探究高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用

■ 温磊 北京市平谷区公安消防支队

针对高层建筑暖通系统来讲，合理采用防排烟施工技术有助于减缓或阻止火势在建筑中的蔓延。积极加强高层建筑暖通空调防排烟设计，有助于建筑在发生火灾时，顺利、快速的排除烟气，避免大量浓烟向其他区域扩散，在此基础上还可以有效阻止火势的蔓延，为建筑内部人员逃离火灾现场争取宝贵时间，也为消防人员顺利展开火灾扑救工作提供便利。由此可见，积极加强高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用研究具有重要意义。

一、高层建筑暖通空调防排烟概述

防烟、排烟是高层建筑暖通空调防排烟两大主要内容，防烟指的是通过利用各种技术促使，对烟气进行控制，避免对无烟区造成影响，并有效降低烟气量；排烟指的是在避免烟气扩散的基础上，快速将烟气排放至大气中的技术措施。暖通空调防排烟系统的有效运行，可以促使高层建筑发生火灾时，减缓烟雾蔓延速度，还可以避免外界风速和风向等对火势的影响，减缓其扩散速度。因此合理进行暖通空调防排烟系统设计，采用先进施工技术，有助于提升建筑使用安全性，将爆炸事故发生的概率降到最低。

二、影响高层建筑排烟烟雾流动的因素

高层建筑发生火灾时，其内部会产生大量浓烟，受气流影响，有毒气体会向四周扩散、蔓延，而影响烟雾流动的因素较多，会严重威胁建筑内部人员的生命安全以及火灾救援工作，具体影响因素如下：

①高层建筑拥有较大的内外温差，通常外部温度低于内部温度，压力会在短时间内迅速增强，形成较大内外压力差，压力会导致建筑内部气体从开口上部分流出，而开口下部分会有外部气体流入，从而导致建筑物内部各个区域都会充满烟雾，即烟囱效应。烟囱效应是导致烟雾在高层建筑内部往上蔓延的主要原因；②同时外界风速还会对烟雾造流动造成影响。风的压力类型决定了热压中和面位置在高层建筑物中是上升还是下降。

三、高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用

（一）自然排烟

自然排烟即在排除高层建筑物内部烟雾时对其自身的对外开口进行充分利用，此时需要对发生火灾时外部的风里和内部气流浮力等媒介进行充分利用。此时对流运动会在冷空气与热烟气之间形成。要想实现自然排烟，要求高层建筑本身应具备热烟气排除口以及冷空气进口。其中建筑外窗、专门设置的侧墙上部排烟口等都可以作为烟气排出口。

以往排烟竖井被作为高层建筑通风设施，在日常使用高层建筑物的过程中，其会形成较大的内外温差，此时在浮力影响下会产生气流上升现象，为建筑内部排气奠定了基础。在火灾情况下，建筑物内部温度明显上升，在内外温差基础上产生的烟囱效应会促使建筑物快速进行排烟，这一排烟方式被称为烟塔排烟方式，通常会形成良好的排烟效果，建筑外部条件对排烟效果的影响不大，同时所采用的设备相对简单，不需要投入大量的资源进行后期维护，值得注意的是，应充分考虑竖井的耐热性，只有这样才能够快速排出烟气，但是这一排烟施工技术在应用的过程中，存在占地面积过大的缺陷。

（二）机械排烟

1. 全面通风排烟

全面通风排烟的过程中需要对排烟机进行充分的利用，属于机械排烟法，整个排烟过程中，室外风还可以被送风机送入室内。在对这一排烟技术进行应用的过程中，可以将大量的空气输送至控制区，但是在着火区域应用这一技术，会产生助燃效果，因此只能够在未着火烟区使用。

值得注意的是，在对这一排烟技术进行应用的过程中，其呈现出较强的可靠性以及良好的排烟效果，天气因素对该技术的影响不大，有助于在建筑发生火灾时，保证控制区域的安全性。其缺陷在于需要同时应用两套机械设备，排风机和送风机，因此成本相对较高。

2.负压机械排烟

利用排烟器将着火区域的烟气排除建筑物外即负压机械排烟。在刚刚发生火灾的情况下，这一方法可以促使发生火灾的区域内部压力降低，在短时间内形成负压，这样一来就可以避免烟气快速向其他区域扩散。但是当火势加大，烟气量增加时，其不可以完全排除烟雾，很容易导致烟雾向其他区域扩散。与此同时，在对排烟机进行应用的过程中，其必须可以承受高温烟气，因此应将防火阀设置在其上部，当温度过高时应将该设备自动关闭。因此，在对这一排烟技术进行应用的过程中，不仅前期成本较高，其后期维护也需要更多资金。

（三）设置防排烟风机

防排烟风机应用中可以将高层建筑内部一定热量排除，同时还可以引导热量向不可燃处扩散，因此可以一定程度上将火势减弱。在实际展开高层建筑暖通空调防排烟设计和施工的过程中，可以对各种主动性机械进行应用，如风口、风管、风机等，同时还可以将自然防排烟应用于开通风口、开窗、开门以及通道走向的高层建筑内部，合理应用防排烟风机，应遵守高层建筑防火规范，严格控制加压送风机的送风量，具体规定如下：

第一，当高层建筑拥有＜17000m2中庭体积时，送风量值为该体积的6次/h；当高层建筑拥有＞17000m2中庭体积时，送风量值为该体积的4次/h；确保102000m3/h为最小排气量值。

第二，当拥有2个以上的排烟分区时，送风量的计算应以最大防烟分区的面积为主。

第三，值得注意的是带裙房即为高层建筑的防烟楼梯，能够实现自然排风排烟。当高层建筑自身天窗可开启时，其在发生火灾时就可以实现自然通风。如果带裙房没有自然排烟设施，应将局部机械排烟设施设置在前室，前室每平方米应拥有超过60m3/h的排烟量[6]。

第四，当排烟风机拥有＞5m的排烟的净空高度时，应结合实际情况来划分排烟区域。

（四）设置防排烟防火阀

应将防火阀设置在通风系统以及暖通空调系统的风管上，设置依据为：①部分间隔墙以及房间楼板位置发生重大火灾的概率较大，应在此部位进行设置；②防排烟防火阀应被设置在垂直风管同每层水平风管相交的位置、各防火分区空气调节系统和通风系统上；③防排烟防火阀应被设置在空气调节机房楼板即间隔墙处、穿越防火分区和变形缝处。

在对排烟防火阀进行设置的过程中，应确保排烟防火阀被设置在排烟支管上、防火墙的排烟管道上和排烟风机机房中。

四、结语

综上所述，近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，高层及智能建筑几乎呈现各地区现代化建设水平的重要标志。同普通建筑相比，高层建筑的防火能力、暖通空调防排烟施工质量等至关重要，因此，相关施工企业应给予高层建筑暖通空调防排烟施工技术以高度重视，结合工程实际，综合考虑各种因素合理应用相关施工技术，才能够提升高层建筑使用安全性。

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