程 鵬
(山西四建集團有限公司,山西 太原 030024)
在高層建筑內(nèi),防煙系統(tǒng)承擔著阻止煙氣向疏散通道擴散,保證建筑內(nèi)人員順利疏散和避難的重要任務,所以規(guī)范規(guī)定加壓送風機的風壓除沿程損失外應能保證有余壓值。但是在進行余壓調(diào)試時經(jīng)常會有送風口風量不足、余壓值基本為零等情況發(fā)生。
造成上述問題的原因有多個方面,在設計、生產(chǎn)和施工過程中我們需要針對這些問題采取相應的預控措施,通過多個渠道解決。問題主要為以下幾個大類。
超過100 m的高層建筑在深化設計或?qū)嶋H施工時,機械加壓送風系統(tǒng)沒有分段,造成了防煙系統(tǒng)內(nèi)部送風量不平衡情況嚴重,風壓分配嚴重不均,所要求的余壓值難以形成。
規(guī)范強制性條文規(guī)定:對于超高層建筑(高度大于100 m)來說,機械加壓送風系統(tǒng)應該豎向分段并且要互相獨立設置,且每段高度不超過100 m;為了均衡風壓,風道內(nèi)每100 m要進行封堵,人為豎向分段,并分別設置風機加壓送風。
采用了直灌式加壓送風系統(tǒng)。該種送風方式效率并不高,會導致距離風機近的地方風壓大,而距離風機越遠風壓越小。并且送風過程中漏風量比較大,導致風壓不夠。
當實際條件不允許,只能采用此種系統(tǒng)時,32 m以上的高層建筑的樓梯間,應該采用兩點送風,要兩個部位同時往里吹;這兩個送風口之間的距離應該不小于建筑高度的1/2,因為要均衡風壓,所以兩個點要盡量分散;并且考慮到沿程損失,設計送風量應按計算值的1.2倍來考慮,這樣才能彌補直灌式加壓送風系統(tǒng)的先天缺陷,見圖1,圖2。
直接按照表格或規(guī)范給出的值確定風量,造成了所選的風機風量和風壓不達標;或者采用了通風空調(diào)—機械排煙兼用系統(tǒng),卻未按設計要求選擇雙速風機;甚至不按照設計文件標注的型號供貨,導致風機功率偏小,這些都是風機選型不正確導致的問題。
規(guī)范規(guī)定:建筑高度小于24 m時,風量查表即可;建筑高度大于24 m時,防煙樓梯間和各種前室(獨立、合用、消防電梯)的風量應該按照計算值與查表得到的值,二者相比取大值來確定,應該比較后再確定風機風量,見表1。
表1 防煙樓梯間、獨立前室、合用前室各自加壓送風的送風量
在按照風量選擇風機時應注意,風機風量應為計算風量的1.2倍,如果是直灌式加壓送風系統(tǒng)風管,風量還需再增加20%,也就是風機風量=計算風量×1.2×1.2。
1)高層建筑的剪刀樓梯間的加壓送風口設置不合理:只在一趟樓梯內(nèi)設置或兩趟樓梯內(nèi)交錯布置都是錯誤的做法,送風口數(shù)量不夠,實際加壓效果不佳。
2)加壓送風口周圍布置了自然排煙口,可開啟外窗等漏風源。發(fā)生火災時,加壓送風系統(tǒng)基本失去了作用,防煙樓梯間無法形成正壓。
3)機械加壓送風口設置在了容易被門擋住的地方,疏散時門開啟擋住了出風口,導致風量不足,同時由于送風風速過大,疏散門很難推開,也會阻礙人們正常疏散。
4)部分送風口選型不正確:防煙樓梯間采用常開式送風口時,豎向加壓送風風管內(nèi)部風壓不均勻,倘若各風口型號尺寸大小均一致,則會影響各層風量的平衡,距離送風機較遠的風口風量不達標,甚至末端的送風口的風速、風量接近于零,無法保證送風系統(tǒng)的正壓值。
新的防排煙規(guī)范明確規(guī)定:剪刀樓梯的兩個樓梯間、獨立前室、合用前室的機械加壓送風系統(tǒng)應分別獨立設置。因而高層剪刀樓梯間的兩趟樓梯間的送風口應該分別獨立設置,即兩趟樓梯間各自每隔2層~3層設置一個常開式送風口。
檢查設置了機械加壓送風的場所,是否存在百葉窗或者可開啟的外窗(除避難層需設置的固定窗),漏風處無法形成正壓,理論上說,自然通風和機械加壓是不能共用的。
檢查送風口是否被門擋住。
各層送風口面積應根據(jù)該風口的風速來確定,并且該風速應符合規(guī)范標準,一般來說,加壓送風口的風速不宜超過7 m/s,否則會影響人員疏散。
1)出于成本和施工便利等因素考慮,多數(shù)防煙送風管道借用土建的井道,這是不規(guī)范的做法,如果送風豎井內(nèi)被其他專業(yè)如水暖管道占用,有效截面面積減小,管井內(nèi)風速上升,沿程損失就會成倍增加。
2)由于豎井風道施工條件比較困難,采用土建風道的施工質(zhì)量往往不過關,風道內(nèi)部抹面工序不認真,表面粗糙,甚至有其他專業(yè)的預留洞口沒有封堵,漏風現(xiàn)象十分嚴重。
防排煙新規(guī)3.3.7條明確規(guī)定:機械加壓送風管道應采用不燃材料制作且內(nèi)壁光滑,且不應采用土建風道。3.3.8條規(guī)定:豎向設置的送風管道應獨立設置在管道井內(nèi)。也就是說,豎向的送風井需要做成內(nèi)襯風管,外層混凝土的管道井,在施工中的通常做法是先安裝金屬管道,再在金屬管道外做管道井,這種做法更便于操作。
主干風管的嚴密性檢驗是檢測漏風量的關鍵步驟,新規(guī)范6.3.5條規(guī)定抽查比例不應小于整個風管系統(tǒng)的30%,且不少于1個系統(tǒng)。漏風量應該符合GB 50243通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的相關規(guī)定。法蘭連接的金屬風管,螺栓孔之間距離應不大于150 mm,非金屬風管螺栓孔的間距應不大于120 mm,并且法蘭四個角應該有螺栓固定。風管以密封膠密封時,密封面應在風管的正壓側(cè),不應在負壓側(cè)。并且在風管安裝完畢后,其接口的有效截面面積不得縮小。
對于防煙樓梯間和前室合用一個系統(tǒng)的高層建筑,如果非聯(lián)動開啟的前室常閉送風口的漏風量很大,那么在風壓調(diào)試時調(diào)試層(著火層及上下層)的風速和風壓就達不到要求,加壓送風風道的壓力分布也無法達到設計標準。此外,應該關閉的防火門的縫隙也是主要的漏風點,這也是無法保證余壓值達標的主要原因。
日常巡查前室的常閉送風口應該保持在完全關閉的位置,直到火災發(fā)生或者調(diào)試時再打開,以及排查防火門是否完全關閉不留縫隙。
防煙樓梯間與前室之間的正壓值過大導致疏散門很難推開,這是因為合用正壓送風系統(tǒng)未設計壓差調(diào)節(jié)裝置。按規(guī)范要求,防煙樓梯間和合用前室,宜分別獨立設置送風系統(tǒng)。但實際條件只能讓二者共用一個正壓送風系統(tǒng),又沒有在樓梯間和前室之間加設余壓閥時,如果樓梯間比前室的壓力大的多,從前室進入樓梯間的門則難以打開。
機械加壓送風系統(tǒng)應該設置測壓裝置和風壓調(diào)節(jié)措施,即測超壓和余壓的裝置。樓梯間與前室合用送風系統(tǒng)時需要在相鄰的墻上裝設余壓閥,保證防煙樓梯間及前室之間、前室和疏散走道之間的壓力差不超過規(guī)定值。防排煙新規(guī)對余壓值作出的規(guī)定為:前室、避難層與走道之間壓差應為25 Pa~30 Pa,樓梯間與走道之間壓差應為40 Pa~50 Pa,余壓值超過壓差時要采取泄壓措施。確保從防煙樓梯間到前室,前室到走道,走道到房間,壓力是遞減的。
如何保證防煙系統(tǒng)的風量,減少系統(tǒng)沿程損失,直接影響著高層建筑的防煙效果,更與整棟樓內(nèi)人員的安全疏散緊密相連。最新頒布的GB 51251—2017建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標準已經(jīng)開始實施,我們應該以高度的責任感,在施工過程中嚴格按照規(guī)范執(zhí)行,及時發(fā)現(xiàn)問題,采取多項預控措施避免此類問題的發(fā)生,保障防煙系統(tǒng)的高效運行。