刘国华
河北省保定市消防救援支队 河北保定 071000
摘要:据国内外相关火灾数据资料统计可知,火灾中烟气所产生的遮光性、毒性及高温等是造成人员伤亡最主要的原因,因此在建筑防火安全设计中加强防排烟系统设计具有至关重要的作用。但是,在防排烟系统的实际设计过程中,在外窗的开窗面积设置、安装位置,送风量和系统阻力,风机选择和排烟口设置等方面常常会存在一些设计偏差,尤其是GB51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》实施后,设计偏差较大,严重影响了建筑的排烟效果。
关键词:建筑防排烟;相关问题;优化策略
1建筑防排烟系统概述
建筑防排烟系统可分为自然防(排)烟系统和机械防排烟系统两种,其中机械防排烟系统又可分为机械加压送风系统和机械排烟系统。自然防(排)烟系统主要是通过自然排烟窗进行防(排)烟;而机械加压送风系统是通过机械加压送风方式,防止烟气进入疏散通道的系统;机械排烟系统是采用排烟风机,通过排烟口将室内的烟气排出室外,降低室内烟气浓度。通过建筑防排烟系统,可防止烟气进一步向防烟分区以外的区域扩散,有效确保人员疏散线路的畅通,避免疏散人群因浓烟视线不清而出现疏散通道拥挤、踩踏等问题,为人员疏散争取更多宝贵的时间,减少人员伤亡。但是,目前部分建筑的整体防排烟系统的设计没有达到预期的防排烟效果,因此对防排烟设计需要进一步优化。
2建筑防排烟系统问题的原因
2.1因设计不合理而导致的问题
防排烟系统设计,需要综合考虑多个方面的因素,才能确保其有效性。若防排烟系统设计中存在一些不合理之处,便会造成诸多隐患。首先,在防排烟方式方面。具有成本较低、维护简单便捷、日常可兼作换气用等诸多优势的自然排烟方式得到了广泛应用。但自然排烟设计不当,便会影响排烟效果。如,将自然排烟窗口设计为较小的斜开窗、半开窗或者是固定窗,导致自然排烟效果不佳。同时,自然排烟会受到烟气温度、自然风向等诸多因素的影响,因此排烟效果并不十分理想,甚至会提高火势蔓延的可能性。鉴于此,我国相关规范标准中有明确的要求,对于高度在100m以上的住宅建筑以及高度在50m以上的工业建筑、公共建筑,消防电梯前室、防烟楼梯间应采用机械加压送风方式的防烟系统。但是,针对机械加压送风系统,若是未综合考虑建筑的材料、层数以及漏风量等因素对送风量进行合理设计,会造成送风量偏小则会降低排烟效果;送风量偏大又会导致能源浪费。建筑防排烟系统设计中,在选择机械排烟方式的时候,若是考虑得不够全面,也会产生一定的问题。例如,若风机选型不合理,则无法保障防排烟效果。如,加压风机风量过大,则会使防烟区中正压值过高,导致疏散门无法正常开启;风量过小,则很难将防烟区的正压范围控制在合理范围内,无法有效阻挡烟气扩散。如果未设置差压自动调节设备的合用室压差进行自动、灵活的调整,则有可能使合用室前压力远远超过楼梯间的压力,无法发挥防烟效果。如果风道阻力较大,在设计中未考虑周全,则风机实际运行中有可能风量偏小,降低实际排烟效果。
其次,在防火阀设置方面,防火阀一般是设置在暖通系统的送风、回风管道上,日常处于开启状态。但火灾发生后,管道的温度迅速上升,当升至70℃的时候,易熔片便会被熔断,从而在扭簧力作用的影响下,阀门自动关闭,达到隔烟阻火的效果。防火阀方面的主要问题是,安装的位置距离防火墙较远,或在厨房、卫生间等位置重复设置。
2.2由施工不当而导致的问题
建筑防排烟系统中,排烟通道多为土建风道,表面必须光滑,确保风道的通畅性。但在实际施工中,部分施工单位对于钻出的孔洞、穿墙螺杆等部位,未及时做好封堵处理,从而增加了排烟风道的漏风量,降低了排烟风道的送风量,使得排烟风道无法得到理想的排烟效果。还有施工单位在施工中,突然缩小或扩大风机、风管之间的连接部分,存在乱用现象,降低了排风系统的稳定性。上述施工中存在的问题,均会影响防排烟系统作用的发挥。
2.3由管理不到位而导致的问题
建筑防排烟系统是建筑物中的一项基础保障系统,在预防火灾发生,降低火灾危害与后果方面均起着积极的影响,是消防工程中不容忽视、不可或缺的一部分。但是建筑建设中,比较重视消防栓、灭火设施、消防通道等消防设施,对防排烟系统往往不够重视,消防监督部门进行检查验收的时候也不重视防排烟系统,这就带来了诸多隐患与问题。
3提高建筑防排烟系统有效性的策略
3.1针对设计方面的改进对策
针对由于设计不合理而引起的防排烟系统中的问题,应采取对应的策略予以解决。
①针对自然排烟方面的问题,在施工之前,应对排风窗的大小进行合理设计,保障防排烟系统可以得到有效运行,并在此基础上对其他结构进行设计。针对已经建成的建筑,若是防排烟窗大小无法改变,则可采取增设机械排烟装置的方式予以解决,并确保其送风量符合建筑物的实际要求。相关实验结果发现,机械排烟口的宽高比为2时,可得到最理想的排烟效果;排烟口上沿与顶棚之间的距离为0.3m的时候,利于人员疏散。同时,也要高度重视防排烟系统与建筑之间的结合。为提高自然排烟的效果,可在建筑的外立面设置一些突出装置,以预防烟气贴壁效应的产生。如在楼层之间可以设置一些朝外突出的防火挑檐,将外墙、烟气之间的距离拉长。除此之外,在对地下排烟设施进行设置的时候,无人逗留、不存在可燃物的房间,无需安装排烟设施,从而提高地下排烟的有效性,实现建筑灭火排烟整体有效性的提高。
②针对防火阀设置方面的问题,应严格按照规范标准的要求,在靠近防火分隔的位置设置防火阀,并要注意将防火阀与墙表面的距离控制在200mm的范围内,以更好地满足建筑排烟需求。同时,在穿越变形缝处、穿越火灾危险性较大或重要的房间隔板与楼梯处、穿越防火分区以及穿越通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处两侧,必须安装防火阀。
3.2针对施工方面的改进对策
原来建筑防排烟系统中,比较常用的防排烟风道为土建风道,根据新规范要求,目前土建风道已不能直接用作防排烟管道。当排烟管道内壁为金属时,管道设计风速不应大于20米/秒,当排烟管道内壁为非金属时,管道设计风速不应大于15米/秒,排烟管道的厚度应符合规范。
3.3针对管理方面的改进对策
建筑防排烟系统的有效性直接关系到人们的生命安全,不可有任何差错。在管理方面,应当把防排烟系统与其他消防设施放在同样重要的位置,加强监管、验收力度,确保防排烟系统的有效性。针对防排烟系统的设计,可考虑将其从暖通空调系统、消防系统中分离出来,单独制作设计方案、施工方案,以便于设计单位、施工单位提高对建筑防排烟系统的重视度。
4结语
建筑防排烟系统中存在的问题,通常是由设计不合理、施工不当、管理不到位等因素所致,因此有必要从设计、施工、管理三个方面入手对防排烟系统进行优化完善,确保建筑防排烟系统符合国家相关规范的要求,提高建筑的安全性。
参考文献
[1]李论.建筑防排烟设计中的常见问题及对策[J].今日消防,2020,5(11):33-34.
[2]马文科.浅析公共建筑防排烟系统设计[J].居舍,2020,(22):99-100+156.
[3]王哲,秦以鹏.建筑防排烟系统设计的易出误区与探讨[J].建筑热能通风空调,2020,39(06):77-79.
[4]李亚翔.对防排烟设计及施工问题的相关探讨[A].江苏省南通市委、南通市人民政府.经济生活——2012商会经济研讨会论文集(下)[C].江苏省南通市委、南通市人民政府:《科技与企业》编辑部,2012:1.