建筑防排烟设计规范的工程应用

点赞:28451 浏览:131471 近期更新时间:2023-12-20 作者:网友分享原创网站原创

建筑防排烟设计是现代建筑消防设计的重要内容,在建筑设计的不同阶段不同环节中,不仅要注意防火设计,更要注重防排烟设计.烟气的控制、排放等是暖通设计专业的重点,同时也需要其它相关专业有效的协调配合.我认为:防排烟设计首先是一门不断得到研究和发展的消防科学技术,设计人员需要以严谨的科学态度,充分理解和掌握国家现行相关的规范标准,经济合理地运用现代消防技术,全方位地完成此项工作.

一、防火分区,防烟分区概念的明确

防火分区按方向可分为垂直及水平防火分区两类,暖通消防设计应充分体现防火分隔这一基本的概念,规范中涉及重要的或火灾危险性大的房间,则须是防火单元,否则风管穿越隔墙,楼板处设防火阀就失去意义.

在排烟系统设置方面,原则上宜结合防火分区设置,事实上排烟系统管路穿越防火分区的情况往往不可避免,比较常见的是多层排烟共用竖井,(穿越垂直防火分区),其防火分隔处理方法也较简便,排烟井壁耐火时限,排烟防火阀的设置均可按规范执行.

防烟分区较防火分区而言,在建筑消防设计中往往容易忽视,事实上,防烟分区是烟气控制的基础手段,是为有利于建筑物内人员安全疏散和有组织排烟而采取的技术措施,主要依靠采用挡烟垂壁(帘),挡烟梁(墙)等形式来实现,在以往的无吊顶的商(市)场、地下车库排烟设计中设计人员往往习惯于将大于500㎜的梁作为挡烟措施,事实上这样的划分方法往往是不成立的,第一未形成有效的烟气围挡,蓄烟空间,第二排烟口往往低于梁底,故与有效的烟气控制及排放相去甚远,注定该排烟系统是不可靠的,排烟口须设于有效蓄烟高度内,这是排烟理论的基本点.设计应设置固定挡烟垂壁,其下端高度至少与排烟管底部齐平.

二、排烟设施的设置

建筑排烟方式分为机械排烟方式和可开启外窗的自然排烟方式.

自然排烟方案其经济性及可靠性有很多时候值得商榷.目前建筑消防设计中应根据相关规范设定范围,确定排烟方案时,应注意以下几点:

1、自然排烟主要靠烟气的浮力,火灾时如喷淋系统动作将降低烟温而使烟气排放能力受限,这对人员较为密集面能而言较为不利,条件许可时,宜采用机械排烟.

2、高层建筑由于热压作用,存在上、下层之间的压力差,一般中和面在建筑高度一半附近,故室内防火分区,防烟分区须妥善考虑,否则冬季工况,建筑底部开窗排烟,同样易出现烟气倒灌现象.

3、排烟窗如处于迎风面,易形成烟气倒灌,无法实现预定方案,为改善这种情况,目前幕墙工艺可采用下弦窗或平移窗,尤其是平移窗,当开启时形成窗外挡烟板,即在挡烟板与窗口间形成负压,便于烟气排向室外.

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4、自然排烟的烟气是靠外墙上可开启外窗直排室外,需要一定的有效开窗面积,目前开窗面积的计算国家有关规范中无明确规定.

5、前消防设计中,出现同一防火分区内,不同防烟分区采用不同排烟方案(自然排烟或机械排烟)的情况.即带出一个问题:在一个防火分区内用挡烟垂壁等进行防烟分区划分时,某防烟分区采用自然排烟方式,而另外的防烟分区采用机械排烟方式是否可以.对同一个防火分区内不同的防烟分区采用不同的排烟方式在理论上是可以成立的.采用自然排烟的防烟分区,在火灾时,只要使着火区压力为正压,就能从排烟口顺利排烟,若邻近的机械排烟分区因故误动作,那么自然排烟区的排烟口就因为处于正压而不能排烟,反而成为补风口,这是相当危险的,所以对于同一防火分区下不同的防烟分区采用不同的排烟方式,对逻辑联动控制关系一定要很准确,关键是使自然排烟分区在火灾时一定要处于正压,绝不允许因相邻区的机械排烟误动作导致自然排烟区的排烟口成为补风口.

6、无论是自然排烟或是机械排烟,其终极目标是利用人员疏散,减少有毒烟气和高热对人员的侵害,当烟气带火状态出现时,烟温超过280℃,排烟系统工作即告结束,排烟防火阀关闭,排烟风机停止.同样,自然排烟窗也需自动关闭,这样方可避免拔风助燃,加剧火灾强度的问题的发生.

7、中庭防火排烟设计始终是消防设计的重点之一,近几年来性能化设计技术的引入给我们带来了新的思路,目前对于中庭的烟气控制的方法是配设排烟系统,同时安装自动喷水灭火系统,限制建筑结构以及堆放在中庭地面的可燃材料数量以减少烟气产生.需要时设置挡烟垂壁或防烟卷帘,阻止烟气侵入相邻空间和疏散通道.允许烟气在人员疏散时充满中庭上部空间.应保证烟气填充时间足以使人员安全撤离火场.采用上层排烟系统以保持烟层高于疏散人员,直到全部人员安全疏散.

三、防烟设施的设置

建筑防烟方式分为机械加压送风和可开启外窗的自然排烟方式,尽管《高规》允许并部分提倡(高层住宅等)疏散楼梯间及前室采用自然排烟防烟,而允许烟气引入安全保护区域,在安全可靠性方面无疑逊色于机械加压送风,故条件允许时,建议尽量不采用此方式.


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,目前计算方法由于对设计工况条件作了大量的简化忽略了诸多影响因素,不能因建筑条件的差异而具体分析,所有的计算方法均检测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(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等),不对系统非检测定工况进行分析研究,注定了目前计算方法的粗糙和不完善,事实上,防烟楼梯间及前室加压送风系统的客观特性决定了它计算分析的复杂性,尽快确立完善的建筑区域烟气控制模型,将对加压送风系统的研究设计有着重大的意义.

四、小结

防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节,也是建筑生命安全系统的重点,目前防排烟系统的研究在不断地深入,在充分掌握理解规范要求的同时,也应了解目前防排烟技术的发展情况,针对具体工程应仔细分析其客观特性,检查规范符合性和设计细节诸多容易出现偏差或遗漏的问题,实现建筑消防立足自救,安全可靠的设计目的.