试析高层建筑暖通空调防排烟施工技术及应用

陈国明

【摘要】近年来，随着我国经济的发展，城市建设进程不断的加快，城市人口急剧增加，土地资源的稀缺催生了大量高层建筑的出现。但是，高层建筑的火灾安全问题却成为了长期困扰人们的一大难题。本文将着重研究高层建筑发生火灾时影响烟雾扩散的诸多因素，介绍各种防排烟设备的设置，依据目前暖通空调防排烟工作实际情况，提出一些切实可行的对策，供相关关人员参考。

【关键词】防排烟；暖通空调；高层建筑；烟雾

作为一个多人口国家，土地匮乏是我国城市建设中普遍存在的问题。所以，建设高层建筑就成了当下解决这一问题的最为合适的措施。然而，高层建筑虽然解决了土地不足，但它同时也带来了许多问题。例如，发生火灾时，高层建筑物所受的损失更大，浓烟所造成的人员窒息情况也更多。所以，高层建筑内部良好的暖通空调防排烟设计对于减少财产损失，降低人员伤亡具有十分重要的意义。所以对于高层建筑，必须加强防排风系统的设计与规划

1、影响高层建筑暖通排烟雾流动的因素

众多数据表明，浓烟才是火灾事故中的头号杀手。火灾发生时，大量的浓烟产生，烟雾迅速扩散后，内含的有毒气体会对人产生致命威胁。所以说，高层建筑火灾事故中，烟雾的危害更大。实际情况中影造成烟雾扩散的原因是多方面的，火灾发生时的高温会使气体急速膨胀，进而加快运动速率，导致烟雾更快的扩散，最终充满整个建筑物。

高层建筑的火灾起火点一般都在建筑物内部，大火会使建筑内部处于一个高温状态，这就与外部环境形成一个温度差，进而导致压力差的出现。正是由于这一压力差的存在，内部的气体会从建筑物上方溢出，而外部气体也会从反方向进入建筑内部。高层建筑遭遇火灾时，烟雾往上蔓延主要就是由此类烟囱效应造成的。风也会对烟雾的飘散有所影响。高层建筑物的中和面位置很容易受到外界风速、风向的影响。中和面的位置并不是固定的，建筑物中由于风的压力有正压和负压的区别，因此建筑物中和面位置是上升还是下降就取决于风的压力类型。

2、暖通空调防排烟施工中的问题与技术应用

2.1 防排烟风机的设置

高层建筑内部设置防排烟系统主要是为了在火灾发生时能尽可能的将烟雾排出，防止其大面积的扩散，妨碍人员疏散和消防救援，危害人的生命安全。此外，烟的排出可以带走一部分的热量，能够一定程度上降低温度，防止火势更大范围的蔓延。在建筑物内部，不仅排烟设备可以排烟，建筑物自身的所有出入口、门窗等都能起到的自然排烟的作用。为确保排风系统的排风效果，在进行高层建筑物防排烟风机的设置时必须满足GB50045—95 高层民用建筑设计防火规范的要求，对于加压送风机送风量确定，在进行设计时必须严格的执行规范的要求。排烟风机的风量应符合下列规定：

1） 中庭的体积少于16 500 m2 时，在实际的计算时按其体积的5 次/h 进行换算； 当中庭体积大于16 500 m2 时，在实际的計算时按其体积的3 次/h 进行换算； 在计算时最小的排气量不应小于100 456 m3 /h。

2）当一部排烟风机负责的排烟范围超过两个防烟分区时，应当按照最大面积的分区的范围进行相应的计算。

3）高层建筑物自身的结构也能起到良好的排风效果。例如防烟楼梯就是一个极佳的天然排烟系统。此外，非封闭的天窗也能起到良好的排烟效果。不过，并不是建筑物每一区域都有这样优良的自身排烟性能，在一些比较封闭的地方还是需要安装排风机等设备来辅助排烟。

4） 排烟风机在担负排烟的净空高度超过5 m 时，我们就不能盲目的划分排烟的区域。

2.2 防排烟防火阀的设置

通风、空气调节系统的风管上应设置防火阀的条件：

1） 火灾发生系数较大，危险性也较高的房间的楼板位置以及间隔墙。

2） 每层水平风管与垂直风管交接处以及每个防火分区的通风、空气调节系统在需要设置防排烟防火阀时。

3） 穿越防火分区处和变形缝处的两侧以及通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处。关于排烟防火阀在实际中设置应该满足下面的要求： 在排烟支管上应该设置排烟防火阀，排烟风机机房应该设置排烟防火阀。穿过防火墙的排烟管道上，应该设置排烟防火阀。

2.3 暖通空调防排烟施工中的问题

1） 暖通空调防排烟设计质量对于建筑物的排烟效果有着重要的影响。施工过程中应当严格按照设计图纸进行，保证施工图纸与设计图纸的一致性。如果两份图纸对比出现差异，要及时联系设计师进行核对，严格按照相关权威标准规范进行修改处理。现在许多高层建筑的排烟系统的排烟机都没有一个专门的安装区域，只是简单的安装在建筑外墙上，有些施工人员甚至将机器安装在需要排烟的房间，此种情况下，后续施工技术人员就会想当然的认同先前的设置是科学的，能够满足排烟减弱火灾的要求。

2） 没有在管道穿越防火分隔位置装设防火阀。在《高层民用建筑设计防火规范》中对加压排管及送风管及补风管穿越防火分隔位置是否需要或应该怎么样装设防火阀进行了明确规定。然而，目前建筑施工的技术规范性不强，行业内部没有一个统一的标准，每一个技术人员对于防排烟的设计也千差万别，实际施工的差异也很大。有些施工人员在各种排烟、送风管道上不安装一个防火阀，另外还可能会安装不同可耐温度的防火阀，完全按照自己的理解来，缺乏严谨的科学性，排烟系统的功能很难达到标准。因此在实际的安装过程中要格外注意这几点，保证排风设备上都安装有合适的防火阀，出现问题后也要及时采取恰当的措施解决。

2.4 高层防排烟技术施工应用

火灾过程中的高温对排烟设备的材料有着较高的要求。所以，在实际的施工的过程中，防烟与排烟系统中的管道、风口及阀门等必须采用不燃材料制作。排烟管道应采取隔热防火措施或与可燃物保持距离至少150 mm。

火灾发生时会产生大量高温有毒气体，所以要控制好火灾现场烟雾的流动。首要的就是要最大限度的避免高层建筑内烟雾积聚，要利用技术手段将烟雾排除建筑内部。火灾过程中，建筑材料等燃烧会产生CO，这种气体不仅对人体有害，还极易四处飘散，释放出大量的热量，因此在进行高层建筑排烟施工时应该严格按照设计和相关的技术规范要求进行，对于管道穿越防火分隔位置装设防火阀、排烟风机入口位置加置排烟防火阀的实际施工过程中应该严格按照相关的施工技术要求进行施工，高层防排烟施工技术与质量的保证是高层建筑物暖通空调防排烟关键点。

3、结语

高层建筑暖通空调防排烟设计是减弱火灾，减少人员伤亡和财产损失的关键工作。然而，目前的防排烟设计远不能达到要求。针对存在的不足，我们应当及时采取措施改进，例如在未安装防火阀的设备上安装防火阀，正确选择排风机的安装位置。高层建筑的防排烟设计必须依据科学严谨的原则，严格的按照GB 50045—95 高层民用建筑设计防火规范中的要求进行施工，保证完成的工程能够满足要求，起到排烟的作用，减少火灾损失。

参考文献：

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