■ 陳操 成都市消防救援支隊(duì)新都大隊(duì)

近年來，伴隨著國家對(duì)于建筑消防安全的管理整治力度不斷提升，越來越多的建筑消防隱患開始被人們所熟知。作為高層建筑的常規(guī)消防安全設(shè)施之一，防排煙系統(tǒng)的主要功效在于排除煙氣并防止煙氣進(jìn)入安全疏散通道，以便于在發(fā)生火災(zāi)時(shí)為建筑居民提供安全可靠的疏散環(huán)境，同時(shí)也便于消防救援隊(duì)伍可以有效開展滅火救援工作，從而達(dá)到減少傷亡、降低損失的目的。而在實(shí)際當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工不合理、驗(yàn)收管理不足等因素所引發(fā)的防排煙系統(tǒng)問題并不少見，故加強(qiáng)對(duì)高層建筑防排煙系統(tǒng)常見問題的研究和分析，對(duì)于進(jìn)一步加強(qiáng)消防安全建設(shè)有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、防排煙系統(tǒng)類型

自然排煙系統(tǒng)、機(jī)械排煙系統(tǒng)和機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)是目前高層建筑中主流的三種系統(tǒng)。自然排煙系統(tǒng)是充分利用煙氣流動(dòng)的特征，依靠合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)部布局，加快煙氣在建筑內(nèi)部的排散。自然排煙系統(tǒng)屬于最簡單的物理排煙結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、無需電源和專用設(shè)備的特征。機(jī)械排煙系統(tǒng)則是依靠特定的機(jī)械設(shè)備組來完成排煙工作，其主要包括防火閥、排煙口、排煙管道、抽風(fēng)機(jī)等設(shè)備，工作原理是利用抽風(fēng)機(jī)將建筑內(nèi)部的煙氣排出至建筑外部，避免煙氣擴(kuò)散至居民生活區(qū)域及安全疏散區(qū)域。機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)本質(zhì)上屬于強(qiáng)制性的防排煙措施，其能夠在建筑電梯間、樓梯間前保持一定正壓，避免煙氣侵入，形成無煙區(qū)，從而營造一個(gè)小范圍的無煙空間[1]。

二、自然排煙系統(tǒng)的常見問題

自然排煙系統(tǒng)作為最簡單的排煙系統(tǒng)，其在實(shí)際中擁有著廣泛的應(yīng)用空間。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014 顯示，除了單層主體建筑高度超過24m的體育館、會(huì)堂、劇院等公共建筑以及高層建筑中的人民防空地下室，建筑防煙樓梯、電梯間前室均適合使用自然排煙方式[2]。

（一）自然排煙窗的位置選擇

從自然排煙系統(tǒng)的原理角度來看，排煙窗的位置設(shè)置將直接影響實(shí)際的排煙效果。僅考慮自然排煙效果，排煙窗應(yīng)當(dāng)盡量設(shè)置在外墻上部，并保持開啟狀態(tài)，具體的設(shè)置數(shù)量則應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑室內(nèi)面積而決定。而在實(shí)際當(dāng)中，考慮到建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素的影響，大部分的自然排煙窗設(shè)置在了外墻下部，其具體樓層頂板之間存在一定的距離，這顯然會(huì)影響到自然排煙的實(shí)際效果和效率。

（二）開窗面積的問題

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中針對(duì)自然排煙窗的具體開窗面積有著明確的要求和規(guī)定，而在實(shí)際當(dāng)中卻普遍存在未按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置開窗面積的情況，甚至?xí)嬖趯⒐潭ù懊娣e計(jì)算為自然排煙窗面積的情況，最終導(dǎo)致高層建筑的實(shí)際自然排煙窗開窗面積無法達(dá)到《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，并影響到實(shí)際的排煙效果。

（三）排煙窗結(jié)構(gòu)不合理

在部分高層建筑當(dāng)中，排煙窗會(huì)以不可開啟的固定窗形式而存在，且此類排煙窗同樣會(huì)被計(jì)算到排煙窗面積之內(nèi)。也有部分建筑會(huì)將排煙窗上部做成固定窗，下部可移動(dòng)，這種設(shè)計(jì)不會(huì)影響到排煙效果，但在實(shí)際中，往往會(huì)在火災(zāi)中起到反作用，即下部排煙窗持續(xù)向建筑內(nèi)部輸送新鮮空氣，從而導(dǎo)致火勢(shì)加劇。此外，部分建筑中存在著排煙窗與防煙分區(qū)距離過遠(yuǎn)的情況，這種情況常見于走廊當(dāng)中。當(dāng)存在這種情況時(shí)，即便是排煙窗的數(shù)量和開窗面積滿足了建筑需求，但實(shí)際的排煙效果并不理想，無法有效排出走廊內(nèi)部的煙氣。

三、機(jī)械排煙系統(tǒng)的常見問題

（一）排煙口位置設(shè)置不當(dāng)

排煙口位置設(shè)置不當(dāng)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是排煙口的高度不足。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生之后，煙氣溫度相對(duì)較高，會(huì)大量集中在頂棚處，而排煙口必須設(shè)置在外墻上部才能保證煙氣可以有效排出。二是布局不合理。排煙口數(shù)量和防煙分區(qū)的面積比重設(shè)置不合理，一旦防煙分區(qū)的面積過大，會(huì)導(dǎo)致單個(gè)排煙口的排煙流量過大，這種情況下會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致煙層下部清潔空氣被排出。

（二）排煙閥安裝位置不當(dāng)

部分設(shè)計(jì)及施工人員對(duì)于排煙閥的認(rèn)識(shí)存在一定的誤區(qū)，認(rèn)為排煙閥與送風(fēng)閥之間沒有較大的差異。在這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的影響之下，局部排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工不夠合理，導(dǎo)致排煙風(fēng)機(jī)沒有直接設(shè)置在防煙分區(qū)內(nèi)部。設(shè)計(jì)人員認(rèn)為排煙風(fēng)機(jī)會(huì)直接將室內(nèi)的煙氣排出，沒有考慮到煙氣的排出可能會(huì)進(jìn)一步引發(fā)煙火蔓延的問題。而根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的基本要求，排煙閥的設(shè)計(jì)和安裝均具有明確的要求，其理論上需要設(shè)置在頂棚或者靠近頂棚的墻面，且與附近安全出口、安全通道的最小水平距離不得超過1.5m，距離最近可燃物的距離不得小于1m。

（三）機(jī)械防排煙設(shè)施的設(shè)置問題

對(duì)于帶有裙房的高層建筑而言，裙房以上部分可以采取自然排煙方式，若裙房走廊不具備自然排煙的條件時(shí)，則應(yīng)當(dāng)按照要求設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施。若高層建筑內(nèi)部存在超過20m 的內(nèi)部走廊時(shí)，則應(yīng)當(dāng)在走廊兩側(cè)設(shè)置自然排煙窗，若開窗面積無法達(dá)到防排煙的基本要求，則需要額外設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施。在實(shí)際當(dāng)中，裙房以及20m 以上內(nèi)部走廊未設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施的情況并不少見，這種情況下若僅僅依靠自然排煙系統(tǒng)，自然無法滿足建筑內(nèi)部的防排煙需求[3]。

四、機(jī)械加壓防排煙系統(tǒng)的常見問題

（一）漏風(fēng)系數(shù)的取值問題

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中針對(duì)風(fēng)道漏風(fēng)系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì)較為籠統(tǒng)，并未明確加壓送風(fēng)機(jī)風(fēng)量的具體標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致實(shí)際設(shè)計(jì)過程中影響到了設(shè)計(jì)人員的判斷，多數(shù)設(shè)計(jì)人員認(rèn)為風(fēng)機(jī)送風(fēng)量越大，越能夠滿足防排煙需求。因此，在設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)過度追求計(jì)算值或者規(guī)范規(guī)定值，將送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量設(shè)置為較大的參數(shù)，這無疑影響到了前室和樓梯間門的正常開啟，一旦風(fēng)機(jī)滿荷載運(yùn)行，將直接影響到建筑內(nèi)部居民是否能夠順利逃生。此外，在排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量確定上也存在一定的不合理之處，部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量時(shí)沒有充分考慮到漏風(fēng)系數(shù)因素，甚至?xí)谖纯紤]漏風(fēng)系數(shù)的情況下配備排煙風(fēng)機(jī)，會(huì)導(dǎo)致排煙部位的排煙量無法得到保障。針對(duì)漏風(fēng)系數(shù)的取值問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮控制時(shí)間和控制煙氣層高度來對(duì)排煙量進(jìn)行確定，并進(jìn)一步選擇漏風(fēng)系數(shù)，確定排煙風(fēng)機(jī)的參數(shù)設(shè)置，在保證實(shí)際排煙效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步追求經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性[4]。

（二）送風(fēng)口設(shè)置不合理

在機(jī)械加壓防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，部分豎向防排煙系統(tǒng)的送風(fēng)口一般會(huì)設(shè)置成百葉窗式的常開風(fēng)口，各個(gè)送風(fēng)口的大小和尺寸基本相似。各個(gè)送風(fēng)口在風(fēng)量和風(fēng)速方面存在一定的偏差，這主要是因?yàn)楦鱾€(gè)送風(fēng)口與風(fēng)機(jī)之間存在不同的距離差異，距離風(fēng)機(jī)較近的送風(fēng)口往往風(fēng)量大、風(fēng)速快，排煙效果好，而距離風(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)的送風(fēng)口效果則恰恰相反，甚至末端送風(fēng)口基本不具備排煙的功效。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中針對(duì)排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量作出了詳細(xì)規(guī)定，當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)一個(gè)防煙分區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)按每平方米面積不小于60m3/h 計(jì)算，擔(dān)負(fù)2個(gè)及以上的防煙分區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3/h 計(jì)算。需要注意的是，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中所指的風(fēng)量是排煙風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量，并非指的是防煙分區(qū)的風(fēng)量。而在實(shí)際當(dāng)中，具體的風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)以及防煙分區(qū)支管和排煙口的計(jì)算是按照哪一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算也存在一定的爭(zhēng)議。所以在火災(zāi)發(fā)生后，若僅僅開啟防煙分區(qū)排煙閥，并連鎖啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)時(shí)，該區(qū)域的支管和排煙口將迅速超過標(biāo)準(zhǔn)范圍。故在設(shè)計(jì)的過程中，按照120m3/h 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況不少見，而這種設(shè)計(jì)方式則會(huì)在潛移默化的過程中將防煙分區(qū)的排風(fēng)量擴(kuò)大一倍，致使各個(gè)防煙分區(qū)風(fēng)管、風(fēng)口配置偏大[5]。

（三）排煙風(fēng)機(jī)的電動(dòng)控制問題

排煙風(fēng)機(jī)電動(dòng)控制主要存在的問題包括以下兩個(gè)方面：一是聯(lián)動(dòng)控制設(shè)置不合理。從高層建筑排煙系統(tǒng)的設(shè)置現(xiàn)狀來看，部分技術(shù)人員會(huì)將排煙防火閥的自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)與排煙風(fēng)機(jī)并聯(lián)在一起，這也意味著當(dāng)排煙防火閥關(guān)閉之后，排煙風(fēng)機(jī)也會(huì)同步關(guān)閉，導(dǎo)致排煙風(fēng)機(jī)停運(yùn)過早，沒有完全將室內(nèi)的煙氣徹底排出室外。二是沒有設(shè)置多線制控制方式。在火災(zāi)發(fā)生的初期階段，排煙風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行將直接影響到室內(nèi)煙氣的排出效果，這無論是對(duì)前期的居民撤離還是對(duì)后期的滅火救援均有著直接的影響。在安裝排煙風(fēng)機(jī)的過程中，總線制聯(lián)動(dòng)排煙機(jī)的情況最為常見，這種控制方式存在一定的技術(shù)弊端，即過度依靠系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一旦火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，排煙風(fēng)機(jī)將無法繼續(xù)投入正常使用。

（四）排煙風(fēng)機(jī)配電不符合規(guī)范

目前，部分排煙風(fēng)機(jī)的配電仍存在無法滿足建筑物負(fù)荷級(jí)別的問題。個(gè)別排煙風(fēng)機(jī)沒有與消防電源相連接，而是直接與建筑樓層明配電箱相連接，甚至有的采取了單回路配電線路、沒有設(shè)置末端電源自動(dòng)切換裝置。此外，配電線路的敷設(shè)不達(dá)標(biāo)也是一種常態(tài)化的現(xiàn)象，如配電線路穿過PVC 塑料管、穿過金屬管時(shí)未涂刷防火涂料等，都可能導(dǎo)致配電線路的防火性能無法達(dá)標(biāo)，并且在火災(zāi)發(fā)生后，可能會(huì)因?yàn)榕潆娋€路被燒毀而導(dǎo)致排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

五、結(jié)語

綜上所述，防排煙系統(tǒng)是保障高層建筑消防安全的關(guān)鍵系統(tǒng)。文章對(duì)各個(gè)類型排煙風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)階段中的常見問題進(jìn)行了分析，同時(shí)也針對(duì)部分問題提出了個(gè)人見解和認(rèn)識(shí)，以期為同類工程研究帶來一定的參考。