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建筑防排烟设计需注意的几个问题

时间:2017-06-29 09:12:26  来源:消防检测  

 近几年来东莞进入了前所未有的大建设时期,城市面貌发生巨大的变化,各种高楼大厦早已随处可见,并向着高层化、多功能化及大型化的方向稳步发展。而这种建筑所带来的火灾往往比简单、单一的建筑危害更为严重,火灾的严重后果就是会使人窒息甚至死亡。据统计,在火灾过程中由于窒息、吸入烟尘、一氧化碳中毒而死亡的人数远远大于因烧伤而死的人数,火灾烟气的危害已成为火灾致人死亡的第一大杀手。因此,加强建筑防火对减少火灾烟气的毒性,降低烟气温度,保障生命财产安全具有重要意义。
一、建筑火灾烟气流动的影响因素
在建筑发生火灾时,周围气体由于诸多原因导致下稳定,从而导致未完全燃烧的有毒、有害气体会迅速扩散和流动。下面简要分析一下,在发生火灾时,影响气体扩散的主要因素。第一,当建筑物发生火灾后,室内温度随着火势的发展迅速升高,压力也急剧升高,并迫使烟气向建筑物的其它部位快速扩散、流动,以致充满整个空间。有研究表明,温度达到700 ℃ 时,烟气体积会膨胀3倍,其速度水平方向能达到0.5~0.8m/s 。第二,由于在发生火灾时,建筑物室内空气温度通常比室外温度高,在与外界相通的开口时,由于内外界压差,通常是室外空气从下部开口进入室内,而室内空气从上部开口流出室外。这种烟囱效应是高层建筑发生火灾时,烟气向上蔓延的主要因素。第三,室外风向、风速对建筑物烟气的流动也有显著的影响,如由于风向的影响会使建筑物的中和面位置发生变化,正的风压力促使中和面上升,负的风压力促使中和面下降。这样如果火灾发生在中和面以下的房间时、烟气会通过竖井向上弥漫到中和面以上的整个楼层。
二、建筑工程防排烟设计的常见问题
1 、防排烟风机的设置问题
首先,在《 高层民用建筑设计防火规范》 (以下简称《 高规》 )中没有明确规定加压送风机风量确定是否要考虑风道坚井漏风系数。但是依据工程实践,如果采用土建竖井,漏风率应在20 %以上。因此,如不考虑漏风系数,在选择加压送风机时,需要加压的部位口肖防电梯间前室、防烟楼梯间及其前室、合用前室等)将不能确保规定的送风量。风机送风量洋下是越大越好,很多设计员在设计风量时认为只要大于计算值或规范规定值,就将送风机的送风量定得很大,造成前室或楼梯间的门难以开启。即使需考虑风道漏风系数,但也不能随意加大,应按规定计算风量。其次,排烟风机风量确定不合理问题特别突出。因为《 高规》8.4.12条规定:”排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算,其排烟量应增加漏风系数。“但漏风系数如何取用,《 高规》 中无明确规定。所以有的设计员在设计计算排烟风机风量时对漏风系数并未予以考虑,而是直接根据不考虑漏风的计算结果设计配备排烟风机,这样就可能会导致不能保证需要排烟部位规定的排烟量。《 高规》 中关于排烟量的计算是引入日本规范规定的数据,这些数据并不一定完全符合本国国情,可能会受到地理环境和气候环境等多方面的影响。为此,率先把性能化设计思想引入到排烟风机风量的计算中,通过确定要控制的时间和控制的烟气层高度来计算确定需要的排烟量,从而合理选择排烟风机,达到经济实用、科学合理的目的。
2 、防排烟系统防火阀的设置问题
防火阀和排烟阀的共同点是:都需要在一定时间内满足耐火稳定性和耐火完整性要求,在系统中发挥着隔烟阻火作用、调节作用以及启动空载作用等。主要区别是:防火阀用在通风、空调系统的送、回风管路上,平时呈开启状态,而排烟阀用在排烟系统管道上或排烟风机的吸入口处,平时呈关闭状态。动作温度一般也不一样,防火阀一般在70 ℃ 而排烟防火阀在280℃ 。总之,两者在防排烟系统中发挥重要角色,鉴于在整个防排烟系统的重要地位,下面谈一下在工程设计过程中常见的问题。
(1)排烟风机入口未设排烟防火阀虽然《 高规》8.4.7条规定:“排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机,并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280℃ 时能自动关闭的排烟防火阀”,然而在设局部排烟系统时,排烟风机未设在机房而设在屋顶(露天布置)或走道的外墙上或直接设在要求排烟的房间,有些设计人员认为这时排烟风机直接将烟气排出了建筑外,不存在排出烟火引起烟火蔓延的问题,因此就没有在排烟风机入口管上设置排烟防火阀(280℃ 自动关闭)。
(2)管道穿越防火分隔处未设防火阀《 高规》 中无明确规定对加压排烟管与补风管和送风管穿越防火分隔处是否需要设防火阀和如何设置的问题。而对于不同的设计人员有不同的认识和理解,其防排烟设计做法也不尽相同。有的设计人员在设计中对加压送风管、排烟管、补风管穿越防火墙处未设任何防火阀;有的全部设置动作温度为280℃ 的排烟防火阀或全部设置了动作温度为70 ℃ 的防火阀;而有的在加压送风管和补风管上设的却是动作温度为70 ℃ 的防火阀,在排烟管上设置动作温度为280℃ 的排烟防火阀。个人认为这些管道穿越防火分隔处,应该设置防火阀,不然会影响防火分隔物的分隔效用。
3 、防排烟设计加压送风口、排烟口风速问题
虽然在《 高规》 中明确规定“送风口风速不宜大于7m / S ”和“排烟口的风速下宜大于10m / S " ,然而在实际设计过程中这两个条件最容易被忽略,设计出来的数值经计算得到的结果远远大于规定中的要求值。因此,在防排烟设计加压送风口、排烟口风速控制上最好是按照规定设置。
三、结束语
随着城镇化的不断推进,建筑的消防安全是保障人民生命财产安全的重要方面。对于建筑消防设计人员和审图人员,应该认真学习和深刻领会消防技术规范,实事求是地看待技术规范中存在的漏洞和不足。做到既不僵化执行,也不死搬硬套现有消防技术规范,也不要过分夸大规范中的漏洞和问题。在实际工程中应充分考虑各种可能出现的问题,力求设计的科学合理性。

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