难,甚至昏厥等情况,而有效的建筑排烟设计可以起到疏散气体、浓烟的实际作用,即所谓的有效通风,并对参与救援的消防队员及受困人员起到实质保障,也对建筑物整体结构的安全性起到巩固作用。其次,从功能性角度出发,建筑防排烟设计可以对建筑排烟功能的有效效发挥奠定基础,防排烟设计不是单一片面的简单流程,而是更为科学、合理的系统布局,从排烟实际功能效果出发,将排烟的快速性、彻底性、及时性给予实现,并将设计成本、设计消耗等进行有效降低,为建设单位、施工单位的成本优化起到积极作用。最后,保障性是建筑防排烟设计的重要因素之一,目前,随着我国对建设工程保障性的日益重视,建筑物的保障性逐渐凸显,其中,主要包括:安全保障、功能保障、质量保障、舒适保障等,防排烟设计作为“保障”中的重要环节,其设计的合理性、科学性至关重要。
        3工业建筑中暖通空调防排烟系统的设计常见问题及难点
        3.1自然排烟窗的设计问题
        排烟窗是自然排烟系统的主要形式。一般来说,排烟窗采用悬窗或平开窗时,其开窗角度需要在70°以上才能获得最大的有效开启面积。工业建筑的高大厂房中,平开窗受风向影响较大,而考虑防雨和外立面,通常会在高处设置上悬窗。但上悬窗不利于烟气排出,这就会造成矛盾。工业建筑中,高于6米的高大厂房和仓库非常常见,按照“新防排烟标准”计算后,排烟量很大,相应的开窗面积也很大。如果防烟分区较多,这就意味着开窗面积成倍增加,这对建筑专业提出了很高的要求。
        3.2防烟楼梯间及前室正压送风系统的余压控制
按相关规范:机械加压送风量应满足走廊至楼梯间的压力呈递增分布,余压值应符合下列要求:(1)前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)与走道之间的压差应为25Pa-30Pa;(2)防烟楼梯间、封闭楼梯间与走道之间的压差应为40Pa-50Pa;(3)当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。新规范中,从基于余正压不影响疏散门开启的技术角度,规定了系统的最大允许压力差的计算方法。
实际工程中,由于相关系统裕量的因素,系统余压值常常超过最大允许压力差,而导致系统调试中出现疏散门无法打开的现象,因此目前系统设计中,基本均设计有泄压装置。目前常用的泄压装置有两种,分别为设置楼梯间或前室余压阀和设置风系统旁通泄压阀的方式。
实际工程中,由于余压阀受建筑与装修的限制,更多项目偏向采用设置风系统压差旁通泄压阀的方式。对于后一种方式,一般于前室或楼梯间适当位置设置压力传感器,控制加压送风机出口处的旁通泄压阀,以调整前室或楼梯间的余压值。


3.3自然排烟和地下排烟的问题
        自然排烟主要是利用窗户、自然风等条件进行排烟,这样的自然条件构造简单,没有复杂的排烟设备,因此,自然排烟的成本低,操作简便,而且设备产生故障时的维修费用低,在所有排烟办法中是应用最广泛的方法。但是自然排烟的方法受诸多因素的影响,比如室外风的风力、烟气温度与室外温度的高低等,使得这种方法在实际排烟的过程中达不到理想的效果,并且在发生火灾产生浓烟时由于这种方法的弊端很可能导致火势的蔓延。由于自然排烟存在着一定的弊端,因此在建筑物选择排烟系统时要慎重,建筑超过一定高度或者有相关规定时,应该选择外力增压的方式进行排烟,其余的建筑可以适当在必要的部位采用自然排烟的方式。大部分民用建筑都设有地下室或者半地下的房间,针对这种建筑物要根据建筑面积大小、是否放有可燃物品、是否常有人员逗留等方面来安装排烟设施。但是在真正的建筑设计施工时,技术人员没有把这些内容考虑进去,导致在实际建筑里没有合理的排烟设施或者直接将排烟设施设计在需要防火的设备间里。这样就造成了本该设置防排烟设施的房间或者建筑里却没有设置的情况,产生了威胁人身安全的因素。
3.4消防设施安装及材料质量问题
        对于一个完整的防排烟系统而言,合理的设计是第一步,安装施工和消防材料则是重要保障。举例来说,划分防烟分区的时候,尽量利用结构梁和隔墙来划分,无法满足条件时借助挡烟垂壁。“新防排烟标准”规定在自然排烟中,储烟仓厚度不应小于空间净高的20%,且不应小于500mm。例如,有吊顶的净高3米的走廊,其储烟仓厚度即挡烟垂壁高度为600mm,此时,若安装固定式挡烟垂壁,局部净高为2.4米,人员通过有一定压迫感且美观性较差。若安装卷帘式或翻板式挡烟垂壁,则需要设置电控装置和手动装置,且下降速度需满足规范要求。挡烟垂壁的材料要求极其严格,不仅要求不燃、耐高温、抗风摆,还要求挡烟部分不允许破洞、倾斜、挖补、撕裂、拼接处无错位等。
        4工业建筑中暖通空调防排烟系统设计问题的解决方法
        4.1严格审核设计图纸
        设计图纸是施工作业的重要依据。首先,要做好施工现场的自然条件勘测和人文条件调查,做好测绘物探,制定合理的设计方案。其次,要充分了解建设单位对于待建的工业建筑的使用目的、用途、形式,结合建筑物的结构特点,对防排烟系统有针对性地进行合理化设计。最后,要对设计图纸进行严格审查,主要审查项目为设计图纸的合理性以及设计图纸中的成本项目。除此之外,要与专业审图机构和消防部门密切结合、积极配合,确保图纸无误后再开始施工。
        4.2重视施工质量和管理
        防排烟设计合理后,建筑单位必须要对防排烟施工建设予以高度重视。例如,排烟竖井内衬金属风管是否安装合理、排烟风管不同安装部分的耐火极限是否满足设计和规范要求、排烟系统的排烟防火阀、排烟阀的安装是否符合规范要求,等等。施工单位要注意不合理施工对整体防排烟系统的影响,保证施工人员在施工阶段的施工操作符合规范。
        4.3严格把控消防验收
        施工完成后,要高度重视消防系统的验收。验收中要实际开启防排烟系统,保证排烟口和排烟风道的风量、风速都能满足设计要求,确保每一个环节的顺利进行。
        5结语
        不同建筑工程当中的防排烟系统设计会存在一定差异,只有了解建筑防排烟设计部分存在的核心问题,才能更好地确保建筑及人民群众生命财产安全。在进行建筑防排烟系统设计时要注意结合其他系统,制定更为简单、科学的设计方案,为后续工程建设奠定良好基础。
        参考文献
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        [3]程恩虎.建筑防排烟设施问题探析[C]..2015中国消防协会科学技术年会论文集.:中国消防协会,2015:408-410.
        [4]焦云,刘志强.建筑工程防排烟设计及施工问题研究[J].科技风,2015(17):167.
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