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        淺析高層建筑設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性

        2021-04-13 08:46:18邢海龍
        中國應(yīng)急管理科學(xué) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:高層建筑重要性

        邢海龍

        摘要:現(xiàn)代建筑逐漸朝向高層化和超高層化建筑方向發(fā)展,高層建筑規(guī)模越來越大。而在高層建筑發(fā)展過程中,消防安全也越發(fā)受到重視,人員疏散成為消防安全的重要環(huán)節(jié)。高層建筑火災(zāi)事故中,由于煙氣窒息導(dǎo)致的死亡事件層出不窮,為降低火災(zāi)損失,保證人員安全,高層建筑需要設(shè)置好防排煙系,本文就此展開研究探究高層建筑防排系統(tǒng)設(shè)置的重要性,并對(duì)防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了一些意見。

        關(guān)鍵詞:高層建筑;防排煙系統(tǒng);重要性

        一、高程建筑中防排煙系統(tǒng)的重要性

        防排煙系統(tǒng)是采用一定手段對(duì)建筑物內(nèi)的煙氣流動(dòng)進(jìn)行控制,幫助人員疏散逃生提供保障。防排煙系統(tǒng)需要根據(jù)防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置,分為防火區(qū)和防煙區(qū),其中防火區(qū)要根據(jù)建筑類型和耐火等級(jí)進(jìn)行劃分,其主要是控制火勢(shì)進(jìn)而減少損失;防煙分區(qū)不可超過500㎡,且不可跨越防火區(qū)一般。防煙區(qū)包括防火分隔和擋煙垂壁。電氣控制主要是通過防火分區(qū)將煙氣控制在一定范圍內(nèi),確保其他區(qū)域無煙氣出現(xiàn),并及時(shí)排除煙氣,保障逃生順利。

        對(duì)于高層建筑安全疏散工作而言,樓梯間是重要的垂直通道。高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi),樓內(nèi)人員通過疏散通道進(jìn)入安全地帶。高層建筑無論平面布局如何變化,在發(fā)生火災(zāi)時(shí),一般是從房間到走道再到前室、樓梯間,最后到達(dá)建筑底層,出到室外?;馂?zāi)會(huì)導(dǎo)致建筑停電,平時(shí)所使用的電梯會(huì)自動(dòng)停放在底層,無法用于火災(zāi)疏散,因此,樓梯間是唯一的安全疏散垂直通道[1]。

        高層建筑中樓梯間是從樓底到樓頂?shù)呢Q井,其在發(fā)生火災(zāi)時(shí),建筑內(nèi)豎井會(huì)出現(xiàn)煙囪效應(yīng)起火,房間所產(chǎn)生的高溫?zé)煔忭樦枭⑼ǖ乐蓖翘蓍g,導(dǎo)致樓梯間形成煙囪。根據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),火災(zāi)中由于煙氣窒息死亡的人數(shù)占比較高,甚至達(dá)到78.9%,而燒死的人數(shù)也一般是先中毒窒息暈倒后才被燒死。由此可見,高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)置的重要性。一個(gè)優(yōu)秀的排煙系統(tǒng)可以排除火災(zāi)中80%的熱量,大大降低火災(zāi)溫度,提高救援成功率。

        在火災(zāi)發(fā)生時(shí),煙氣水平流動(dòng)速度在0.4~0.8m/s,垂直擴(kuò)散速度是3~4m/s,也就是煙氣在無障礙情況下,只需要1min就能擴(kuò)散到幾十米高的大樓中,煙氣流速遠(yuǎn)超人員輸送速度。而高層建筑火災(zāi)發(fā)生時(shí),樓梯間和電梯井是重要的垂直蔓延途徑,為確保疏散通道安全。在樓梯間內(nèi)設(shè)置了詮釋并采用機(jī)械送風(fēng),形成較大的氣體壓力,在疏散通道門關(guān)閉情況下,通過門縫可以向前室漏風(fēng),再向走道漏風(fēng),著火房間煙氣不會(huì)順著走到進(jìn)入到前室,前室到走道構(gòu)成了強(qiáng)勁氣流,導(dǎo)致煙氣受阻,并在走道內(nèi)設(shè)置了機(jī)械排煙系統(tǒng),防止高溫?zé)煔膺M(jìn)入到前室樓梯間,始終可以保持在無煙狀態(tài)中為人員安全疏散提供通道[2]。

        二、高層建筑中應(yīng)用的防排煙形式

        1.自然排煙

        很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在高層建筑防煙樓梯間仍然應(yīng)用自然排煙形式,這是由于自然排煙十分經(jīng)濟(jì)簡單。根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和管理水平,在住宅過程中可以采用自然排煙形式。

        2.豎井排煙

        豎井排煙井和送風(fēng)井占據(jù)的空間比較大,因此一般很難被接受。我國設(shè)計(jì)人員認(rèn)為豎井排煙方式由于所需截面較大,對(duì)設(shè)計(jì)布置產(chǎn)生影響,會(huì)導(dǎo)致建筑使用面積減少,因此很少使用。

        3.機(jī)械排煙

        (1)機(jī)械排煙和自然進(jìn)風(fēng)。近年來,國內(nèi)外防排煙技術(shù)逐漸發(fā)展,該排煙方式被提出異議,有人認(rèn)為該方式無法排出已經(jīng)被煙氣侵入的疏散管道中的煙氣,也無法達(dá)到疏散通道內(nèi)無煙的作用,導(dǎo)致疏散人員產(chǎn)生不安全感。同時(shí),若是前室人員擁擠,理想氣流組織被破壞,排煙效果也會(huì)受到影響,因此該方式很少被應(yīng)用在高層建筑中。

        (2)機(jī)械加壓送風(fēng),利用通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣體流動(dòng)以及壓力對(duì)煙氣流動(dòng)進(jìn)行控制,使煙氣不會(huì)侵入到某些地區(qū),導(dǎo)致該地區(qū)壓力增加。近年來,我國高層建筑發(fā)展速度加快,關(guān)于機(jī)械加送風(fēng)的研究也逐漸深入,該方式被涉及人員廣泛采用。機(jī)械加送風(fēng)排煙可以使疏散通道達(dá)到無煙目的,確保人員疏散有效安全,同時(shí)投資成本也低于機(jī)械排煙成本,值得被應(yīng)用。

        三、高層建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)置

        1.疏散樓梯及其前室設(shè)置

        根據(jù)防火要求,高層建筑均配置了消防樓梯、消防樓梯前室、消防電梯前室、合用前室,為了避免火災(zāi)蔓延,確保人員疏散安全,需要保證疏散樓梯間前室和走廊維持標(biāo)準(zhǔn)壓差。也就是說,在空氣壓力上,疏散樓梯間壓力>前室>走廊,為維持壓差需要應(yīng)用加壓送風(fēng)系統(tǒng)保證正壓,使樓梯防火門在開啟時(shí)不會(huì)進(jìn)入其中。走道與疏散樓梯之間的過渡帶就是前室,其是人員暫留緩沖壓地帶,可以避免走廊失火使煙氣擴(kuò)散到前室甚至樓梯間。前世需要保持正壓狀態(tài),一般不單獨(dú)設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng),只是利用防火門縫滲漏時(shí)間加壓,加送風(fēng)口在與地面靠近的墻上或風(fēng)管上設(shè)置。

        加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置可以采用避免超壓措施,一般前室和樓梯間的門采用推栓外開防火門,一般情況下處于關(guān)閉狀態(tài)。在前世壓力過大時(shí),人力無法將防火門推開進(jìn)入前世。若是樓梯間壓力過大,人員也無法將樓梯門推開進(jìn)入疏散樓梯間。因此,為了防止超壓現(xiàn)象出現(xiàn),需要采取一些措施,可以在疏散樓梯間配備正壓送風(fēng)系統(tǒng),也可以利用縫隙滲漏平衡壓力,或是設(shè)置正壓風(fēng)機(jī)。高層建筑中常用第一種方法,其他兩種方法需要設(shè)置靜壓傳感元件在疏散樓梯間中,才能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。

        2.中廳或大空間設(shè)置

        一般建筑物火災(zāi)的燃燒溫度是900~1000℃,在這種高溫環(huán)境下,常溫空氣在加熱后,體積會(huì)膨脹到4倍,若是不及時(shí)釋放膨脹空氣體積,著火部位的壓力會(huì)迅速增加,導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延。排煙系統(tǒng)能夠有效降低著火區(qū)域正壓,使其達(dá)到理想負(fù)壓值,進(jìn)而減少煙氣擴(kuò)散。排煙系統(tǒng)通常采用自然排煙或機(jī)械排煙方式,自然排煙是開啟外窗進(jìn)行排煙,在著火區(qū)域設(shè)置了手動(dòng)排煙口或遙控排煙口。在無法使用自然排煙時(shí),可以是進(jìn)行機(jī)械排煙,排煙風(fēng)機(jī)超過2800℃時(shí)能夠持續(xù)工作30min,若是超過280℃會(huì)自動(dòng)將排煙防火閥關(guān)閉。

        建筑根據(jù)樓層,防排煙系統(tǒng)功能需要保持壓差,中央和大空間防火區(qū)排煙量要與產(chǎn)煙區(qū)接近,但是無法計(jì)算準(zhǔn)確,一般需要進(jìn)行消防試驗(yàn)測(cè)試估算或是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為保證大空間出口疏散,在該空間頂部一般設(shè)有機(jī)械排煙機(jī),其規(guī)格型號(hào)符合產(chǎn)煙量。

        四、結(jié)語:

        綜上所述,高層建筑消防電梯設(shè)置防煙設(shè)施是當(dāng)前高層建筑防火設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)研究問題。為保證高層建筑安全提高人員疏散率。確保消防救援順利,需要加大力度科學(xué)設(shè)計(jì)防排煙系統(tǒng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]郭偉.高層建筑防排煙系統(tǒng)常見問題及其對(duì)策探析[J].磚瓦,2020,No.390(06):100-101.

        [2]楊棟宇.高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2019,45(02):130-132.

        松原市消防救援支隊(duì)江北大隊(duì),吉林省松原市,138001

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