1 引言
暖通空调系统是建筑工程重要的组成部分,在为人们提供了舒适的环境的同时,还对建筑的消防系统进行了完善,通过防排烟系统可以确保建筑更好的应对火灾等安全事故。目前,一些设计人员缺乏对暖通空调系统的防排烟设计的认知,导致其在设计过程中,防排烟的设计无法达到相关规范要求。因此,必须针对常见的设计问题,进行相应措施的改进,完善暖通空调系统的防排烟设计。
2 建筑防排烟方式
暖通空调系统的防排烟系统包含两部分,分别是防烟和排烟。其中防烟是通过一定的措施对火灾发生去的烟雾进行控制,确保烟雾不会进行扩散;而排烟则是通过系统的有效运转,将建筑物内部的烟雾排出到建筑外。因此,防排烟是建筑消防系统的重要组成部分,常见的建筑防排烟方式如下:
2.1 自然排烟
这是利用自然通风环境,达到建筑内外空气流通的目的。实现建筑物自然排烟的主要有两种情况:
(1)室外空气在进行流动过程中,产生的风压带动了建筑物的空气流通。
(2)当火灾发生时,由于火灾产生的高温,导致建筑物内部的空气温度高于室外,形成热压差,从而形成空气的流动。
2.2 机械排烟
借助机械设备,抽取室内的空气排到室外,达到空气流通的目的,能够很好的保持建筑物室内外的空气流通,以及较好的排烟效果。
2.3 机械防烟
通过机械设备,对建筑物产生火灾的区域进行送风(如图1 所示),从而阻止有害的烟雾气体扩散到疏散通道,对建筑物内的人群造成安全影响。
图1 加压送风防排烟原理图
3 暖通空调系统的防排烟设计存在的问题
3.1 地下室的防排烟系统存在问题
现阶段,大多数建筑都设置了地下建筑,往往在进行暖通空调系统的防排烟设计时,未能采取有效的措施对地下室的防排烟功能进行设置。例如:在地下室的防排烟系统的补风机的管道设施中,未设置70℃防火阀。
3.2 高层建筑排烟系统存在问题
高层建筑的防排烟设计不合理重点体现在楼梯间及前室。根据国家建筑消防规定要求,如果建筑物的高度高于50m,该建筑的楼梯间及前室只能采用机械排烟设计,不能采用自然排烟设计。但是,在实际的高层建筑设计过程中,设计人员往往忽略了这一规定,采用了自然排烟设计。
3.3 走廊排烟口位置设置不合理
在建筑结构的走廊的防排烟设计中,设置的排烟口不合理,出现机械排烟口距离走廊最远点的距离大于30m,或者距离安全出口的距离过近,小于1.5m。这些都严重影响了暖通空调防排烟系统的实际工作效果。
3.4 防火阀的位置不合理
常见的防火阀,应设置在空调系统的送、回风管路上,起到通风的作用,正常状态下应处于开启状态,其动作温度控制在70℃左右。排烟阀一般设置在排烟风机或排烟系统管道上的吸入口,正常状态下,应保持在关闭状态,其动作温度控制在280℃左右。现阶段,存在部分建筑,防火阀的位置并未参照上述规定进行设置。
3.5 构造结构不清楚
部分设计人员,对建筑结构缺乏深入研究,尤其是剪刀梯结构。未能有效的结合现场实际情况,进行暖通空调的防排烟设计。导致设置的机械防烟设施无法正常工作,甚至未设置机械防烟设施。
3.6 上限值的设置有问题
在进行暖通空调系统的防排烟设计时,在一些建筑的关键位置,都由相关的规范要求,明确了上限值,例如风口、风景的风速等。但是,在实际的建筑设计环节,设计人员忽略了这些上限值,或者在进行设计过程中,计算过程不严谨,导致出现数据偏差。这些行为都导致了防排烟系统无法正常的投入使用,对建筑的消防系统带来巨大的风险和安全隐患。
4 暖通空调系统的防排烟设计解决
4.1 自然排烟的外窗的设计问题
在进行建筑的外窗设计时,要充分考虑窗户的外形,设置成可开启的外窗,来实现防排烟的自然排烟效果,应杜绝出现固定窗或者内窗的情况出现。此外,在外窗的面积方面还应遵守以下规定:
(1)外墙楼梯间,每5 层外窗的开启面积应不低于2m2。
(2)防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗面积不应小于2m2。
4.2 按照相关规定要求进行设计
(1)楼梯间及前室在设计时,应采用机械排风系统,杜绝使用自然排烟。同时相关设施应安装在屋顶。
(2)所有安全通道附近的排烟口位置,应在1.5m 以外进行设置。同时,排烟口的位置应与安全出口的方向相反,尤其要避免在风口附近设置排烟口。
4.3 地下室、走廊设计要合理
在进行地下室和走廊的暖通空调系统防排烟设计时,应重点注意协议关键细节,如表1 所示。
表1 地下室、走廊防排烟设计
4.4 高层建筑防排烟设计要合理
对于高层建筑而言,暖通空调系统的防排烟设计十分重要,必须按照相关的消防规定进行设计。对于楼层小于20 层的高层建筑,在进行防排烟系统设计师,必须充分考虑火灾发生时,相关着火区域以及相邻楼层的通风排烟效果。因此,在进行高层建筑防排烟设计时,可以采取以下措施:
(1)尽量多设计疏散通道的数量,同时通过合理的门洞设计,提升疏散通道的门洞峰风速,以达到送风排烟的目的。
(2)在进行楼层的层级设计和门洞数量设计时,应充分参考建筑物的实际情况,结合科学的计算和现场验证情况,设计出符合楼层通风排烟要求的防排烟设计。
4.5 加强结构设计
在进行建筑防排烟设计时,要充分结合建筑的结构,在位置地点进行防排烟设施的设置,具体包含以下几点要求:
(1)部分建筑存在车库结构,在进行车库的防排烟设计时,不仅要按照消防排烟的要求进行设计,而且还要考虑车库的补风和屋顶排风等通风设计。
(2)部分区域,在进行防排烟设计时,可以通过双速风机的设置,提升防排烟的效果。
(3)发在发生时,由于烟雾的密度较低,一般漂浮在室内的屋顶附近,因此暖通空调系统的防排烟设计应充分考虑烟雾的这一特性,将相关的防排烟设置安装在屋顶或者顶层。
(4)在进行防排烟设计时,还应通过科学合理的设计,提升整个系统的运行效率,降低设备投入,节约成本。
4.6 严格进行防火阀的设计
在进行防排烟系统设计时,严禁忽略防火阀的设计。应按照规定要求,在规定位置设置防火阀以及防排烟防火阀(如图2 所示),以保障这些设施的防火隔离效果。
图2 防火墙处的防火阀安装图
4.7 其它措施点
(1)在进行内部走廊设计时,可以借助温度控制,实现机械排烟系统的自动开启,可以有效的提升火灾发生时,防排烟系统的工作效率。
(2)对于风机入口处的防火阀,也可以借助温度控制的方式,实现防火阀的及时开启。
5 结束语
综上所述,随着社会经济的进步,建筑工程得到了迅猛发展。因此,在进行暖通空调系统的防排烟设计时,应紧跟时代发展的脚步,结合建筑的现场实际情况,在保障人们的舒适度的前提下,设计出合理的防排烟系统。相关设计人员应严格执行相关规定,对防排烟系统进行合理的设计,针对可能出现的影响防排烟系统正常运行的问题,积极采取有效的措施解决,推动建筑行业的可持续发展。