浅谈暖通消防设计施工要点

李嘉　杨雪

【摘 要】本文对民建住宅及公建商业中常见的暖通消防形式——消防防烟系统和消防排烟系统做以分析，针对设计和施工中的关键步骤做以讨论。

【关键词】消防防烟系统；消防排烟系统

0.引言

改革开放以来，快速的工业化和城市化使我国工程建设有了巨大的发展，消防系统的重要性也越来越被人们所重视。火灾事故表明，烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。烟气中携带有较高温度的有毒气体和微粒，对人的生命构成极大威胁。合理的设计和优化的施工是消防安全的首要保证。

1.消防防烟系统

建筑中的防烟方式可采用机械加压送风防烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。

防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室应设置防烟设施。这是因为建筑物内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室都是建筑物着火时最重要的安全疏散通道。火灾时可通过开启外窗等自然排烟设施将烟气排出，亦可采用机械加压送风的防烟设施，使重要疏散通道内的空气压力高于其周围的空气压力，阻止烟气侵入。

1.1自然排烟

除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。采用自然排烟时，防烟楼梯间前室、消防电梯间前室的开窗面积不应小于2.0m2；合用前室的开窗面积不应小于3.0m2。靠外墙的防烟楼梯间，每5 层内可开启排烟窗的总面积不应小于2.0m2。

1.2机械加压送风防烟系统

建筑物内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室在火灾时若无法采用自然排烟，应采用机械加压送风的防烟措施，使这些部位内的空气压力高于火灾区域的空气压力。目前国内对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室进行加压送风的做法有以下3种：

（1）只对防烟楼梯间进行加压送风，其前室不送风。

（2）防烟楼梯间及其前室分别设置两个独立的加压送风系统，进行加压送风。

（3）对防烟楼梯间加压送风，并在楼梯间通往前室的门上或墙上设置余压阀，将楼梯间超压的风量通过余压阀送至前室。

在加压送风防烟系统的设计中，多数设计对防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室分别加压送风，其防烟效果较好。但国内也有只对防烟楼梯间加压送风而前室不送风的实例，这种系统设置较为简单。理论上，对防烟楼梯间加压的空气气流将从防烟楼梯间与前室之间的门缝或疏散时开启的门洞向前室流动，再经前室与走道之间的门缝或开启的门洞流出。前室无疑是增加了空气的压力，受到一定程度的保护，因而只对防烟楼梯间加压送风，前室不送风的系统设置是合理的。防烟楼梯间和合用前室的机械加压送风防烟系统宜分别独立设置，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。

采用机械加压送风防烟系统时，要注意防烟楼梯间和前室或合用前室的正压值。仅从防烟角度来讲，送风正压值越高越好，但由于一般疏散门的方向是朝着疏散方向开启，而加压作用力的方向恰好与疏散方向相反，如果压力过高，可能会开门困难，甚至打不开门。所以消防规范中对此处有明确规定，防烟楼梯间为40Pa至50Pa。前室、合用前室、消防电梯间前室为25Pa至30Pa。

2.消防排烟系统

建筑中的排烟可采用机械排烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。

以高层建筑为例，一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑下列部位应设排烟设施：

（1）长度超过20m的内走道。

（2）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间。

（3）高層建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。

2.1自然排烟

建筑内着火时，自然排烟是利用火灾时产生的热压，通过可开启外窗或排烟窗（包括在火灾发生时破碎玻璃以打开外窗）把烟气排至室外。长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%。净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。

这里需要特别注意的是室内中庭净空高度不超过12m的限制，这是由于室内中庭高度超过12m时，就不能采用可开启的高侧窗进行自然排烟，其原因是烟气上升有层化现象。这是指烟气上升到一定高度时，随着温度的降低烟气又会下降，转成水平方向扩展而不再上升，使得烟气无法从高窗排出室外。

2.2机械排烟系统

设置排烟设施的场所当不具备自然排烟条件时，应设置机械排烟设施。需要特别说明的是走道排烟面积为走道的地面积与连通走道的无窗房间或设固定窗的房间面积之和，不包括有可开启外窗的房间面积。

建筑内设置机械排烟设施且室内净高小于等于6.0m 的场所应划分防烟分区；每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区宜采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁以及顶棚或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体等进行分隔。设置防烟分区能较好地保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，以便蓄积和迅速排除。

设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的风量应符合下列规定：担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00m的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算（单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h）。担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。这里指的是选择排烟风机的风量，并不是把防烟分区排烟量加大一倍，而是当排烟风机不论是水平方向还是垂直方向担负两个或两个以上防火分区排烟时，只按两个防烟分区同时排烟确定排烟风机的风量。

机械排烟系统的设置应符合下列规定：

（1）横向宜按防火分区设置。

（2）竖向穿越防火分区时，垂直排烟管道宜设置在管井内。

（3）穿越防火分区的排烟管道应在穿越处设置排烟防火阀。排烟防火阀应符合现行国家 标准《排烟防火阀的试验方法》GB15931 的有关规定。

防烟分区内的排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置且距最远点的水平距离不应超过30m。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。排烟管道必须采用不燃材料制作，安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

3.结语

随着社会的不断发展，高层、超高层等大规模建筑也不断兴建，消防也越来越引起社会的关注。合理的消防设计，优化的消防施工将给人们的安全带来更多的保证。 [科]

【参考文献】

[1]建筑设计防火规范.GB50016-2006.

[2]高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95.