【摘要】本文主要探討了通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的消防安全設(shè)計(jì)和高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】高層建筑；防排煙設(shè)計(jì)
隨著高層建筑的發(fā)展，建筑火災(zāi)中的防排煙問題已日益為人們所重視，國(guó)內(nèi)外多次建筑火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)表明，煙和毒氣的作用，是火災(zāi)中引起傷亡的重要因素之一，特別是各種塑料以及其它化工材料廣泛用作建筑裝飾材料，這種材料雖然輕質(zhì)、美觀、施工方便，但都為易燃材料。一旦發(fā)生火災(zāi)，便產(chǎn)生大量煙和毒氣，使火場(chǎng)中能見度降低，并使人窒息，中毒致死。所以防排煙是關(guān)系到國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全的大問題。
對(duì)一幢建筑物來(lái)說，應(yīng)根據(jù)建筑物的等級(jí)、層數(shù)，從整體布局，建筑平面，結(jié)構(gòu)形式及用料上全面考慮防火安全問題，比如合理布置疏散通道，消防電梯，消防樓梯及避難層等。公用設(shè)施還要布置安全報(bào)警，消防通訊廣播，滅火及自動(dòng)噴灑系統(tǒng)，應(yīng)急照明及特備電源等。通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)則應(yīng)考慮通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)本身的安全及整個(gè)建筑物保證人員安全疏散與撲救火災(zāi)的防排煙系統(tǒng)。
目前在實(shí)際工作中尚無(wú)統(tǒng)一的做法，某些措施尚有不明確，不易實(shí)施的地方。下面就“高層建筑防火設(shè)計(jì)及新技術(shù)”的學(xué)習(xí)體會(huì)結(jié)合防火規(guī)范談一點(diǎn)看法，供同行們互相交流學(xué)習(xí)。
1關(guān)于通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的消防安全設(shè)計(jì)
現(xiàn)代化高層建筑的通風(fēng)空調(diào)管道縱橫交錯(cuò)分布于大樓的各個(gè)部分，如果處理不好，管網(wǎng)就可能變成串火，助燃的大動(dòng)脈，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮完整的防火安全措施。
1.1 通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置
1.1.1 根據(jù)防火規(guī)范要求，系統(tǒng)橫向應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置，一個(gè)系統(tǒng)不宜跨越兩個(gè)防火分區(qū)。必須豎向設(shè)置的系統(tǒng)一般不宜超過五層，管道設(shè)置防止回流設(shè)施或防火閥且各層均設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，管道可不受此限制。
1.1.2 空調(diào)系統(tǒng)一般不應(yīng)兼作火災(zāi)時(shí)的排煙系統(tǒng)，如必須兼用時(shí)應(yīng)設(shè)有安全可靠的自動(dòng)切換閥門及電動(dòng)密閉門。對(duì)于一般排風(fēng)系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成兼作火災(zāi)時(shí)的排煙系統(tǒng)，其風(fēng)量、管道及設(shè)備均應(yīng)滿足排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
1.2 系統(tǒng)安全措施
1.2.1 若一個(gè)系統(tǒng)需跨越防火分區(qū)，在跨越防火墻時(shí)，管道必須內(nèi)設(shè)防火閥。穿越伸縮縫或變形縫處，在貼近伸縮縫或變形墻兩側(cè)要設(shè)防火閥，風(fēng)管與墻壁間的縫隙必須用非燃材料填充與密封。風(fēng)管的安裝，應(yīng)牢固不變形。
1.2.2 豎向的新、排風(fēng)管道應(yīng)置于管道井內(nèi)，井壁應(yīng)用耐火等級(jí)不小于1小時(shí)的非燃材料，壁上的檢修門應(yīng)為丙級(jí)防火門。垂直風(fēng)管與每層水平風(fēng)管連接必須在貼近井壁外側(cè)的水平風(fēng)管上設(shè)置防火閥。每隔2～3層的樓板處，管道豎井應(yīng)用相同耐火等級(jí)的非燃材料做防火分隔。
1.2.3 冷凍機(jī)房，空調(diào)通風(fēng)機(jī)房之墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)為不小于3小時(shí)的耐火等級(jí)，樓板應(yīng)為不小于2小時(shí)耐火等級(jí)，機(jī)房門應(yīng)采用甲級(jí)防火門。
2防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由于室內(nèi)可燃物的不斷燃燒產(chǎn)生大量的煙霧和熱，使周圍空氣不斷地受熱膨脹，實(shí)驗(yàn)證明，空氣溫度每升高1℃，其體積膨脹率1/273倍，在旺燃期間足以使封閉的玻璃門窗破碎，同時(shí)由于火災(zāi)發(fā)生的煙氣在建筑物內(nèi)擴(kuò)散，必然會(huì)侵入非火災(zāi)房間與疏散通道，造成火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人們遲遲脫離不了危險(xiǎn)區(qū)。防、排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是為了防止這樣的煙害，而對(duì)煙氣擴(kuò)散進(jìn)行控制。
凡屬高層建筑的防、排煙設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)建筑平面、消防樓梯、消防電梯及其前室的布局全面考慮系統(tǒng)的設(shè)置。對(duì)高層建筑來(lái)說，前室是必不可少的，因?yàn)榍笆壹仁鞘枭⒌木彌_地帶又是防火的“橋頭堡”，同時(shí)可減少和防止樓梯豎井的煙囪效應(yīng)。
2.1 機(jī)械正壓送風(fēng)系統(tǒng)
消防樓梯、消防電梯及其前室分開獨(dú)立設(shè)置機(jī)械正壓送風(fēng)系統(tǒng)是比較安全合理的，同時(shí)也便于管理及控制。
風(fēng)量計(jì)算方法：有壓差法和流速法，流速法是根據(jù)樓梯及前室防火門開啟時(shí)按正壓方向使整個(gè)斷面維持一定風(fēng)速來(lái)阻止煙氣蔓延的，無(wú)論對(duì)樓梯及前室均適用，方法簡(jiǎn)單，意義明確，可作為正壓送風(fēng)的基本計(jì)算方法。
2.1.1 斷面風(fēng)速的大小，參照目前各國(guó)的規(guī)定及作法，可以確定為ｖ=0.7～1.2ｍ／s,并根據(jù)門的大小及系統(tǒng)布置情況決定用其上線或下線。
2.1.2 火災(zāi)發(fā)生時(shí)，著火層應(yīng)立即疏散，其上下兩個(gè)鄰層也必須及時(shí)疏散，送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量應(yīng)按同時(shí)開啟三層門的斷面的總面積計(jì)算，這也是選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的依據(jù)。對(duì)于20層以下的建筑可酌情只計(jì)算著火層及其上一層。有人認(rèn)為樓梯間的底層大門在疏散時(shí)也要開啟，并維持一定風(fēng)速，三層以外的其余門縫也應(yīng)該考慮漏風(fēng)量附加。許多設(shè)計(jì)院的同行認(rèn)為二者均可忽略，因?yàn)槭枭r(shí)底層大門即使開啟，但和其它三層門會(huì)有一個(gè)不同時(shí)開啟的問題；另外在火災(zāi)時(shí)幾乎全部風(fēng)量都流入已經(jīng)開啟的三層門或兩層門，豎風(fēng)道內(nèi)的靜壓驟然降低，因此未開啟門的漏風(fēng)量會(huì)顯著減少。
2.2 機(jī)械排煙系統(tǒng)
2.2.1 設(shè)置部位和排煙量計(jì)算
“高規(guī)”8.4.1～2條已有明確要求，要說明的是超過32層或建筑高度超過100米的高層建筑，其排煙系統(tǒng)應(yīng)分段設(shè)計(jì)。
2.2.2 排煙口的設(shè)置
排煙口應(yīng)設(shè)在每層的頂棚或靠近頂棚的墻面上，盡量位于排煙區(qū)的中部。設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不應(yīng)小于1ｍ。公用區(qū)的排煙口，可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，盡量在排煙區(qū)內(nèi)均勻布置，同一系統(tǒng)排煙口數(shù)量不宜太多。
2.3 正壓送風(fēng)、排煙管道及系統(tǒng)控制
2.3.1 管道應(yīng)保證不變形、不脫落、不漏氣、管材最好用薄鋼板或鍍鋅鋼板。正壓送風(fēng)的管道鋼板厚度可按一般通風(fēng)管道要求選用，，但要保證其強(qiáng)度及剛度，安裝時(shí)要密封。排煙管道必須采用不燃材料制作，安裝在吊頂內(nèi)的排煙管道其隔熱層應(yīng)采用不燃材料制作，并應(yīng)與可燃物保持不小于150�的距離。
2.3.2 正壓送風(fēng)管道可置于非燃材料筑成的管井內(nèi)，不需保溫。排煙管道如從一個(gè)防火區(qū)穿越至另一個(gè)防火區(qū)時(shí)，應(yīng)對(duì)穿越的管道部分進(jìn)行厚度為25�非燃材料保溫，如排煙管道設(shè)于非燃材料的管井內(nèi)時(shí)，可不保溫。穿越防火墻的管道，應(yīng)采取特殊加固措施，并用非燃材料密封填充其空隙。對(duì)垂直管井同樣應(yīng)每隔2～3層在樓板處用相等耐火等級(jí)的非燃材料做防火分隔。
2.3.3 系統(tǒng)控制及其它
消防樓梯間的正壓送風(fēng)口為敞開風(fēng)口無(wú)須控制，前室的正壓送風(fēng)口應(yīng)為電動(dòng)控制門。風(fēng)口應(yīng)能按照計(jì)算層數(shù)任意開啟相鄰三層或相鄰二層，同時(shí)能連續(xù)啟動(dòng)正壓送風(fēng)機(jī)。
排煙口為平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)的電動(dòng)排煙門，任意啟動(dòng)一層排煙門均能聯(lián)鎖開啟排煙風(fēng)機(jī)。排煙風(fēng)機(jī)前的管道內(nèi)必須裝設(shè)熔點(diǎn)為280℃的防火閥，穿越機(jī)房樓板、防火墻及風(fēng)機(jī)入口的管道內(nèi)也應(yīng)安裝，且比閥門必須能聯(lián)鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證在280℃時(shí)能連續(xù)工作30分鐘。
有關(guān)消防設(shè)備應(yīng)由消防中心統(tǒng)一分區(qū)分段分部門集中控制、啟動(dòng)和操作，不宜與報(bào)警裝置聯(lián)動(dòng)或全自動(dòng)啟閉，以免誤報(bào)引起混亂，送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)及電動(dòng)送風(fēng)排煙門應(yīng)有開關(guān)反饋信號(hào)。
正壓送風(fēng)機(jī)可采用軸流風(fēng)機(jī)或中低壓離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)位置應(yīng)根據(jù)供電條件、風(fēng)量分配均衡等條件確定，其吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在非燃或不受火、煙氣污染的區(qū)域。為防意外，風(fēng)機(jī)入口應(yīng)設(shè)煙感元件與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。排煙系統(tǒng)排出的煙氣注意不要造成新的災(zāi)情，所有防火閥均應(yīng)考慮檢修及更換方便。
參考文獻(xiàn)
[1]供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè) 陸耀慶 主編
[2]高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95（2005年版）
[3]2009全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施暖通空調(diào)・動(dòng)力
