建筑防烟排烟系统的设计及分析

建筑防烟排烟系统的设计及分析

李伟灏

广东一方制药有限公司528200

摘要：建筑防排烟系统的设计，可以在保障人身安全的同时，阻止火灾的蔓延，减少火灾造成的损失。但在开展设计工作的过程中，设计师如果没有做好对工程项目所处环境的全面考察分析，就有可能导致防烟排烟设计存在问题，无法实现预期的目的。因此，设计师应从工程实际情况入手，及时排查、完善和优化防烟排烟设计中所存在的问题和不足，确保防烟排烟系统设计的合理科学。鉴于此，本文就防烟排烟系统设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：防烟排烟设计；排烟外窗；防烟排烟风机

引言

随着城市化的建设与发展，高层和超高层建筑拔地而起，与之而来的就是防火问题，其得到了社会各界的高度关注。在建筑消防系统中，防烟排烟系统设计至关重要，因为不论是住宅建筑，亦或商务大厦，在进行施工和装修过程中均采用了大量可燃材料，如果出现火灾不仅会产生大量浓烟毒害，而且还会阻挡视线影响人员疏散，危及人员生命安全。在进行建筑防烟排烟系统设计过程中，要做好相关问题分析研究，并采取有效措施妥善处理，以期更好发挥防烟排烟系统的作用。

1、建筑防烟排烟系统的必要性

目前，在全球范围内，许多严重的火灾都是由火场中产生的烟雾和烈火所致，从而导致了巨大的人员伤亡和财产损失。其中最危险的就是烟雾了。浓烟为火灾现场被困人员向外逃跑增加了许多困难和障碍，黑色的烟雾让人看不清楚，无法找到逃跑的道路，无法呼吸，如果吸入浓烟，还会导致中毒，甚至窒息，无法逃离火场。此外，烟雾也对进入火灾现场的救援人员造成了一定的阻碍，让他们看不到前方的路，动作迟缓，无法看到搜索对象，从而错失了许多营救的时间和机会。有的时候，营救行动没有成功，自己却陷入了火海中，从而威胁到了营救人员的生命安全。在火场中，人们很难从火场中逃脱，而救护人员也很难获救。如果发生火灾的建筑里有装设机械排烟系统，且系统启动运作正常的话，及时启动自动排烟风机，把有毒气体和浓烟排走，就会减少重大伤亡事故的概率。

2、建筑防烟排烟系统设计原则

2.1排烟系统设计原则

在进行建筑排烟系统设计过程中，可以选择机械加压送风与自然通风两种设计方案，主要目的是在火灾发生时有效防止有毒烟气进入室内、楼梯间和安全疏散通道内。通常将排烟系统设备安装在前室、疏散通道、楼梯间、火灾避难间等位置，火灾发生时排烟系统要能够确保人员的安全、有序撤离。在排烟系统设计过程中，最好结合不同区域特点来对机械加压送风与自然通风两种排烟形式进行合理选择与设计，对于空间狭小且无法与外界良好通风的地方选择机械加压送风，而对于窗体较多，空间开放且可以与外界形成空气对流的地方选择自然通风。

2.2排烟系统的设计原则

排烟系统同样选择机械排烟与自然排烟两种形式，一般选择将排烟管道、排烟阀等设备安装在面积较大的房间、长度较长的走廊和地下停车场、车库等场所。在排烟系统设计过程中，要结合实际情况确定排烟管道井的位置，这样不仅可以降低对建筑结构产生的不利影响，而且还方便排烟管道的安装，以便更好地发挥排烟系统的性能。同时，为了保证火灾延续期间排烟管道的结构稳定性和完整性，排烟管道的材质、制造工艺必须满足相关防火规范要求的燃烧性能（A级）和耐火极限（H）。此外，为了避免排烟管道由于输送高温烟气而导致吊顶中的可燃物被引燃，则排烟管道本身需要有一定的耐火隔热性，设计时合理选择排烟管道隔热层材质、厚度。

3、建筑排烟系统设计问题分析

3.1排烟设施缺乏合理性

从目前的情况来看，暖通工程中可以使用的机械设备有很多种，如果选择了不合适的通风设备，必然会在无形中影响到通风的效果。首先，送风通道的接触面大小要适当控制，过小的接触面将会使封闭装置的实际送风量有很大的偏差。其次，对风机选型不合理的情况下，对送风管接口尺寸的控制也存在着一定的难度。在进行初期设计时，由于技术人员没有严格按规范调整机械增压送风量，造成风压偏高或偏低，不能达到机械排气的要求。

3.2防火阀的安置问题

防火阀门是高层建筑防烟排烟系统中的重要组成部分，也是高层建筑消防设计中不可缺少的环节。防火阀门的设置能够有效地控制火灾发生时的烟气流动速度，从而减少人员伤亡，同时也能间接保护高层建筑的整体结构。然而，目前正在进行防火阀的安装时，工作人员因为专业技术不到位，没有按照规定的要求进行安装，导致了许多质量问题，不能保证防火阀在发生火情时，能够充分发挥其作用。

3.3排烟阀设置问题

一般情况下，防火阀是不会关闭的，以保证房间的通风。在紧急情况下，如果房间内的温度达到70摄氏度，则防火阀门会自动关闭，从而切断风道内的火焰。然而，现在许多建筑物的防火阀门没有防火墙，只在变形缝一侧设计安装了排气阀门，而另外一侧则不太合理，有的根本就没有设计安装，一旦发生火灾，不但不能起到应有的效果，反而加剧了火灾的蔓延。

4、建筑排烟系统设计优化

4.1科学选择排烟系统

排烟系统设计过程中，必须科学选择排烟系统。针对建筑墙体两侧余压，大于0，则为排风；小于0，则为进风；当余压为0时，则将平面作为中和面，将窗孔上半部作为进风区，下半部作为排风区。因此，优化设计期间，进风窗应安装在中和面上部，同时将排风窗安装在中和面下部。由于室内外存在空气温度差，因此会产生热压。当压力、密度差异较大时，会加剧室内外空气流动，热压、风压，对建筑的影响非常大。因此在进行建筑设计时，应注意窗口内外压差为热压、风压之和。

4.2合理设置管道

建筑工程的防烟排烟系统设计过程中，管道发挥着输送烟气的作用。对管道进行合理的布置，在保证排烟效果方面，发挥着十分重要的作用。首先，如果大型商业综合体中绝大多数的房间面积在100m2以上，且停留在其中的人员较多，走廊长度在20m以上，且部分地下室房间发挥着库房的作用，就必须要对管道进行优化布置。其次，在管道布置过程中，需要先进行干管的安装，再进行支管的安装，然后从下到上分层施工，确保接口处的密封性与牢固性，最后，如果是矩形管道，还要做好相应的定位措施和密封措施；如果是圆形管道，还要进行托座的设置；如果管道位于建筑工程建筑外部，还需要进行防雨罩的设置。

4.3优化空调防火系统和排烟设计

在建筑工程的施工设计中，可以在安全、节约的原则下，合理地利用现有的设备，对空调防火系统进行加压送风，针对空气调节系统的烟气排放问题，一是能够将已经着火的区域与没有着火的区域区别开来。如此设计，当发生真正的火灾时，工作人员可临时借用没有着火区域的空气，防止着火后烟雾的扩散，延长逃生时间；另一方面，可以在原有的排烟口上增设一根普通的管道，这样就能防止着火后的烟雾进入到空调机内，并且在使用空调系统防烟排烟的过程中，可以增设一套自动关机的控制系统，其作用是当温度突然上升时，系统可以进行自动关机的控制。所以在着火的时候，它也能起到排出烟雾，隔离空气的作用。

4.4防烟排烟设备与部件设计

在防烟排烟装置和零件的设计中，要注意防火阀门、排烟通风机和排烟阀的优化。防火阀门，分为温度敏感元件，感烟敏感器，复合感温元件.一般而言，气门有电动式、气动式、重力式三种。根据消防风的特点，设计了消防通道，送风，排风的设计。在遇到危险情况时，能在最短的时间内将弹簧复位，切断阀的电源。同时，本发明还具有自动报警和自动关闭功能，可对防火阀进行实时操作的特点。利用温度感应的原理，使阀簧在适当的时间内被重新设置，从而避免了火势的蔓延，保证了阀簧的闭合。在遇到危险情况时，能及时地对信号进行控制。目前，本发明的防烟排烟扇，可采用特殊的设备，使其在低温下仍能正常工作；在高温条件下，可在2档以上的速度下持续工作。

4.5合理安装防火阀门

关于防火阀的安装，要严格遵守规范标准的要求，在接近防火分隔的地方安装防火阀，并要注意把防火阀与墙表面的距离控制在200mm的范围内，以更好地满足建筑排烟的需要。此外，在穿越变形缝处、穿越火灾危险性较高或重要的房间隔板与楼梯处、穿越防火分区以及穿越通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处，都需要安装防火阀。为了确保烟道气门的使用效果，在使用过程中，应加强与技术人员的沟通，并给予足够的技术指导，确保烟道气门的使用效果。另外，施工单位还必须保证对施工过程中出现的违章作业进行严格的技术监控，以避免出现系统的安全隐患。

4.6改进自然排烟窗设计

随着烟气控制和排烟技术的不断发展，当前采用的是自然排烟方式。在高层建筑中，栅栏、窗口及楼道均可起到一定的通风作用。为了改善高层建筑的排烟吸尘性能，在建造过程中，增加了窗户、过道等设施。目前，国内多数高层建筑外窗设计中，忽视了外窗的型式，只重视窗区的防烟排烟面积。因此，本项目拟在设计与建造过程中，根据建筑物高度等功能参数与需求，对其进行优化，以提升其排烟效果。

结语

总而言之，防烟排烟设计对于保障建筑安全，提高建筑内人员在火灾中的逃生率有着极其重要的作用。在具体防烟排烟设计中，设计人员需要全面细致地掌握相关技术标准，并做好对建筑情况的勘察分析和研究，尽可能设计出更加全面、更加合理、更加有效的防烟排烟设计。

参考文献

[1]郑阔，王书阁.北京市既有建筑改造工程防排烟系统设计难点探讨[J].暖通空调，2022，52(S2):279-284.

[2]王国祥.建筑火灾中消防防排烟系统的作用探究[J].中国设备工程，2022(21):226-228.

[3]杨林棣，杨若钰.公共建筑走道排烟设计探讨与分析[J].建筑热能通风空调，2022，41(09):84-88.

[4]刘军云，马军玲.建筑防排烟系统设计常见问题分析与探讨[J].建筑热能通风空调，2019，38(08):86-88.

[5]钟桃丽.《建筑防烟排烟烟系统技术标准》对住宅建筑排烟设计的差异分析[J].住宅与房地产，2019(21):61.