【摘要】在建筑設計過程中,建筑的防火設計占據(jù)著十分重要的位置。而在建筑防火設計中,防排煙設計是非常關(guān)鍵的一個要素,所以說防排煙設計的綜合水平對建筑的性能有著較為顯著的影響。
【關(guān)鍵詞】建筑設計;防火設計;防排煙
城市發(fā)展中建筑規(guī)模越來越大,若出現(xiàn)安全事故,就可能會造成十分嚴重的損失。建筑設計中,消防設計尤其是防排煙設計有著非常積極的作用,其可確保建筑的整體安全性,減少由于火災造成的人員及財產(chǎn)損失,因此排煙設計受到了人們的高度關(guān)注。
1、防火排煙設計的積極作用
建筑結(jié)構(gòu)較為復雜,樓梯間、電梯等豎向管道煙囪的應用越來越廣泛,且如今防排煙布置科學性存在著非常大的不足,面對大規(guī)模的火災無法及時起到阻止火災蔓延的作用。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,建筑火災中一半以上人群都是由于吸入了過多的有毒氣體,最終死亡。因此在建筑設計中,消防設計對建筑的安全性有著十分重大的意義,在消防設計中,防排煙設計是最為核心的環(huán)節(jié),其對保護人們的安全有著不可忽視的作用。
2、設計的內(nèi)容分析
首先是煙氣擴散路線。火災會產(chǎn)生大量的高溫煙氣,其密度小于冷空氣密度,所以煙氣會不斷上升。隨后順著水平方向向周圍擴散,當煙氣流動到管道當中時就會出現(xiàn)垂直擴散的現(xiàn)象,而進入到下一層之后煙氣又會以水平方式擴散。
其次選擇防排煙區(qū)域。防排煙區(qū)域應避免超出防火區(qū),且不同防排煙區(qū)域的面積不得超過500平方米,同時還要避免防排煙區(qū)域跨層設置。
最后是防排煙的方式。建筑防排煙主要有兩種方式,一種是自然排煙,一種是機械排煙,若自然排煙能夠滿足排煙的需要則應選擇自然排煙,若不能則應使用機械排煙。
3、建筑防火設計中防排煙設計分析
3.1防煙系統(tǒng)設計
防排煙系統(tǒng)主要是為了確保區(qū)域內(nèi)的安全,避免有毒煙氣進入?yún)^(qū)域內(nèi)部。防煙系統(tǒng)一般應用于消防疏散的主要部位,這些部位在火災發(fā)生時,內(nèi)部不會出現(xiàn)煙氣,或者在極端的條件下,當一定量的煙氣進入到系統(tǒng)中時,防火人員應及時將煙氣排除,對此應采取自然排風和機械排風的方式。采用機械排風時要利用機械加壓的方式,保證主體部位一直保持在正壓的狀態(tài)下,且其他部分的煙氣壓力要小于消防疏散的主要部位,這樣才能避免煙氣的進入。
3.2排煙系統(tǒng)設計
排煙系統(tǒng)可確保在出現(xiàn)火災時,將煙氣及時地排出室外。排煙系統(tǒng)主要應用于房建和疏散走道,這些部位在發(fā)生火災時內(nèi)部會進入不定量的煙氣,可采用機械通風或自然通風的方式來排除室內(nèi)的煙氣。采用機械方式時,排煙風機會將高溫的煙氣排放到室外,并且可在走道內(nèi)產(chǎn)生負壓,從而擠走煙氣,補充新鮮空氣,確保疏散安全。若采用自然排煙方式,因為煙氣具有高溫的特點,且自然排煙窗要高于蓄煙的高度,煙氣的壓力要比室外的空氣大,因此利用壓力差可排除室內(nèi)的煙氣。
3.3防煙系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)對比
防煙系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)的應用范圍有一定的差異,防煙系統(tǒng)通常應用于安全疏散道的重點位置,排煙系統(tǒng)主要應用于房間和疏散道當中。防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)雖然都可以采用機械和自然兩種方式,但是其作用原理存在明顯不同。防煙系統(tǒng)是確保煙氣無法進入,排煙系統(tǒng)則是排除火災所產(chǎn)生的煙氣,保證某一區(qū)域的安全性,有利于居民疏散及逃生。
3.4排煙窗開啟面積和豎井面積設計
在相關(guān)的建筑設計防火規(guī)范當中,明確規(guī)定了建筑排煙系統(tǒng)開啟面積以及豎井面積,但是在新修訂的建筑設計防火規(guī)范當中已經(jīng)將這一規(guī)定內(nèi)容取消,故此在全新的技術(shù)標準發(fā)布之前,在建筑防排煙設計中還可以根據(jù)以往的設計規(guī)范來處理。
3.5封閉樓梯間有、無外窗的防煙設計
相關(guān)標準指出防煙系統(tǒng)中沒有涉及到封閉樓梯間,但是封閉樓梯間是消防疏散的主要環(huán)節(jié),所以要保證其安全運行,避免煙氣的進入。
按照2014年的防火設計規(guī)范要求,疏散樓梯應最大限度使用自然通風,從而更好地提高煙氣排除的效率,增強樓梯間的安全性。防煙是封閉樓梯間主要目的,一般而言,樓梯間不可進入煙氣,但是在特殊狀況下還是會在樓梯間出現(xiàn)煙氣。具體原因如下:
其一是室內(nèi)著火位置的煙氣經(jīng)過封閉樓梯間門進入到封閉樓梯間當中。以建筑最小層高為3000mm為例,一般而言,不計算防火門的高度和樓板建筑面層做法,且防火門上部還有700mm的高度,已經(jīng)超出了擋煙垂壁的最小要求,但對高層建筑來說,封閉樓梯的防火門上部的高度會有所增加。又因為公共建筑當中必須要設置吊頂,而吊頂?shù)母叨纫呀?jīng)為防火疏散門留出了足夠的距離,同時還可保持其兩個小時不受火災的影響。所以在大規(guī)?;馂那闆r下,煙氣會從室內(nèi)進入到封閉樓梯間,但是其幾率較小。
其二是封閉樓梯間的外窗附近出現(xiàn)火災后產(chǎn)生的煙氣。因為離封閉樓梯間的外窗較近,或受到現(xiàn)場風力的影響,煙氣均要經(jīng)過封閉樓梯間的外窗進入。2014年的防火規(guī)范當中明確指出封閉樓梯間外窗周圍1m之內(nèi)不能出現(xiàn)其他的外窗,所以受大型火災影響,煙氣從室外進入到樓梯間當中的可能性非常小。
此外,若著火位置的煙氣較濃且無法順利排走,部分的煙氣會進入到封閉樓梯間,其會沿著外窗自然排出。但是這時外窗主要的作用是防煙排煙。在部分項目當中,可能會出現(xiàn)封閉樓梯的外窗附近設置室內(nèi)排煙口和排煙補風口,若項目自身具有一定限制,則應在封閉樓梯間的外窗附近設置排煙口,排煙口與封閉樓梯間的距離要在1m以上。若在封閉樓梯間外窗的附近設置排煙補風口,則排煙補風口與封閉樓梯間外窗的距離應在5m以上。
在不設置外窗時,按照相關(guān)規(guī)定,可在樓梯間內(nèi)部設置機械送風系統(tǒng),同時還要設置防煙樓梯間,這種方式能夠很好地增強疏散的效果。在沒有外窗且采用機械加壓方式時,樓梯間可始終保持正壓,且室內(nèi)其他房建的煙氣和室外的煙氣由于受到封閉樓梯內(nèi)機械壓力的影響,無法非常順利地進入到封閉樓梯當中,進而提高了樓梯間的安全性及穩(wěn)定性。若不能采用機械送風的方式,可根據(jù)實際樓梯間的具體情況,嚴格按照設計方案的規(guī)范去執(zhí)行和處理。
結(jié)語:
建筑設計中防火設計對建筑的安全性有著不可忽視的作用,在建筑防火設計中,防排煙設計是最為重要的一部分,防排煙設計的效果直接決定了建筑消防設計的整體水平,但是這一設計工作自身具有較強的復雜性,因此必須要采取有效措施提高設計的綜合水平,進而維護居民財產(chǎn)安全。
參考文獻:
[1]劉剛.高層建筑消防防火排煙設計中的問題分析策略探析[J].城市建筑,2017(9).
作者簡介:
談重娟,中房集團西寧建筑設計有限公司,青海西寧。