建筑消防工程防排烟设计及施工难点

刘丽梅 宗玉刚 姜海坤

山东省产品质量检验研究院 山东 济南 250102

当前，建筑行业的发展速度有目共睹，但随着数量和规模的增加，容易出现一些安全问题。为保障生命和财产安全，无论哪种类型的建筑，对于消防工程建设都要给予高度重视。一旦有火灾出现，浓烟的伤害性非常大，所以消防工程建设中，防烟设计十分关键，科学的防烟设计，可以为救援人员救人争取更多的时间，也有益于人员疏散，挽救更多的生命，但是防排烟设计工作存在一些施工难点需要重点探究，本文针对建筑消防工程防排烟设计及施工难点做出了如下分析。

1 、建筑消防工程概述

首先，建筑消防工程，具体来说包括：灭火系统、消防给排水系统、火灾自动报警系统、固定灭火系统以及疏散系统。在工程中，各系统都有自己的价值功能，缺一不可；其次，对于该项工程内容的建设，还需要一些措施，如防火门、防火卷帘等。这些措施的建设，在有火灾发生时，可以通过相应的协调和分工，争取更多的火灾扑救以及人员营救时间，尽量减少火灾造成的危害[1]。

2 、建筑消防工程防排烟设计措施分析

2.1 设计防烟系统

对于防烟系统的设计，原理为应用机械加压送风的形式，或者选择自然通风的方法，避免前室、楼梯间等相应的疏散空间有烟气进入。其中，疏散楼梯间、前室以及避难层等区域对防烟系统的设计十分关键。防烟设施有两种不同的形式，一种措施为机械加压送风，另外一种为自然排烟设计，可以将外窗打开。设计的防烟系统，需要注意的问题包括：其一，一定更要对建筑设计意图认真领会，明确人员疏散通道设计；其二，对于疏散楼梯间、前室等区域，布置的防烟部位要结合开窗情况和要求，并对满足排烟条件给予判断；其三，应用机械加压送风系统，需要考虑的因素条件为层数、地上以及地下有没有合并打压，开门的尺寸等，进而对合理的加压送风系统进行设计。需要强调的是，现代化商业体建筑设计更加繁琐，有些建筑会根据地势情况建设，有些建筑为特殊建筑形式，如下沉式，所以外窗可能会在每部楼梯中设置，使得自然排烟设计有了更多的基础条件。此外，结合建筑开展计算，可明确相符合的送风量以及全压，进而对正压送风效果给予保障[2]。

2.2 设计排烟系统

对于排烟系统的设计，应用的原理为：通过机械排烟的形式，或者利用自然的形式排烟。其中，将房间、走道空间内的烟气向建筑外进行排放，该装置会在汽车库、中庭、大于一定面积的房间和超过一定长度的走廊中设置。该系统有两种不同的形式，一种为机械排烟形式，另一种为自然排烟形式，可将外窗开启。设计排烟装置过程中，需要强调的事项包括：其一，对建筑整个功能区域认真调整，对建筑中要设置的排烟场所充分考虑；其二，走廊、中庭以及大房间等排烟区域要做好详细的梳理，结合开窗情况以及要求，对其是否与自然排烟条件满足给予判断；其三，应用机械排烟时，要结合防烟分区划分情况，竖向排烟或者水平排烟情况对相符合的排烟系统进行设计，以便设计更加合理科学。对该系统进行设计时，最主要的一项便是对防烟分区科学划分，特别是竖向排烟系统，需要使防烟分区的面积尽可能接近。此外，选择排烟井的位置也是关键的内容，既不能对建筑产生过大的影响，又要方便接管，更要与疏散门保持好相应的距离，如果没有良好的位置，排烟管道不会有顺利的走向，便会对其他管道安装造成不良影响，还会对吊顶空间占用，使排烟效果降低很多。现在，在很多新型商业建筑当中，由于设计较为繁杂，需要对美观效果充分考虑，所以排烟出口以及正压进口并不好寻找，在设计过程中需要对排烟出口和正压送风入口的距离高度关注，以免出现烟气短路问题。在屋面的防排烟设施当中，还要设置防晒以及防雨等相关措施，否则在长时间使用之后，防排烟设施会发生老化或遭到腐蚀，降低消防效果。例如：某建筑设施了环形走道，其中应用的设计为竖向排烟，该消防系统遇到的问题为：每一层走道面积都大于500m3，但无论在哪个区域对排烟井进行设计，距离最远点都有大于30m的情况，如果对两个房间分区进行划分，不但要将挡烟垂壁设置在环形走道当中，还要将排烟管敷设在吊顶内部，不但对美观造成了影响，还出现了管道材料浪费的情况。面对这一问题，经过详细探讨和分析之后，将两个排烟井设置在了环形走廊的两侧，并对两套排烟系统加以设计，通过两台风机联动控制的形式，将挡烟垂壁取消，通过测试和实验，发现起到的排烟效果十分理想[3]。

3 、防排烟系统施工难点问题分析

3.1 机械排烟设备性能不理想

风机以及排烟井的设置，构建成了机械排烟设备。设计的排烟风机施工要结合规定的压力标准和具体的风量需求，对符合参数的风机进行选择。但有些设计人员对于现场的调查以及测量工作开展并没有全面细致的进行，或者因为系统的造价问题使得风机功率有些偏小，输出压力不理想，导致最终的出风量不足[4]。有些供应商对于排烟风机的参数进行了虚标，具体运行时并不符合铭牌参数，这一问题便会降低排烟效果。排烟井施工过程中属于排烟设施施工当中的关键任务，在之前的施工作业开始时，最普遍的问题便是漏风，为对这一问题加以改善，很多建筑工程当中设置的排烟井都应用了金属管道，以至于密封性有了更好的保障，同时防火阀、排烟阀最常产生的问题便是动作卡顿或者快关失效，这是由于阀体自身没有良好的质量或者安装阀门时没有按照规定的要求和标准严格开展，以至于出现了阀门失效情况。

3.2 烟机配电施工难题

对于排烟烟机的设置，有效的配电施工是对设备安全运行给予保障的关键性因素，但是配电施工实践中经常存在的一项问题便是施工并不规范，主要包括：（1）单回路配电问题、备用电源缺少问题以及自动切换装置问题。（2）配电线路的走线设置十分混乱，电线的线径与国家提出的标准并不相符，线路两端的线标非常不清晰，以至于电路检查过程中有较大的困难。（3）配电箱没有较高的防护等级，雨水以及灰尘容易进入。（4）设备的防雷接地不理想，易出现雷击故障等等。这些配电施工难点和问题都会引发烟机设备运行时出现故障，使得消防排烟系统有非常多的隐患。

3.3 更改建筑结构未与消防设计人员进行沟通

针对建筑主体进行施工以及装饰装修当中，因为业主提出的要求，或其他因素产生的影响，有时会对现有的结构布局进行更改，主体施工方再对施工设计进行更改之后，并没有与防火消防人员做相应的沟通，以至于消防设备的外形尺寸、结合面安装等接口尺寸等与新的建筑结构设计并不相符，会使房间排烟系统的施工有一定的困难，产生不利影响，甚至出现误工问题，有时要对设备进行更换才能完成安装施工作业内容，不仅出现了经济损失，还会因为临时的设计更改降低消防系统性能。

4 、高层建筑防排烟系统问题解决措施

4.1 应用一体化设计方案

对于建筑消防工程进行设计时，一定要结合建筑的整体结构设计，使设计方案形成一体化，其中建筑设计图纸中需要涵盖的内容包括防排烟机械、电气设备、排烟管道以及排烟窗。可对主体结构设计与防排烟系统设计没有完美衔接的问题进行解决。其中，可以采用的方法包括：通过BIM技术先建立好3D模型，在该模型当中将消防防排烟系统嵌入，并开展模拟化施工，这样的过程可以保障防排烟系统紧密结合建筑整体结构，规避设计出现缺陷[5]。

4.2 应用高性能防排烟设备

为了实现理想的设计预期，保障防排烟系统的性能，对于电气和机械设备的选择一定要保障好质量，所以设备的选型设计，采买以及质量把控等各项环节都要加强，功率较大的防排烟风机可利用变频启动的形式实现，以减少启动电机过程中对低压配电系统造成的冲击，规避启动功率较大时出现的跳闸问题。此外，在防排烟系统当中，还要对当前最先进的传感器报警装置进行设置，并安装远程监控设备，有益于系统自动化以及信息化水平的提升，方便管理人员第一时间找到防排烟系统当中存在的隐患，使设备的运维管理水平得到提升。

4.3 强化施工质量监督

对于质量监督管理的强化，有益于防排烟系统性能的提高，是必不可少的手段，建筑方需要挑选经验丰富并有资质的消防设计施工单位开展相应的设计和施工工作，其中质量监督单位要对施工的每项环节进行监管和把控。其中，工程设计审核、施工监督检查、竣工验收等要强化管理力度，才能使消防工程与质量标准完全相符[6]。

5 、结束语

总之，消防工程属于整体性工程，在应用时每个系统都要发挥自己的作用，并彼此配合。如果其中的某个系统产生了问题，对于整体会产生一定的影响。在各个系统中，防排烟的作用是保障人员疏散，为消防人员救火争取有利条件。火灾发生之后，消防控制中心会将指令发送给防排烟系统，利用烟气的走向控制，在空间和时间方面，争取有利条件，保障人员的疏散和火灾的扑灭。有益于提升救援效率，所以对于防排烟系统的建设，防排烟系统设计是极其关键的内容，要重要点分析和研究。