原创《探析建筑防火设计中的防排烟设计》
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【摘 要】在建筑设计过程中,建筑的防火设计占据着十分重要的位置.而在建筑防火设计中,防排烟设计是非常关键的一个要素,所以说防排烟设计的综合水平对建筑的性能有着较为显著的影响.
【关键词】建筑设计；防火设计；防排烟
城市发展中建筑规模越来越大,若出现安全事故,就可能会造成十分严重的损失.建筑设计中,消防设计尤其是防排烟设计有着非常积极的作用,其可确保建筑的整体安全性,减少由于火灾造成的人员及财产损失,因此排烟设计受到了人们的高度关注.
1、防火排烟设计的积极作用
建筑结构较为复杂,楼梯间、电梯等竖向管道烟囱的应用越来越广泛,且如今防排烟布置科学性存在着非常大的不足,面对大规模的火灾无法及时起到阻止火灾蔓延的作用.相关数据显示,建筑火灾中一半以上人群都是由于吸入了过多的有毒气体,最终死亡.因此在建筑设计中,消防设计对建筑的安全性有着十分重大的意义,在消防设计中,防排烟设计是最为核心的环节,其对保护人们的安全有着不可忽视的作用.
2、设计的内容分析
首先是烟气扩散路线.火灾会产生大量的高温烟气,其密度小于冷空气密度,所以烟气会不断上升.随后顺着水平方向向周围扩散,当烟气流动到管道当中时就会出现垂直扩散的现象,而进入到下一层之后烟气又会以水平方式扩散.
其次选择防排烟区域.防排烟区域应避免超出防火区,且不同防排烟区域的面积不得超过500 平方米,同时还要避免防排烟区域跨层设置.
最后是防排烟的方式.建筑防排烟主要有两种方式,一种是自然排烟,一种是机械排烟,若自然排烟能够满足排烟的需要则应选择自然排烟,若不能则应使用机械排烟.
3、建筑防火设计中防排烟设计分析
3.1 防烟系统设计
防排烟系统主要是为了确保区域内的安全,避免有毒烟气进入区域内部.防烟系统一般应用于消防疏散的主要部位,这些部位在火灾发生时,内部不会出现烟气,或者在极端的条件下,当一定量的烟气进入到系统中时,防火人员应及时将烟气排除,对此应采取自然排风和机械排风的方式.采用机械排风时要利用机械加压的方式,保证主体部位一直保持在正压的状态下,且其他部分的烟气压力要小于消防疏散的主要部位,这样才能避免烟气的进入.
3.2 排烟系统设计
排烟系统可确保在出现火灾时,将烟气及时地排出室外.排烟系统主要应用于房建和疏散走道,这些部位在发生火灾时内部会进入不定量的烟气,可采用机械通风或自然通风的方式来排除室内的烟气.采用机械方式时,排烟风机会将高温的烟气排放到室外,并且可在走道内产生负压,从而挤走烟气,补充新鲜空气,确保疏散安全.若采用自然排烟方式,因为烟气具有高温的特点,且自然排烟窗要高于蓄烟的高度,烟气的压力要比室外的空气大,因此利用压力差可排除室内的烟气.
3.3 防烟系统与排烟系统对比
防烟系统与排烟系统的应用范围有一定的差异,防烟系统通常应用于安全疏散道的重点位置,排烟系统主要应用于房间和疏散道当中.防烟系统和排烟系统虽然都可以采用机械和自然两种方式,但是其作用原理存在明显不同.防烟系统是确保烟气无法进入,排烟系统则是排除火灾所产生的烟气,保证某一区域的安全性,有利于居民疏散及逃生.
3.4 排烟窗开启面积和竖井面积设计
在相关的建筑设计防火规范当中,明确规定了建筑排烟系统开启面积以及竖井面积,但是在新修订的建筑设计防火规范当中已经将这一规定内容取消,故此在全新的技术标准发布之前,在建筑防排烟设计中还可以根据以往的设计规范来处理.
3.5 封闭楼梯间有、无外窗的防烟设计
相关标准指出防烟系统中没有涉及到封闭楼梯间,但是封闭楼梯间是消防疏散的主要环节,所以要保证其安全运行,避免烟气的进入.
按照2014 年的防火设计规范要求,疏散楼梯应最大限度使用自然通风,从而更好地提高烟气排除的效率,增强楼梯间的安全性.防烟是封闭楼梯间主要目的,一般而言,楼梯间不可进入烟气,但是在特殊状况下还是会在楼梯间出现烟气.具体原因如下：
其一是室内着火位置的烟气经过封闭楼梯间门进入到封闭楼梯间当中.以建筑最小层高为3000mm 为例,一般而言,不计算防火门的高度和楼板建筑面层做法,且防火门上部还有700mm 的高度,已经超出了挡烟垂壁的最小要求,但对高层建筑来说,封闭楼梯的防火门上部的高度会有所增加.又因为公共建筑当中必须要设置吊顶,而吊顶的高度已经为防火疏散门留出了足够的距离,同时还可保持其两个小时不受火灾的影响.所以在大规模火灾情况下,烟气会从室内进入到封闭楼梯间,但是其几率较小.
其二是封闭楼梯间的外窗附近出现火灾后产生的烟气.因为离封闭楼梯间的外窗较近,或受到现场风力的影响,烟气均要经过封闭楼梯间的外窗进入.2014 年的防火规范当中明确指出封闭楼梯间外窗周围1m 之内不能出现其他的外窗,所以受大型火灾影响,烟气从室外进入到楼梯间当中的可能性非常小.
此外,若着火位置的烟气较浓且无法顺利排走,部分的烟气会进入到封闭楼梯间,其会沿着外窗自然排出.但是这时外窗主要的作用是防烟排烟.在部分项目当中,可能会出现封闭楼梯的外窗附近设置室内排烟口和排烟补风口,若项目自身具有一定限制,则应在封闭楼梯间的外窗附近设置排烟口,排烟口与封闭楼梯间的距离要在1m 以上.若在封闭楼梯间外窗的附近设置排烟补风口,则排烟补风口与封闭楼梯间外窗的距离应在5m 以上.
在不设置外窗时,按照相关规定,可在楼梯间内部设置机械送风系统,同时还要设置防烟楼梯间,这种方式能够很好地增强疏散的效果.在没有外窗且采用机械加压方式时,楼梯间可始终保持正压,且室内其他房建的烟气和室外的烟气由于受到封闭楼梯内机械压力的影响,无法非常顺利地进入到封闭楼梯当中,进而提高了楼梯间的安全性及稳定性.若不能采用机械送风的方式,可根据实际楼梯间的具体情况,严格按照设计方案的规范去执行和处理.
结语：
建筑设计中防火设计对建筑的安全性有着不可忽视的作用,在建筑防火设计中,防排烟设计是最为重要的一部分,防排烟设计的效果直接决定了建筑消防设计的整体水平,但是这一设计工作自身具有较强的复杂性,因此必须要采取有效措施提高设计的综合水平,进而维护居民财产安全.
设计论文参考资料：
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