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引言
高层建筑设计中, 防排烟设计是消防设计的重要部分发挥着重要的作用, 因高层建筑布局紧凑、建筑高度高且存在较多可燃物, 如果发生火灾, 形成的大量烟气一定程度上加大了消防灭火与人员疏散难度。相关调查显示, 高层建筑火灾中, 占火灾死亡人数的65%的人是被有毒烟气熏死的, 因此, 高层建筑合理设计防排烟系统, 以此有效控制并排除烟气, 以便人员疏散, 降低人员死亡率与经济损失。
1、高层建筑防排烟设计技术分析
目前, 我国高层建筑设计中, 防排烟设计方式主要包含三种, 即自然排烟、机械排烟与机械防烟。根据相关法律规定, 高层建筑排烟方式, 可选用外窗开启等自然排烟、机械排烟机方式进行排烟, 采用排烟设施, 从烟区将烟气快速排放到至室外;防烟则主要采用机械加压送风, 降低着火区域烟气量, 以防烟区内烟气扩散到无烟区。这两部分就是排烟与防烟系统, 分别快速排烟与防止烟气扩散的作用。 (1) 自然排烟, 其主要利用在自然力作用下室内外空气对流, 形成风压, 可燃物燃烧后, 产生的烟气排至室外。现阶段, 在高层建筑设计中, 自然排烟以专用竖井与开启的外窗排烟形式为主。 (2) 机械排烟。其是利用电动设备等外力, 有效排除建筑内烟气与热量到室外大气环境中。 (3) 机械防烟, 其是利用电动设备, 将风压输送到疏散路线与避难场所等空间, 以防在建筑物发生火灾时烟气蔓延到该空间。
2、分析高层建筑防排烟设计常见问题
(1) 自然排烟设施排烟不畅。根据相关规定, 排烟窗开窗角不小于70°, 因排烟窗位置设置不合理、面积缺乏规范性、缺乏合理的结构形式以及操作开启结构不足, 所以一些自然排烟设施无法顺利排烟。 (2) 防排烟风机配电不符合规范要求, 一些配电与回风机共用正压送风系统出现漏洞, 一些金属管没有涂抹防火涂料, 有的甚至没有安装安全阀。 (3) 管道漏风, 主要是在施工中, 内壁抹光不及时, 脚手架钢管洞没有及时修理, 钢模板漏拆, 使得井道出现堵塞, 对风机送风量造成严重影响。 (4) 排烟阀安装位置不合理。因施工人员专业技能不足, 缺乏安全施工意识, 不重视排烟阀问题, 认为排烟阀与送风阀具有一样的作用, 从而直接在墙正中安装排烟阀, 这种错误比较严重。 (5) 正压送风系统调节装置设计不合理。根据防火规范要求, 采用前室与防烟楼梯间设置独立送风系统, 在支风管处有效安装自动调节装置, 但当前, 很多正压送风系统设计不具备压差自动调节装置, 不能形成超过前室楼梯间的余压值。 (6) 风口与风阀不合理, 一些单位因无法结合有效面积而选择风口, 使得有效面积只有50%, 同时局部阻力太大, 风量小, 不符合相关规定, 一些企业对风口调整比较盲目, 使得风口面积太大, 风速慢与实际要求不相符。
3、高层防排烟系统设计策略
3.1 防烟系统设计
一般在高层建筑防烟系统设计中, 采用机械加压送风形式, 在此类项目防烟系统设计中, 从以下几方面入手, 增强设计的有效性: (1) 提高送风量计算的精确性。机械加压送风量, 直接影响到建筑防烟系统的整体安全性, 计算送风量时, 受工作条件等因素影响, 简化了送风量过程, 使得送风量计算精确性有待提高。针对这一问题, 高层建筑送风量计算时, 要根据建筑整体结构考虑, 建立完善的建筑模型烟气控制区, 从整体上确定送风量, 提升系统送风量计算的可靠性与安全性。 (2) 对送风量及送风范围做好合理控制。防烟区域空气泄漏洞口多, 防烟系统就会向空间内加压更多的送风量, 正压值得不到保障。同时, 防烟区防火门也会影响送风量。此种情况下, 建筑送风设计过程中, 应结合防烟区加压空间与送风量计算, 合理设计风量与范围, 合理设计高层建筑防烟分区。 (3) 系统设计进行优化。一旦建筑物发生火灾事故, 开启着火层送风口, 不利于防排烟功能的发挥, 因此防烟系统设计要重点考虑单点火灾的发生。同时, 还要注意如何快速开启着火层前室送风口, 提高系统设计的可靠与经济性。
3.2 排烟系统设计
(1) 建筑自然排烟, 是依照烟气自身浮力进行的结构设计。发生火灾时, 如果排烟窗位于迎风面, 就会引起烟气倒灌。为了预防发生这种情况, 将排烟窗设计为弦窗或平移窗, 排除烟气, 降低烟气倒灌发生几率, 且对建筑采光不会产生影响。但该设计方法有较高的施工成本, 因此, 条件允许情况下, 优先采用机械排风方式。高层建筑由于室内外温差引起的热压作用影响下, 建筑经常存在着上下层之间出现空气压力差, 所以, 室内防火、防烟分区中适当考虑自然排烟口的位置设计, 以防冬季出现烟气倒灌问题。 (2) 建筑发生火灾情况下, 建筑内部温度升高, 产生的烟气可燃性气体含量大, 其与空气接触后, 极易产生火焰并助燃。因此, 为了安全疏散人员, 建筑自然排风窗设计高度不能低于蓄烟高度, 且在超过1/2高度上方设置自然烟窗位置。总之, 高层建筑无论选用自然还是机械排烟设计方法, 其都是为了更好的疏散人群, 降低烟气危害。但是如果着火区域烟气温度超过280℃, 就要将排烟系统及时关闭, 以防火灾蔓延。
3.3 加强设计风管密封性
高层建筑防排烟设计中, 防排烟管道非常重要, 实际设计与施工中, 设计人员不仅要考虑风管设计的合理性、施工准确性等问题, 还要确保施工质量。所以, 在实际施工中, 相关人员应重视施工进度, 掌握各项施工细节, 从根本上保障施工质量。针对风管密封性差问题, 施工人员必须要重视施工细节, 比如做好风管接缝、接管连接等施工, 增强风管密封性。严格依照规范开展施工。管道施工必须要重视外部附加支撑结构, 做好细节, 提升管道施工质量, 有效解决风管泄漏问题。
结束语
综上所述, 高层建筑设计中, 防排烟设计是重要组成部分, 如果防排烟设计不到位, 就会影响建筑其它环节设计。一旦高层建筑防排烟设计不到位, 就会导致整个建筑安全系统出现问题。所以, 相关设计人员必须要全面掌握防排烟设计理论, 科学设计防排烟系统, 增强高层建筑安全性。
摘要：高层建筑设计中, 防排烟系统设计是非常重要的, 其设计是否合理, 直接影响到火灾发生与消防扑救。现阶段, 我国高层建筑防排烟设计中, 还存在一些问题, 影响到人身安全和财产安全。基于此, 本文主要论述了高层建筑防排烟设计常见问题, 并提出了几点改善建议, 以供参考。
关键词：高层建筑,防排烟设计,问题,对策
参考文献
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[2] 李淑芸.高层建筑防排烟设计中存在问题及解决措施[J].居业, 2018 (01) :67+69.