胡伟顺
(广东建安消防机电工程有限公司 广东省广州市)
随着社会的发展,不同形式的建筑不断涌现在城市的角落,城市化的进程中建筑的消防问题越发重要,也得到有关部门的高度重视,多地区已要求新建建筑都必须通过消防检测后才能申请消防验收。现就民用建筑防排烟系统在施工及消防检测中常见的问题进行探讨分析。
建筑防排烟系统主要包括防烟楼梯间及前室,消防电梯前室或合用前室,避难走道及前室、避难层(间)的防烟系统。设置在一、二、三层且房间建筑面积大于100m2或设置在其他楼层的歌舞娱乐场所、中庭、公共建筑内大于100m2且经常有人停留的地上房间或面积大于300m2且可燃物较多的地上房间、长度大于20m的疏散走道等部位应设置排烟设施。地下(半地下)建筑或地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积大于200m2或单个房间建筑面积大于50m2,且经常有人停留或可燃物较多时,也应设置排烟设施。防排烟系统就是一个包括:排烟(送风)风机、风管或风井、各种排烟(防火)阀门、风口以及联动系统等设施,直接受消控中心控制的、具有独特功能的系统。笔者就以上需设置防排烟的部位及防排烟系统的构成结合本人在工程管理中及消防系统调试检测中经验,谈谈防排烟系统中的常见问题:
建筑防烟系统是利用送风机将室外空气送到防护区内,使得防烟楼梯间、前室、疏散走道之间形成压力梯度,防止烟气的侵入和火灾蔓延,还能起到了通风作用,为疏散人员和消防救援人员提供新鲜空气。防烟楼梯间、前室、疏散走道之间压力差必须要严格符合规范的要求,压差过大或过小都会对人员的安全逃生造成影响。在以往的工程中经常遇到防烟楼梯间、前室的风压过大或过小的问题。防烟楼梯间风压过大的原因主要是:①设计的风量过大,部分设计只是简单的按照规范表格的加压送风量选择最大值,而没有经过严格的计算;②风机的选型不当;③地上部分的防烟楼梯间与地下部分的防烟楼梯间共用加压送风井,当地下室楼层较少时容易造成地下室防烟楼梯间超压。解决方法:①在楼梯间、前室、疏散走道之间设置余压阀,超压时通过余压阀泄压;②在风机出口设置电控旁通阀,通过压力传感器控制旁通阀的开关从而控制相关的风压。
防烟楼梯间风压过小的原因主要是:①土建风井不密封,砖砌井道即使土建要求砂浆抹平,工人也常是边砌边抹,靠近底板的一行砖由于施工难度大通常都不抹,容易造成气流的泄漏;②竖井堵塞,部分风井甚至脚手架、钢笆片还没拆除,尼龙袋、纸箱等建筑垃圾容易堵塞竖井;③防烟楼梯间、前室的防火门间隙太大造成漏风;④风阀开不足,特别是一些室外的阀门,日晒雨淋,自安装后到验收时间较长,长期不用已经生锈失灵;⑤风机选型不当。解决方法:①加压送风管尽量不要采用土建风道,采用金属风道,保证送风道的密封性以及管壁的光滑度,减少漏风及沿程阻力损失。②防火门一定要选用合格的产品,使得门缝漏风量符合要求,目前防火门安装已经有检测标准,严格执行就好。③对于风机的选型,需注意仔细核算风机是否能继续保持在设计的效率点附近,以保证风机在火灾时的有效送风量。
防烟楼梯间风压不均衡,部分建筑地下室由于建筑的布局而没有设置加压送风井,整个4~5层地下室的防烟楼梯间只是在某一层设置加压送风口,单点送风不利于整个楼梯间的压力均衡。解决方法:设计初期,通风专业与建筑专业配合好,预留好加压送风井,按照规范每隔2~3层设置加压送风口,毕竟防烟楼梯间是发生火灾时的救命通道,不能因为一点商业利益降低它的要求。
防烟楼梯间前室(或合用前室)风压过小,原因主要:①土建风井不密封;②加压送风阀不严密漏风量太大;③设计要求火灾时加压送风口是打开着火层及上一层,而报警联动主机编程设置火灾时加压送风口是打开着火层及上下各一层,导致前室(或合用前室)送风量不足。解决方法:①不用土建风道,改用金属风道。②选用高气密电动加压送风口,减小漏风。③对于火灾时加压送风口是打开着火层及上一层或着火层及上下各一层,目前做法两种都有还是要以设计的意见为主,报警联动主机编程还是按设计要求区执行。
自然排烟是以热压和风压的作用、不消耗机械动力、经济简单而又方便的排烟方式,但受室外风向和风速的影响较大,宜结合当地盛行的风向及项目的特点综合考虑在两个不同朝向设置可开窗。在部分工程的施工及消防检测中也发现存在以下的问题:①开窗面积不符合要求,部分工程前期建筑与暖通专业配合确定开窗面积,后因建筑/装饰变更导致开窗面积减小,而没有及时通知暖通专业修改相应的设计;②自然排烟窗设置为固定窗、半开窗、斜开窗,其设置的形式和位置均不利于自然排烟,尤其需要注意《消防安全技术实务》中已明确提出上悬窗不能作为排烟使用;③高位排烟侧窗、排烟天窗缺少便于开启的操作装置,不利于火灾时的自然排烟口/窗的手动操作。解决方法:对自然排烟口/窗的面积进行复核,需按实际开窗的投影面积计算,百叶需考虑遮挡系数,一般防雨百叶取0.6,普通百叶取0.8,如不能满足规范要求的面积应及时向建设方、设计方反馈意见,待设计出变更后再执行新方案;应改用直接可对外开启的排烟窗,如考虑到建筑的外观不能改动宜改设机械排烟;在自然排烟窗附近下部适当位置距地面1.30~1.50m的高度设置手动开启排烟窗的装置,以便紧急情况下能迅速打开排烟窗。
在不具备自然排烟条件时,机械排烟能迅速把火灾时建筑房间内、走道内的烟气和热量及时排出室外,从而降低被保护区域的烟气浓度,为人员逃生创造有利条件。再以往的工程实际中,发现排烟系统常常存在以下问题:
①排烟风口的设置不符合烟气流动的规律,部分项目的排烟口不是设置在保护区的上部,而是在下部,距顶棚的距离较大,机械排烟口的设置位置对排烟效果影响较大,排烟口越低,则烟气越往下压,对人员疏散危害就越大。部分排烟口设置在疏散出口附近,会导致烟气流动方向与人员的逃生的方向一致,不利于人员的疏散。②防烟分区的挡烟垂壁设置不合要求,此问题在地下车库较为常见,很多项目防烟分区之间未按规范要求设置挡烟垂壁,部分建筑设计要求采用结构梁作为挡烟垂壁,但由于排烟口设置在结构梁的下面,此时结构梁就起不了挡烟垂壁的作用。无形中造成防烟分区的扩大,火灾时烟气容易扩散,不但影响排烟效果,高温的烟气还可能使非着火区域的喷淋头爆裂而喷水,影响着火区的消防供水。③排烟风速不符合要求,目前的规范只规定了风道风速的上限,建设方一般都要求设计风速按上限取值以减小风道断面。按规范排烟风机的风量是按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算的,而各防烟分区支管及风口是按该防烟分区每平方米不少于60m3/h计算,当只开启一个防烟分区的排烟口并连锁启动排烟风机时,该防烟分区支管和排烟口的风速很容易超出有关的规定。④防排烟阀门欠缺维护管理,传动机构锈蚀,无法响应动作。解决方法:①《消防安全技术实务》中已有明确规定:房间高度小于3.00m时,排烟口下缘应在顶棚面80cm以内;房间高度为3.00~4.00m时,排烟口下缘应在离地面2.10m以上;房间高度大于4.00m时,排烟口下缘在房间总高度一半以上。排烟口的设置应符合设计文件的要求,参照上述规定设置。②挡烟垂壁严格按照规范要求设置。③防烟分区的支管及风口宜按该防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。④有可靠的消防设施也需要好的维护,才能在关键时刻起到相应的作用,平时要按规定加强消防设施的维护管理。
按要求设置了合理的防排烟系统后,还需设置正确的电气消防联动控制逻辑关系,才能使系统正常的工作。在消防检测中,常发现防排烟系统电气控制存在以下问题:①排烟风机启动后,相应的补风机没有联动启动。在封闭的环境,排烟时没有联动补风机,会导致烟气排不出去。②排烟风机的入口处设置280℃排烟防火阀关闭后,未能连锁停止排烟风机,火灾时会导致高温烟气扩散,造成火灾的蔓延。③排烟口与排烟风机的联动不合要求,排烟口开启时仅是排烟风机启动的一个触发信号,还需所在防烟分区的一个烟/温感或者手报信号,才能联动启动排烟风机。还有部分工程按照旧规“任一排烟口开启就触发排烟风机的启动”是不正确的,这样容易发生误动作。解决方法:①应加强通风、电气设计专业之间沟通、协调,强化施工之前的图纸会审,把问题解决在设计图纸阶段。②熟悉新规范,按新规范执行。
随着人民生活水平的提高,城市里市民个人的自行车是日趋见少,建筑内的自行车库要么空置要么挪作他用,现在不少建筑自行车库用来停放电动车,而电动车的火灾危害远远大于自行车。有关部门也意识到电动车的火灾危害性,公安部下发了《关于规范电动车停放充电加强火灾防范的通告》,要加强对电动车的管理。但目前自行车库的排烟风量按车库要求设计计算或按库房的要求设计计算,两种情况都有,规范未有明确规定,而按这两种情况计算的风量相差较大,有关部门应该结合现实情况,给出明确指引。
对于大开间区域的排烟,目前有关的规定只是要求“防烟分区内排烟口距最远点的水平距离不应超过30m”,“排烟口风速不能为0,不宜大于10m/s”,笔者认为如果排烟口距最远点按上限取值,而排烟的风速又比较小,并不能保证整个防烟分区内排烟效果,还需有关部门完善相关的规定。
施工是将设计转化为实物,而检测是对施工结果是否符合设计要求、满足使用功能的监督。在施工过程中发现设计错误应及时反馈并按最新设计变更进行施工,在检测中发现系统存在的问题也要及时通知施工单位进行整改,要从设计、施工、检测整过程不断去完善整个防排烟系统。充分认识防排烟系统的属性和重要性,保证防排烟设施时刻处于正常的“待机”状态,以便发生火灾时,能够迅速投入工作充分发挥作用,从而达到减小火灾损失的目的。