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论高层建筑采暖通风系统中防火防烟技术的运用周美超

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月下16期作者：周美超

[导读] 随着建筑行业的快速发展，高层建筑的设计施工技术日趋成熟。高层建筑中采暖通风系统的设计和安装，主要是为了给住户提供更加舒适的居住环境，然而在系统设计的过程中还需要注意一些细节的把控，尤其是防火防烟。为了增大人口居住面积及活动面积，我国建筑物的髙度也不断上升，而建设单位为提高高层建筑及其他建筑物的舒适程度，需要根据使用者的需求对建筑内部系统进行更新与调整。

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摘要：随着建筑行业的快速发展，高层建筑的设计施工技术日趋成熟。高层建筑中采暖通风系统的设计和安装，主要是为了给住户提供更加舒适的居住环境，然而在系统设计的过程中还需要注意一些细节的把控，尤其是防火防烟。为了增大人口居住面积及活动面积，我国建筑物的髙度也不断上升，而建设单位为提高高层建筑及其他建筑物的舒适程度，需要根据使用者的需求对建筑内部系统进行更新与调整。本文主要分析了高层建筑采暖通风系统中，防火防烟技术的有效运用，以供借鉴。
关键词：高层建筑；采暖通风系统；防火防烟技术
        前言
        随着城市现代化建设的步伐逐渐加快，高层建筑的采暖通风系统与普通建筑相比，其系统设计和施工质量更为严格。而防火防烟技术是影响整个高层建筑采暖通风系统的重要环节，其既能有效改善建筑内的空气质量，又能够提升建筑的整体防火性能。
        1高层建筑采暖通风系统与防火防烟系统概述
        1.1采暖通风系统概述
        高层建筑的楼层较高，且住户数量较多，因此与普通建筑相比，高层建筑的采暖通风系统规模更大。通常而言，高层建筑采暖通风系统主要是包括制冷供暖系统、新风系统以及排风系统的设计。采暖通风系统设计是建筑结构主体设计中的重要组成部分，同时其应在建筑主体结构施工完成后再开展安装施工，而对于隐蔽工程，则可以与主体工程共同进行。另外，高层建筑采暖通风系统不但要确保建筑的保温及供暖，同时还要保证建筑的通风效果，进而切实满足建筑内业主对居住环境的基本需要。
        1.2防火防烟系统概述
        高层建筑的防火防烟系统是采暖通风系统的重要组成部分，防火防烟系统一般由送风管道、送风口、防火阀、风机等多个部件组成。主要负责防范机械排烟、防范建筑火患并在火灾发生时及时将烟雾排放到室外。高层建筑的防火防烟系统，微观上要考虑其本身的设计，宏观上要考虑排烟环境，以保证排烟系统达到通风系统的设计要求，为建筑内提供安全的环境。高层建筑的防火防烟系统设计比普通建筑的技术要求更高，这是因为高层建筑内的疏散口数量少，居住人员多，一旦发生火灾，建筑内人员将面临逃生困难的境况。所以，防火防烟系统的可靠性将直接影响着人们的生命安全和救援工作的开展质量。
        2存在的问题
        2.1防排烟系统防火阀设置问题
        所谓防火阀，其主要包含有排烟阀、排烟防火阀及防火阀。而排烟防火阀与防火阀之间存在相应关联。二者有共性存在。在阶段内及特点的时间方面，要实现耐火完整性的相关要求，促使对火势调节及阻断作用的有效发挥。对于防火阀安装而言，通常在空调系统相应回风或送风管道上进行安装，平时其呈现为相应开启状态，当发生火灾时，则管道内烟气温度达到70℃时，就会自动关闭；而对于排烟防火阀具体安装而言，其则在机械排烟系统的管道上予以安装，且平日也处于开启状态，当发生火灾时，管道内烟气温度达到280℃，就会自动关闭。二者在一定时间内，对于耐火完整性及漏烟量方面相应需求均可满足，均是隔烟阻火作用的阀门。目前，由于设计或施工的疏漏，防火阀常常存在漏装、误装、功能错误等情况，直接降低了火灾发生时系统的安全性。
        2.2配电规范性较差
        排烟风机对用电负荷的要求十分严格，但是一部分供电线路中并没有与消防电源连接在一起，而是直接接在了普通的配电箱上，这就要求排烟风机与正压送风机配电线路，应采用满足设计要求的耐火或阻燃电缆，但是受到多种因素的影响，防排烟风机配电线路并没有使用规定的阻燃材料，而是使用了PVC塑料管或在吊顶内敷设的过程中没有使用防火涂料，这些都不能很好地满足设备防火性和紧急用电的要求。

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此外，一部分建筑工程中并没有在吊顶上设置挡烟垂壁，在地下车库当中，虽然在建筑的梁上设置了挡烟装置，但是将排烟口设置在了挡烟垂壁的下方，从而影响了挡烟功能的充分发挥。再者，平时人们并不重视挡烟系统，只有在火灾来临时才应用该系统，由于平时疏于管理，检查维修工作十分不到位，使挡烟系统长期处于闲置状态，即使最初设备合格，但是由于长期未使用和其他因素的影响，也可能会出现较多的问题。
        2.3自然排烟外窗设计不科学
        相关规范中要求，靠近外墙的防烟楼梯间，每5层的外窗开启面积需大于2.00m2，防烟楼梯间的前室和消防电梯间的前室，需要开启的外窗面积应大于2.00m2，且合用前室要大于3.00m2。但是在这一过程中必须要注意的一点是，在窗户达到规定面积的同时，也要保证窗口为非封闭类型，且在防排烟设计中还需避免使用固定窗或内窗。如果只是单纯地满足面积的要求而没有充分地考虑到窗户的类型，就会对防排烟效果产生非常明显的负面影响。
        3高层建筑采暖通风系统中的防火防烟技术设计　　
        3.1自然排烟系统的设计　　
        对于高层建筑自然排烟系统的设计，一般需要注意以下问题：首先，建筑物内设置合理的排烟房间，房间内可打开的室外窗面积至少要在房间总面积的2%以上。如果排烟房间的净空高度在12米以下，则房间中开启天窗的面积要在房间地面面积的5%以上;其次，防烟楼梯间前室外窗可打开的面积要保证至少有2平方米。对于楼梯间是合用前室的情况，其外窗的可开启面积一般在3平方米以上。靠外墙的防烟楼梯间，一般规定每五层内的可开启面积之和在2平方米以上，且长度在60米以内的走道，其可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。　　
        3.2机械加压送风防烟系统的设计　　
        在高层建筑中需要设置机械加压送风防烟系统时，要通过理论计算和查表的方式对防烟楼梯间和前室、合用前室和消防电梯间前室的送风量加以确定和修正。如果理论计算的数值和查表的结果存在偏差，则应该按两者中数值较大的进行设计。当高层建筑在32层以上时，需要按分段的方法设计送风系统和相应的送风量。剪刀楼梯间可以共用一个风道，但是其风量应该按两个楼梯间的风量进行计算，且送风口也应该分别设置，不能共用。封闭避难层的机械加压送风量与避难层的净面积有关，一般按每平方米不小于30立方米/小时计算。机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，通常情况下各自采用单独的送风系统，如果不得不共用一个系统时，则应该在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置，以保证送风量能够满足系统需求。　　
        3.3机械排烟部分的设计研究　　
        机械排烟部分的设计其关键点在于排烟口位置的确定。一般情况下，排烟口设置在建筑顶棚，或者接近建筑顶棚的墙壁上，但是需要注意的是，排烟口要与距离最近的安全出口之间的水平距离保持在1.5米以上。同时，排烟口安装附近不应该存在可燃构件或者可燃物等易燃易爆物品，其安全距离一般需要控制在1米以上，避免火灾的发生。通常情况下，排烟口是处于关闭状态的，当发生紧急事故时需要进行开启，其开启方式必须设置为手动和自动两种方式。对于防烟分区内的排烟口距最远点之间的水平距离应该在30米以内。在排烟支管上需要设置排烟防火阀，当烟气温度超过280度时，排烟防火阀自动关闭。此时，排烟风机最好保持连续工作30分钟。机械排烟系统的设置，楼道内一般为竖向设置，而房间内则采用分区设置。排烟风机一般选用轴流风机或者离心风机。　
        结束语
        总之，暖通空调防排烟系统的设计是一项非常重要的工作，直接关系到建筑产品的未来使用情况，关系到人民群众的生命安全。相关设计人员要认真分析各种常见问题，并在自己的设计过程中要注意避免，严格按照国家相关规定进行规范化设计，确保防排烟系统能够真正发挥出其安全作用，以备不时之需。
参考文献：
[1]赵国春，孙金栋，刘伟.超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J].北京建筑大学学报，2015，（1）：56-61.
[2]徐明.工程设计中的防火及排烟问题[J].暖通空调，2015（4）.