超高層建筑防排煙系統(tǒng)常見問題分析

李樂安

防排煙系統(tǒng)是建筑防火系統(tǒng)的重要組成部分。一旦發(fā)生火災火情，防排煙系統(tǒng)可以確保煙氣的及時排除，有效防止大量的煙氣對逃生人員和施救人員的生命健康造成嚴重危害。因此，必須要充分保證超高層建筑防排煙系統(tǒng)設計施工的質(zhì)量，這樣才能賦予建筑更加優(yōu)良的防火性能。

關(guān)鍵詞：超高層建筑、防排煙系統(tǒng)、問題分析

一、儲煙倉厚度和最小清晰高度

當發(fā)生火災時，為了讓建筑物室內(nèi)的煙氣快速排出，往往會采用以下兩種排煙系統(tǒng)設計方式，即自然排煙系統(tǒng)與機械排煙系統(tǒng)。該兩類系統(tǒng)的動力供應有著一定的差別，這也導致系統(tǒng)設計的思路和方法存在一定的差異。需要強調(diào)的是，雖然現(xiàn)今已經(jīng)出現(xiàn)了多種技術(shù)類型的排煙系統(tǒng)設計，但是儲煙倉高度和最小清晰高度依然是該系統(tǒng)設計的最為關(guān)鍵的指標。前者對排煙口的面積和數(shù)量能夠產(chǎn)生直接影響;后者的合理設計，可以確?；馂那闆r下，室內(nèi)人員能夠快速安全的撤離，并且也能夠為施救人員的火災處置工作提供支持和便利。不管是采用自然排煙還是機械排煙的系統(tǒng)設計，都應當充分滿足上述兩項指標的相關(guān)要求。在國家住建部出臺的《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）中明確規(guī)定，為了保證人員的生命安全，凈高不大于3m的區(qū)域，最小清晰高度不宜小于其凈高1/2，其他清晰高度均大于1.6米，并且室內(nèi)的排煙口應當設置在儲煙倉內(nèi)部。特別是在機械排煙系統(tǒng)的設計應用中，應當對儲煙倉的內(nèi)壁厚度進行嚴格的把控，確保排煙口的數(shù)量能夠達到相關(guān)標準和要求。根據(jù)權(quán)威的研究結(jié)論可知，室內(nèi)高度、儲煙倉的厚度以及最小清晰高度之間的關(guān)系可以用下述公式來表示：

H-d>Hq（1）。在該公式中，Hq代表最小清晰高度，d和H則分別代表儲煙倉的厚度和室內(nèi)的凈高度。

二、地下樓梯間的防煙系統(tǒng)設計

對于超高層建筑而言，由于其地下樓梯間的采光、通風條件往往比較差，因此，這些位置區(qū)域也容易存在著嚴重的安全隱患。這就決定了對該位置區(qū)域的排煙系統(tǒng)設計是提升建筑防火防煙性能效果的重中之重?！督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）第3. 1. 4 條明確規(guī)定，建筑地下部分的防煙樓梯間前室和消防電梯前室，當處于通風條件較差或者自然通風效果不合格的情況下，應當安裝配備機械加壓送風系統(tǒng)，以此來改善建筑地下空間的通風效果。另外，該文件規(guī)范還增設了附加條款，當同時具備以下三個條件時，可以不用安裝配備機械加壓送風系統(tǒng)：第一，建筑地下的封閉樓梯間和地上樓梯間呈相互獨立的布局;第二，建筑地下部分只有一層;第三，建筑地下部分的首層設置有面積≥1.2㎡的可開啟外窗或直通室外的應急疏散門。出此之外，《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》的3.1.1條和3.1.4條的前半部分規(guī)定的必須要安裝設置加壓送風系統(tǒng)的區(qū)域之外，對其它區(qū)域的通風設計也提出了相關(guān)要求，《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）3. 1. 2條規(guī)定，其他區(qū)域應當采用自然通風為宜，地下樓梯間、地下建筑室自然適應。

三、內(nèi)走道排煙系統(tǒng)設計

1.管路和附件的施工設計

豎向排煙是較為常用的優(yōu)化改進走道凈高的方法，之所以采用這種方法，主要是因為煙氣的走向特點與煙囪效應保持相適應，從而實現(xiàn)排煙效率的有效提升。該方法的具體操作要點是在建筑每層樓的走廊側(cè)墻位置安裝設置排煙口，并且要對電動排煙口設備的運行情況進行定期巡檢，下圖為常規(guī)的防火做法：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的不斷進步，從業(yè)人員在長期的實踐摸索中逐漸發(fā)現(xiàn)，將280度的排煙防火閥裝置應用到走廊排煙系統(tǒng)的設計中來，能夠極大的提升排煙效率，并且讓系統(tǒng)更加簡潔美觀。在《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）中，還提出了必須要要在排煙口設計中安裝設備假設防火閥。目前，該項要求已經(jīng)在高層建筑的防火設計中得到了充分的貫徹落實，但是該圖的設計還存在著一定的不合理之處，可能對施工實踐造成一定的困難。為此，筆者應當采用下圖的設計方式（見下圖），或在每層支管上設置280℃排煙閥加風管下方設置電動排煙口的方式，既有利于施工實踐的順利開展，又便于后期的維護檢修。

2.排煙窗口的安裝設置

雖然對于凈高小于3米的內(nèi)走道不需要遵守“將排煙口設置在儲煙倉內(nèi)部”的規(guī)定，但是，該部分排煙系統(tǒng)的設計的科學性和合理性將直接關(guān)系到實際疏散的質(zhì)量和效果。在施工實踐中，由于超高層建筑在高度上有著一定的限制，對排煙口的設計安裝會造成一定的困難，在所有儲煙倉內(nèi)部設置排煙口的目標難以實現(xiàn)。在加上走道內(nèi)分布有各種管線，這就會進一步增大排煙的難度。與此同時，《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）第4. 3. 3條規(guī)定：應當在排煙區(qū)域的頂部外墻位置安裝設置自然排煙窗口，其中，在外墻位置的安裝設置中，自然排煙窗口應當位于儲煙倉以內(nèi)，但是在走廊、室內(nèi)空間凈高小于3m的區(qū)域，自然排煙窗口應當在大于室內(nèi)凈高度的1/2的高度進行安裝設置;

第 4. 4. 12條規(guī)定：所有儲煙倉內(nèi)都應當安裝配備機械排煙系統(tǒng)，但是在走廊、室內(nèi)空間凈高小于3m的區(qū)域，可以在超過凈空高度1/2的位置進行排煙口的安裝設置。關(guān)于側(cè)墻位置的排煙系統(tǒng)設置，吊頂與最近邊緣的距離應當控制在0.5m以內(nèi)。在內(nèi)倒位置安裝設置的排煙口的高度應當高于內(nèi)道凈高度1/2，但是在最小清晰高度方面則沒有嚴格的要求。另外，儲煙倉的內(nèi)壁厚度要達到以下標準：第一，厚度應當與最小清晰高度保持部分重合;第二，出煙口與擋煙垂壁要保持良好的統(tǒng)一性，確保室外空氣能夠快速吸入，從而實現(xiàn)排煙量的有效增加;第三，排煙口要處于比儲煙倉更低的位置，具體施工操作必須要嚴格依據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）的4 .4. 12第七款的要求完成，并且還要對實際排煙量進行認真的檢查。為了確保該施工目標的順利實現(xiàn)，在施工設計環(huán)節(jié)，要對排煙口和頂棚的位置距離進行合理的設計。

四、豎向土建風道內(nèi)的防排煙風管安裝

從以往的施工案例中可以獲知，大部分的風道均由混凝土制作而成，這種材料選擇，會產(chǎn)生較為嚴重的風量延程損耗問題，從而導致機械排煙系統(tǒng)所發(fā)揮的實際效果受到明顯的弱化。而風道的光滑度則可以對排煙系統(tǒng)發(fā)揮的實際效果進行一定的改善和彌補。因此，按照《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）第3. 3. 7條與4. 4. 7 條規(guī)定，應當在機械加壓送風系統(tǒng)、機械排煙系統(tǒng)的安裝設置中采用管道送風的方式，該兩個系統(tǒng)均不建議采用土建風道。加壓送風（排煙）管道應當選擇不易燃燒的原料進行制作，并且要保證內(nèi)壁具有優(yōu)良的光滑性，結(jié)合《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》（GB50981-2014）第5.1.1條，管道采用熱鍍鋅鋼板風管或鋼板制作。與此同時，《建筑防煙排煙系統(tǒng)設計標準》（GB51251-2017）第6.3條也會對管道厚度、強度和嚴密性檢驗等指標做出了明確規(guī)定。在安裝豎向土建風道內(nèi)的防排煙風管過程中，為了對井道內(nèi)風管與墻體之間距離進行有效控制，為施工活動的順利開展創(chuàng)造有利條件，筆者認為，可以采用以下設計優(yōu)化措施：第一，在結(jié)合風管安裝實際情況的前提下，對風道管留洞的洞口截面面積進行明確的設定，在有條件的情況下設置梁、板等有利于工人安全施工設施;第二，為了進一步提升風管安裝質(zhì)量效率，實現(xiàn)建筑空間的優(yōu)化利用，豎向土建風道風管的安裝施工應當按照：鋼筋混凝土墻體-搭建金屬風管-施工效果檢查-后砌筑墻的流程依次展開。需要強調(diào)的是，在金屬風管嵌入豎井土建風道的施工操作中，要對風道尺寸進行精準計算，這樣才能為后續(xù)后砌筑墻施工作業(yè)活動提供支持和便利。 最后，設計人員應當做好風管的規(guī)格型號等信息的標注，為后期的維護改造等提供便利條件。

結(jié)束語

綜上所述，防排煙系統(tǒng)是超高層建筑施工設計的重點內(nèi)容，該項內(nèi)容的設計施工質(zhì)量將直接決定著建筑的實際防火逃生能力。本文，筆者就如何改進和優(yōu)化超高層建筑中防煙系統(tǒng)的設計施工談了一些自己的認識和看法，如有不當之處，敬請予以批評指正。

參考文獻：

[1]艾進.高層建筑防排煙設計中常見問題分析及對策探討[J].建材與裝飾，2015，（48）：56-57.