大型商业楼防排烟设计要点分析

王星

【摘 要】 大型商业楼中火灾烟气危害性比一般建筑更加严重，在火灾中更容易造成大量人员伤亡和财产损失，对防排烟系统的设计要求比一般建筑要高。本文首先提出了目前大型商业楼防排烟系统中常见的问题，然后对防排烟系统的设计要点进行了简要的分析。

【关键词】 防排烟 问题 设计

近年来，建筑火灾事故呈明显上升趋势，群死群伤事故时有发生，给国家和人民生命财产造成了极大的损失。大型商业楼人群集中，环境复杂，火灾发生时疏散难度大，安全要求等级更高。做好大型商业楼消防安全，除了要提高全民的消防安全意识意外，还需要我们做到在火灾发生时及时排除烟气并有效防止烟气进入安全疏散通道，使消防人员更有效地开展灭火救援工作，最大限度地减少高层建筑火灾事故中的人员伤亡。因此，科学地进行防排烟设计、施工、管理尤为重要。

1、防排烟系统设计流程及常见问题

1.1 自然排烟窗结构形式不对

自然排烟系统中，有的把排烟窗做成不可开启的固定窗，并将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内；有的将窗的上部做成固定窗，把可开启的排烟窗设在窗的下部，不但严重影响了排烟功能，还会起到反作用，下部排烟窗向火源处输送新鲜的空气，使火势会更加迅猛（如图1）。

1.2 机械排烟口和排烟阀设置不合理

在机械排烟系统的主要问题就是排烟口的设置高度不够。火灾时烟气温度很高，排烟口设置在顶棚或靠近顶棚的墙面时，才能有效将烟气排出。在实际施工中，却往往出现将排烟口或排烟窗的位置设置过低的情况，影响烟气排放效果。

1.3 机械加压防排烟系统常见问题

在机械加压防排烟系统中常见问题有漏风系数取值不合理，合用正压送风系统未设计压差调节装置，送风口设置不符合要求以及防排烟风机的配电不符合规范要求。很多设计人员陷入了误区，认为风机送风量越大越好，在设计风量时为追求大于计算值或规范规定值，就将送风机的送风量定得很大，造成前室或楼梯间的门难以开启。

2、排烟方式的优化选择

对于大型商业楼层，若建筑采用机械排烟方式，则应根据建筑的安全性能目标进一步对排烟量、排烟口位置、排烟阀面积、管道布置、风机参数等进行确定，尽量减少可能降低排烟效率的影响因素；若采用自然排烟方式，在设计自然排烟系统时，由于自然排烟以烟气自身的浮力为驱动力进行排烟，同时又容易受到环境风等因素的影响，需要对烟气流动的有效性进行论证。

3、加压送风量的计算

4、排烟量的确定

4.1 可燃物和火灾荷载分析

建筑内存在可燃物是火灾发生的基本条件，而火灾的规模则与可燃物数量、分布以及燃烧特点等有关。在绝大部分公用建筑中，都存在着可燃物，如商场、仓库的货物、装修材料、家具等都是这类建筑中常见的可燃物，而可燃物的性质是决定火灾火源状况（火源功率、增长方式）的主要参数，人们通常通过考虑可燃物的热值及燃烧的增长方式来设定火源。下面就给出了试验测量获得的建筑中常见可燃物按时间平方方式增长的火源功率增长系数（如表1）。

4.2 烟气产生量的计算

4.3 烟气产生量的核算

排烟量核算是一个数值迭代过程，其步骤如下：（1）采用轴对称羽流质量流率计算公式计算羽流的质量流率；（2）对排烟量进行初始化；（3）根据排烟量与补气量相等，假设补气流速在补气口处均匀分布，计算补气流速；（4）重新计算补气流速环境下的羽流质量流率；（5）将上一步获得的羽流质量流率作为新的排烟量；（6）比较新的排烟量和上次获得的排烟量，若两值相差满足收敛条件，结束迭代，输出获得的排烟量；否则返回步骤（3），进行下一次迭代。除此之外，最终确定排烟量时，对于机械排烟，需要考虑一定的风机和管道漏风量，多数场合下，出于安全，还要将漏风补偿后的排烟量乘上一个大于1的安全系数来作为最终设计的排烟量；若采用自然排烟系统，利用自然排烟口排烟流量的计算方法对所需排烟面积进行类似的核算。

5、机械排烟系统管理以及排烟口布置

大型商业楼的防排烟系统及其排烟量（排烟面积）的确定应结合建筑功能特点、可燃物类型及分布、安全性能目标、补气条件、环境条件等进行综合考虑。在布置排烟风机时走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置；排烟管道必须采用非燃材料制作，安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用非燃烧材料制成，并应与可燃物保持不小于150mm的距离；机械排烟系统与通风、空调系统宜分开设置，若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求；设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%；排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上；设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不小于1.00m。排烟口平时关闭，并应设有手动和自动开启装置。

6、结语

通过对大型商业楼的防排烟系统排烟方式的选择、排烟量的确定以及烟控系统排烟效果的评估等方面对大空间建筑防排烟系统的性能化设计进行了探讨，给出了设计的步骤，可为建筑防排烟系统合理性设计提供依据。

参考文献

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