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文檔簡介

1、    暖通空調(diào)防火排煙問題淺析    林曉微 姚鵬飛【摘要】防火與防排煙設(shè)計(jì)是高層建筑設(shè)計(jì)中非常重要的組成部分,由暖通行業(yè)所承擔(dān)的防火部分是針對(duì)于空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)自身而言的,目的是阻止火勢通過空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)蔓延,在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中則應(yīng)考慮空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、防排煙設(shè)計(jì)以及整個(gè)建筑中的人身安全問題。文章對(duì)暖通空調(diào)防火排煙問題進(jìn)行了討論。【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào);防火;排煙建筑物一旦發(fā)生火災(zāi),就有大量的煙氣產(chǎn)生,這是造成人員傷亡的主要原因,如果其煙氣控制不利,將錯(cuò)失人員安全疏散和火災(zāi)撲救的最佳時(shí)間,可能造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此,這就需要一個(gè)防排煙系統(tǒng)

2、來控制火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣的流動(dòng),及時(shí)將其排出,在建筑物內(nèi)創(chuàng)造垂直疏散通道無煙和水平疏散通道無煙的安全區(qū),以確保人員安全疏散,并為消防撲救員創(chuàng)造條件。一、暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)存在的問題1、自然排煙中的外窗設(shè)計(jì)不合理目前,在進(jìn)行建筑工程排煙設(shè)計(jì)時(shí),由于設(shè)計(jì)人員沒有考慮到窗戶的類型,而僅僅只是按照規(guī)定要求滿足了窗戶面積的設(shè)計(jì),因此使得排煙體系出現(xiàn)障礙性問題,導(dǎo)致難以預(yù)想的隱患。這就要求在自然排煙外窗設(shè)計(jì)中,需要嚴(yán)格按照要求規(guī)定,防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積不應(yīng)小于2.00m2,合用前室不應(yīng)小于3.00m2;靠外墻的防煙樓梯間每五層內(nèi)可開啟外窗總面積之和不小2.00m2;在窗戶設(shè)計(jì)上,必須要

3、考慮到不同類型的窗戶可能會(huì)對(duì)建筑排煙造成的影響,并主要考慮可開啟的外窗,且避免采用固定窗或是內(nèi)窗替代外窗。2、防排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置存在的問題根據(jù)實(shí)際的工程實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,若采用的是土建豎井,漏風(fēng)率大于20%。而且對(duì)于加壓送風(fēng)機(jī)風(fēng)量的確定中所需要考慮的風(fēng)道漏風(fēng)系數(shù)在高規(guī)中并沒有做出明確的規(guī)定,因此,對(duì)于需要加壓的防煙樓梯間及其前室、合用前室、消防電梯間前室等將得不到規(guī)定的送風(fēng)量,而且這還是在選擇加壓送風(fēng)機(jī)時(shí)如果不考慮漏風(fēng)系數(shù)的影響下。當(dāng)前,很多設(shè)計(jì)人員誤以為送風(fēng)量越大越好,但是風(fēng)量太大同樣會(huì)造成前室或樓梯間的門難以開啟,反而影響防煙效果。因此,在考慮漏風(fēng)系數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)規(guī)定值進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),不可以隨意加大。

4、二、建筑排煙技術(shù)要點(diǎn)分析1、自然排煙自然排煙是利用火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣流的浮力和外部風(fēng)力作用通過建筑物的對(duì)外開口把煙氣排至室外的排煙方式的實(shí)質(zhì)是熱煙氣和冷空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。在自然排煙中,必須有冷空氣的進(jìn)口和熱煙氣的排出口。煙氣排出口可以是建筑物的外窗,也可以是專門設(shè)置在側(cè)墻上部的排煙口。自然排煙由于構(gòu)造簡單,易于操作,不需要專門的排煙設(shè)備和外加動(dòng)力,因此在建筑的排煙設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多。但自然排煙效果不穩(wěn)定,易受火災(zāi)煙氣溫度、室外風(fēng)向和風(fēng)速等影響,存在火災(zāi)通過排煙口蔓延到上層的危險(xiǎn)性。如對(duì)于開口排煙,如果著火房間溫度很高,煙氣中可能含有大量未燃?xì)怏w,則煙氣排除后即會(huì)形成火焰,將導(dǎo)致火勢沿著建筑物外壁面向上層

5、蔓延的貼壁效應(yīng)。如有一火源起始溫度為1100,建筑采用寬高比較大的窗(如寬4.8m高1.5m,寬高比3.2),可產(chǎn)生的貼壁效應(yīng)如圖1所示?;馂?zāi)煙氣沖出著火層外,至著火層上一層的溫度約500,上二層約300,而玻璃破裂溫度一般為200300,因此含高溫火焰的煙氣仍有可能使上兩層玻璃爆裂,使火災(zāi)蔓延至室內(nèi)。特別是對(duì)于高層建筑室內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)的條件下,火焰由窗口或洞內(nèi)溢出并引起外保溫系統(tǒng)的燃燒再導(dǎo)致火焰通過窗口或洞口引入而導(dǎo)致其它樓層失火。因此,為了提高自然排煙的有效性,建筑外立面應(yīng)設(shè)置一些突出裝置防止煙氣的貼壁效應(yīng),如樓層之間向外突出的通廊,窗臺(tái)上部設(shè)置橫向突出,使煙氣盡量遠(yuǎn)離外墻。還可以通過調(diào)節(jié)排煙

6、窗的幾何形狀,如降低窗的寬高比將有助于降低排出煙氣的貼壁效應(yīng)。另外應(yīng)盡量使用自動(dòng)窗口,以便火災(zāi)時(shí)及時(shí)打開形成早期排煙,避免溫度上升過快。2、機(jī)械排煙系統(tǒng)1)全面通風(fēng)排煙方式在對(duì)房間利用排煙機(jī)進(jìn)行機(jī)械排煙的同時(shí),利用送風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng),這種方式稱為全面通風(fēng)排煙方式。由于這種機(jī)械排煙方式給控制區(qū)送入了大量的新鮮空氣,為避免產(chǎn)生助燃的影響,它不適用于應(yīng)用在著火區(qū)的,可用于非著火的有煙區(qū)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是防煙排煙效果好,而且穩(wěn)定,不受任何氣象條件的影響從而確保控制區(qū)域的安全,缺點(diǎn)是需要送、排風(fēng)兩套機(jī)械設(shè)備。投資較高。耗電量也較大。2)負(fù)壓機(jī)械排煙方式利用排煙機(jī)把著火房間中產(chǎn)生的煙氣通過排煙口排到室外的

7、排煙方式稱為負(fù)壓排煙方式。在火災(zāi)發(fā)展初期,這種排煙方式能使著火房間內(nèi)壓力下降,造成負(fù)壓,煙氣不會(huì)像其它區(qū)域擴(kuò)散。但火災(zāi)猛烈發(fā)展階段,由于煙氣大量產(chǎn)生,排煙機(jī)如來不及把其完全排除,煙氣就可能擴(kuò)散到其它區(qū)域中去。另外排煙機(jī)要求能承受高溫?zé)煔?,而且還需要設(shè)防火閥,在超溫時(shí)自動(dòng)關(guān)閉停止排煙。所以,不僅初投資高,而且日常維護(hù)管理費(fèi)用也高。3)設(shè)置范圍對(duì)于一類建筑和高度超過的二類建筑,符合以下條件的均應(yīng)設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng):無直接天然采光和自然通風(fēng),內(nèi)走道長度大于20m,或有天然采光和自然通風(fēng)但內(nèi)走道長度大于60m;面積大于100平米,且經(jīng)常有人停留或有較多可燃物的房間、無法開窗的及地下的房間。4)系統(tǒng)設(shè)置和排

8、煙量計(jì)算內(nèi)走道可按水平防火分區(qū)設(shè)置垂直排煙系統(tǒng),風(fēng)量按60m3/m2·h計(jì)算。當(dāng)房間與走道之間的門為防火門時(shí)可只計(jì)算走道面積,為普通門時(shí),計(jì)算面積應(yīng)適當(dāng)增加一部份房間面積,即根據(jù)排煙區(qū)域的大小增加該區(qū)房間面積的1/8-1/4。上面計(jì)算出的風(fēng)量應(yīng)大于與之相對(duì)應(yīng)的正壓送風(fēng)量的30%左右,以維持著火區(qū)的負(fù)壓。因著火層及其上下鄰層有正壓送風(fēng),所以排煙應(yīng)集中于著火層。按著火層面積計(jì)算風(fēng)量。但系統(tǒng)總風(fēng)量,即用作選擇風(fēng)機(jī)時(shí)的風(fēng)量應(yīng)乘以1.3-1.5的漏風(fēng)系數(shù)。對(duì)于超高層建筑可同時(shí)計(jì)算二個(gè)著火層,如中間設(shè)有避難層可分為二個(gè)系統(tǒng)設(shè)置。符合排煙要求的公用區(qū)域,排煙系統(tǒng)不可跨越防火分區(qū),若一個(gè)防火分區(qū)太大

9、,可內(nèi)設(shè)兩個(gè)以上的排煙系統(tǒng),即排煙分區(qū)。排煙系統(tǒng)的風(fēng)量根據(jù)房間高度決定,高度大于10m按6次/小時(shí)換氣計(jì)算,高度不大于10m,按60m3/m2·h計(jì)算。對(duì)于兼作平時(shí)排風(fēng)的系統(tǒng),其排風(fēng)量應(yīng)與以上計(jì)算的風(fēng)量進(jìn)行比較,取其中較大者。5)排煙口的設(shè)置內(nèi)走道的風(fēng)口設(shè)于每層的頂棚或近頂棚的墻面上,盡量位于排煙區(qū)中部。風(fēng)口斷面按總風(fēng)量、排煙口風(fēng)速10m/s左右及同時(shí)開啟一個(gè)計(jì)算。公用區(qū)的排煙口,可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況,盡量在排煙區(qū)內(nèi)均勻布置,同一系統(tǒng)排煙口,數(shù)量不宜太多,排煙口風(fēng)速以10m/s為宜的。結(jié)束語建筑物內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)不是為了稀釋煙氣的濃度,而是要使火災(zāi)區(qū)的煙氣向室外有序流動(dòng),使煙氣不侵入疏散通道或使通道中的煙氣流向室外,即

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