刍议烟层温度对机械排烟系统有效性的影响

■ 杨宝恩 衡水市建筑设计院有限责任公司

国内外大量建筑火灾表明，死亡人数中有50% 左右是被烟气毒死的。随着物质生活质量的提高，建筑室内装饰越来越多，尽管国家制定了相应的法规，但是材料的使用以及监管情况还是存在一些问题，建筑火灾产生的有害烟气主要危害如下[1]：

第一，烟气的毒性。烟气中含有一氧化碳、丙烯醛、氯化氢、光气、氨气、氰化氢等剧毒物质。

第二，烟气的高温危害。有关资料显示，人暴露在高温烟气中，65℃时可短时忍受，在100℃左右时，一般只能忍受几分钟。

第三，烟气的遮光性。烟气具有很强的减光作用，使得人们在有烟场合的能见度急剧降低，严重妨碍人员疏散和相关人员扑救。

鉴于建筑火灾中烟气的严重危害性，经过长时间的技术积累与对典型火灾的分析，2018年国家颁布了《建筑防烟排烟系统技术标准》（以下简称《标准》），对设计、施工及验收、消防产品的生产及准用等各方面做出了比较明确的规范，当然也会有些值得讨论的、不成熟的地方。

一、问题引出

《标准》[2]4.4.10 对机械排烟系统排烟防火阀的设置部位做了强制性规定，根据2.1.14 的术语规定，排烟防火阀平时呈开启状态，当管道中烟气温度达到280℃时关闭，4.4.6 规定了排烟风机入口处的排烟防火阀还会连锁关闭排烟风机，此时机械排烟系统就停止运行了。因此合理确定烟层温度就会关乎机械排烟系统的有效性。《标准》4.6.10～14 针对不同的烟羽流给出了质量流量、烟层平均温度、各防烟分区排烟量、排烟口最大允许排烟量计算的相应公式，不再罗列，建筑设计业内软件公司积极配合新标准的使用，相继推出了一些计算软件，笔者使用了其中的鸿业防排烟计算软件2.0 版，在与《标准》附录B 相同的特定条件下进行烟层温度计算，根据计算结果整理出了相应数据。

二、计算数据

燃料面距地高度为0m 时，轴对称型烟羽流烟层平均温度、质量流量计算结果如表1所示。

表1 燃料面距地高度为0m 时，轴对称型烟羽流烟层平均温度、质量流量计算结果

注：表中上行为烟层平均温度（℃），下行为烟气质量流量（kg/s），黑线内的部分表示烟层平均温度已超过280℃。

三、结论

文章就燃料面距地高度为0m 时的轴对称型烟羽流烟层的理想状态进行了计算，上表中红色的数据显示烟层平均温度已超过甚至相当一部分远超过280℃，极有可能引起防烟分区中的排烟防火阀关闭，机械排烟系统不能发挥应有的作用，系统的有效性会大打折扣，对于其他的情况可以修改软件的相关设定通过计算得出，会出现更多烟层平均温度超过280℃的情况。因此合理确定储烟层厚度、排烟口的最大允许排烟量应以烟层平均温度作为重要评判依据，《标准》中附录B 的数据以及4.4.12.2 的规定值得进一步探讨。

四、困惑

笔者对《标准》中小于3m 净高的空间和走道的排烟口（窗）设置的有关要求感到困惑，实际工程中图审机构也对挡烟垂壁下沿距地高度提出疑义，认为不能影响疏散（2.0m），但是具体的火灾疏散高度没有明确的出处；另外对于房间最小排烟量的规定值也很不理解，造成房间排烟口设置过多。