文／朱佳富、蔣澄 中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司 江蘇無錫 214000

引言：

在高層建筑工程中，防排煙系統(tǒng)作為機(jī)電安裝工程重要的組成部分，尤其在涉及消防安全，驗(yàn)收與維護(hù)使用過程中尤為重要，因此在實(shí)際暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要結(jié)合實(shí)際情況，確保防排煙系統(tǒng)施工技術(shù)方案的合理性，才能使防排煙系統(tǒng)可以切實(shí)地發(fā)揮效能。

1.高層建筑排煙效果影響因素分析

煙霧具有流動性的特點(diǎn)，在外部特定環(huán)境下，可能會出現(xiàn)大范圍的蔓延，對于高層建筑而言，煙霧對于建筑安全性的影響更大，為了確保將煙霧對建筑物產(chǎn)生的負(fù)面影響降到最低。在防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，需要對項(xiàng)目現(xiàn)場情況進(jìn)行全面調(diào)研，要了解建筑物內(nèi)部與外部的氣流情況，在此基礎(chǔ)上制定合理的設(shè)計(jì)方案；當(dāng)高層建筑區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，隨著建筑內(nèi)部的溫度不斷提升，此時(shí)外界溫度相對較低，室內(nèi)外存在氣壓差，氣流從上到下處于持續(xù)性閉環(huán)流動的狀態(tài)，從而形成煙囪效應(yīng)，加劇了火災(zāi)的蔓延，對高層建筑而言，周邊遮擋物是有限的，風(fēng)力也比較高，在風(fēng)速和風(fēng)壓兩個(gè)因素的影響下，還可能會出現(xiàn)氣流差，使得煙霧在建筑外面不斷擴(kuò)散。從這樣的煙霧特點(diǎn)來看，在高層建筑暖通空調(diào)工程方案設(shè)定的時(shí)候，要綜合考慮上述多方面的因素，進(jìn)行多維度的優(yōu)化配置，使得防排煙設(shè)計(jì)方案可以切實(shí)的發(fā)揮作用。

2.高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)訴求

從防排煙系統(tǒng)架構(gòu)和功能的角度來看，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠注重防煙與排煙功能的發(fā)揮，需要注意的有：防煙系統(tǒng)，可以依靠自然通風(fēng)或機(jī)械加壓送風(fēng)的方式防止煙霧在樓梯間及前室、走廊、房間等區(qū)域聚集，從而影響消防通道疏散功能的發(fā)揮。對排煙系統(tǒng)來說，需要依靠合理的技術(shù)方案，引導(dǎo)煙霧有效轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的排煙區(qū)域，并通過自然排煙或機(jī)械排煙的方式將其及時(shí)排出，同時(shí)將火災(zāi)傷亡損失程度降到最低。從這個(gè)角度來看，防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的價(jià)值集中體現(xiàn)在：第一，可以有效的將煙霧作為火災(zāi)危險(xiǎn)因素的控制進(jìn)入到更加全面的狀態(tài)，不僅要積極采取的預(yù)防措施，還要采取有效的排煙措施，兩者綜合起來才可使得防排煙的效果達(dá)到最佳；第二，高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)設(shè)定，使得高層建筑安全系數(shù)得以提升，從而保證高層建筑在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠延緩火災(zāi)蔓延的速度，及時(shí)疏散樓內(nèi)人員，為消防救援贏得寶貴的時(shí)間。

3.高層建筑暖通系統(tǒng)防排煙施工技術(shù)

高層建筑防排煙系統(tǒng)施工技術(shù)效能的發(fā)揮，要保證能夠在科學(xué)分析技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，合理的進(jìn)行施工技術(shù)的管控，保證施工效益可以發(fā)揮出來，具體如下：

3.1 合理的設(shè)置排煙方式

對于高層建筑暖通系統(tǒng)而言，在防排煙施工中，可采用自然排煙或機(jī)械排煙的方式進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)置。

首先，對于自然排煙方案而言，操作比較簡單，實(shí)際經(jīng)濟(jì)投入也比較少，操作比較迅速，也不需要進(jìn)行電能的供應(yīng)，在出現(xiàn)火災(zāi)斷電的情況下，也能有效的發(fā)揮作用。利用建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢來進(jìn)行高強(qiáng)度氣流差的塑造，配合開門窗或者通風(fēng)口等措施，確保在自然狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)對煙霧的排放。為了達(dá)到理想的排煙效果，需要對建筑物開窗面積實(shí)行的有效管理和控制，要結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)合理的進(jìn)行界定。對于防煙樓梯間前室、消防電梯間前室而言，要保證外窗可開啟面積能夠大于等于2m2，合用前室大于等于3m2；對于高度大于10m 的建筑，在防煙樓梯間靠近外墻的墻體上每五層內(nèi)，可開啟面積之和要保證大于2m2，且應(yīng)在該樓梯間的最高處設(shè)置面積大于等于1m2的可開啟外窗或在開口的封閉樓梯間和防煙樓梯間設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)；對于長度小于等于60m 的內(nèi)走道而言，需要保證外窗開啟面積大于等于走道面積的2%，對于需要排煙的房間而言，需要保證外窗開啟面積大于等于該房間面積的2%，對于凈空高度在12m 以下的中庭，其可開啟的天窗或側(cè)窗的面積應(yīng)大于等于該中庭地面面積的2%。

其次，另一種排煙方案就是機(jī)械排煙，可以將其細(xì)分為：全面通風(fēng)排煙和負(fù)壓機(jī)械排煙。對于全面通風(fēng)排煙而言，在利用排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙的同時(shí)，需要利用送風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng)，通過這種可以將房間內(nèi)積壓的排除干凈，確保空氣可以更好的輸入。但該系統(tǒng)也有自身的缺陷，對通風(fēng)設(shè)備有較強(qiáng)的依賴性，投資成本比較高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性特點(diǎn)難以呈現(xiàn)出來，只適用于非著火區(qū)域；對于負(fù)壓機(jī)械排煙而言，依靠高性能的負(fù)壓機(jī)械設(shè)備可實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)壓力的降低，在短時(shí)間可以形成室內(nèi)外壓力差，此時(shí)的煙霧就不會向其他區(qū)域擴(kuò)散蔓延，再利用排煙風(fēng)機(jī)將煙霧經(jīng)排煙口及風(fēng)道及時(shí)排出。但當(dāng)高層建筑內(nèi)部火勢較旺且產(chǎn)生大量煙霧時(shí)，風(fēng)機(jī)在高溫環(huán)境下運(yùn)行也可能出現(xiàn)失常的情況，導(dǎo)致沒能及時(shí)將煙霧排除而造成煙霧擴(kuò)散，因此，常會在施工方案中配置承受高溫性能的排煙風(fēng)機(jī)，能夠在280℃環(huán)境中至少能夠持續(xù)工作30min，并設(shè)置能夠與風(fēng)機(jī)連鎖啟閉的防火閥。

3.2 科學(xué)的選擇防排煙風(fēng)機(jī)

在進(jìn)行防排煙系統(tǒng)施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，通過科學(xué)有效的設(shè)置風(fēng)機(jī)，可以保證防排煙系統(tǒng)的施工效益得以全面發(fā)揮。在此過程中需要注意的有：第一，對于防排煙實(shí)際需求進(jìn)行判斷和分析，可以優(yōu)先選擇自然排煙裝置，充分發(fā)揮通道或門窗在排煙中的作用。第二，在防排煙設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)合加壓送風(fēng)機(jī)的工作能力，并根據(jù)風(fēng)量=風(fēng)速×通風(fēng)截面面積，送風(fēng)量=換氣次數(shù)×房間容積等計(jì)算公式來確定其送風(fēng)量，其中換氣次數(shù)根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及建筑各個(gè)場所的使用性質(zhì)與需求確定；對于建筑高度超過100m 的超高層建筑，其機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)按高低區(qū)豎向分段獨(dú)立設(shè)置，且每段高度控制在100m 以下，除此之外，對于除地上建筑的走廊或通道以及建筑面積在500m2以下的房間以外設(shè)置排煙系統(tǒng)的場所還應(yīng)設(shè)置直接從室外吸風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，其補(bǔ)風(fēng)量應(yīng)大于等于排煙量的50%，機(jī)械補(bǔ)風(fēng)口的風(fēng)速不宜超過10m/s，對于人員密集型的場所不宜超過5m/s，自然補(bǔ)風(fēng)的風(fēng)速不宜超過3m/s(見下圖1)。第三，排煙風(fēng)機(jī)排煙量的確定應(yīng)根據(jù)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合建筑內(nèi)各個(gè)場所使用性質(zhì)與要求分別進(jìn)行核算，且應(yīng)滿足排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量大于等于計(jì)算風(fēng)量的1.2 倍，比如，對于凈高在6m 及以下的場所，其排煙量應(yīng)大于等于60m3/(h·m2)，取值應(yīng)不小于15000m3/h，且單臺排煙風(fēng)機(jī)的排煙量不應(yīng)少于7200m3/h。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)多個(gè)具有相同凈高場所的防煙分區(qū)時(shí)，應(yīng)按任意兩個(gè)相鄰防煙分區(qū)排煙量之和的最大值計(jì)算，對于凈高大于6m 或系統(tǒng)負(fù)擔(dān)不同凈高的場所時(shí)，應(yīng)對各場所分別計(jì)算，并將其中的最大值作為系統(tǒng)排煙量。

圖1 機(jī)械排煙與補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)示意圖

3.3 正確的使用防火閥與排煙閥

防火閥作為暖通系統(tǒng)施工中的重要節(jié)點(diǎn)之一，可防止火災(zāi)通過通風(fēng)管道向其他區(qū)域蔓延，按其功能可分為70℃的防火閥、280℃的排煙防火閥以及排煙口，對于此方面的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸結(jié)，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，當(dāng)風(fēng)管穿過有易燃易爆、消控室或空調(diào)機(jī)房等重要房間的墻體及樓板時(shí)，應(yīng)在風(fēng)管穿越上述區(qū)域的墻體處距墻20cm 范圍內(nèi)設(shè)置防火閥；第二，在水平風(fēng)管和豎直風(fēng)管或排煙井的交接區(qū)域，應(yīng)在水平風(fēng)管靠近豎直風(fēng)管或豎井處設(shè)置防火閥[1]；第三，在變形縫兩側(cè)，或在施工過程中需要穿越防火分區(qū)的位置，也需要合理的設(shè)定防火閥；第四，70℃的防火閥應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)與空調(diào)的管道上，平時(shí)為常開狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)閥體自動關(guān)閉，而280℃的排煙防火閥與排煙口則是設(shè)置在排煙系統(tǒng)的風(fēng)管上，前者平時(shí)常開，溫度達(dá)到280℃時(shí)閥體關(guān)閉，后者為常閉狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由感煙探測器發(fā)出火警信號給消控中心，并由火災(zāi)聯(lián)動控制器發(fā)出開啟信號指令給相應(yīng)排煙口的消防模塊，來聯(lián)動開啟排煙口進(jìn)行排煙，同時(shí)現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置手動開啟裝置。

3.4 合理的設(shè)置防火分區(qū)與防煙分區(qū)

防火分區(qū)是指在建筑內(nèi)采用防火墻和樓板及其他防火分隔設(shè)施分隔而成，在一定時(shí)間內(nèi)阻止火勢向同一建筑的其他區(qū)域內(nèi)蔓延的防火單元，其面積的大小應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、高度、火災(zāi)危險(xiǎn)性、消防撲救能力等因素確定。以民用建筑為例：

（1）耐火等級為一、二級的高層民用建筑，其防火分區(qū)最大的允許面積為1500m2；

（2）耐火等級為一、二級的單、多層民用建筑，其防火分區(qū)最大的允許面積為2500m2；三級為1200m2，四級為600m2；

（3）耐火等級為一級的地下或半地下建筑(室)建筑，其防火分區(qū)最大的允許面積為500m2；其中，設(shè)備用房的防火分區(qū)最大允許建筑面積應(yīng)≤1000m2。

防煙分區(qū)是指在建筑物內(nèi)采用擋煙設(shè)施分隔而成，能在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)煙氣向同一防火分區(qū)的其余部分蔓延的局部空間，劃分防煙分區(qū)的目的在于發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠?qū)煔饪刂圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)，提高排煙口的排煙效率。

防煙分區(qū)應(yīng)采用擋煙垂壁、隔墻、結(jié)構(gòu)梁等劃分，且排煙分區(qū)的劃分不應(yīng)跨越防火分區(qū)，采用隔墻等形成封閉的分割空間時(shí)，該空間宜作為一個(gè)防煙分區(qū)，防煙分區(qū)面積劃分的標(biāo)準(zhǔn)：

（1）當(dāng)空間凈高≤3m 時(shí)，防煙分區(qū)≤500m2，長邊最大長度≤24m；

（2）當(dāng)3m ＜空間凈高≤6m 時(shí)，防煙分區(qū)≤1000m2，長邊最大長度≤36m；

（3）當(dāng)6m ＜空間凈高≤9m 時(shí)，防煙分區(qū)≤2000m2；長邊最大長度≤60m；

（4）當(dāng)空間凈高＞9m 時(shí)，可不設(shè)防煙分區(qū)。

擋煙垂壁的有效高度應(yīng)≥儲煙倉厚度，為了進(jìn)行有效的隔煙與排煙，排煙口要設(shè)置在儲煙倉以內(nèi)，室內(nèi)凈高≤3m 時(shí)，排煙口設(shè)置在室內(nèi)凈高1/2 以上；當(dāng)采用自然排煙時(shí)，儲煙倉厚度不小于室內(nèi)凈高的20%，當(dāng)采用機(jī)械排煙時(shí)，儲煙倉厚度不應(yīng)小于室內(nèi)凈高的10%，擋煙垂壁的高度均不小于500mm，且儲煙倉底部距地面的高度應(yīng)大于最小清晰高度，見下圖2和圖3：

圖2 排煙口與補(bǔ)風(fēng)口及擋煙垂壁安裝示意圖

圖3 自然排煙窗安裝示意圖

3.5 有效的實(shí)現(xiàn)對防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的控制

系統(tǒng)設(shè)計(jì)會對于后續(xù)施工具有重要的基礎(chǔ)與指導(dǎo)意義，在前期設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，應(yīng)充分考慮建筑結(jié)構(gòu)與平面布局特點(diǎn)，以及防排煙設(shè)備的性能等因素，給出科學(xué)合理的防排煙設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合實(shí)際防火設(shè)計(jì)訴求來進(jìn)行優(yōu)化，為后續(xù)防排煙系統(tǒng)施工奠定良好的基礎(chǔ)[2]，實(shí)際施工技術(shù)方案的效益也會很好地發(fā)揮出來。

4.高層建筑防排煙施工技術(shù)執(zhí)行保障措施

高層建筑防排煙施工技術(shù)效益的發(fā)揮，還需要一系列的保障性措施，使得防排煙施工技術(shù)方案的效益得以不斷發(fā)揮，具體如下：

4.1 確保形成專業(yè)化的施工隊(duì)伍

對于高層建筑防排煙系統(tǒng)施工而言，施工人員的技術(shù)水平與責(zé)任意識的高低，將會對于施工方案效益產(chǎn)生重大影響，必須要保證施工隊(duì)伍的專業(yè)性。需要關(guān)注的有：第一，在施工隊(duì)伍構(gòu)建的時(shí)候，要對施工人員的專業(yè)技術(shù)與職業(yè)素養(yǎng)等因素進(jìn)行綜合判定[3]，選擇更加優(yōu)秀的施工人員，形成專業(yè)化的施工隊(duì)伍，為后續(xù)的各項(xiàng)工作開展奠定良好的人力資源基礎(chǔ)；第二，注重對施工人員的培訓(xùn)與交底，將系統(tǒng)原理、施工及驗(yàn)收規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)融入到交底與培訓(xùn)中去，使得施工人員能夠更加準(zhǔn)確的理解與執(zhí)行施工方案，在施工過程中更好的發(fā)揮作用。第三，通過建立切實(shí)可行的激勵機(jī)制(如師帶徒制度)，使得整個(gè)隊(duì)伍形成相互學(xué)習(xí)的氛圍，有利于整個(gè)隊(duì)伍專業(yè)化程度的提升。

4.2 加強(qiáng)施工過程管控，建立健全防排煙施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收程序

從防排煙系統(tǒng)進(jìn)場施工開始，就要嚴(yán)格把控材料設(shè)備進(jìn)場驗(yàn)收，風(fēng)管制作與安裝，暖通設(shè)備在安裝前的三速試運(yùn)轉(zhuǎn)及壓力試驗(yàn)，安裝過程中的位置、標(biāo)高及減震等參數(shù)，對整個(gè)防排煙系統(tǒng)安裝完成后的設(shè)備、風(fēng)管、風(fēng)閥、風(fēng)口等部件安裝、支吊架、風(fēng)管系統(tǒng)的密封性、防腐與絕熱隱蔽驗(yàn)收，單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試，以及整個(gè)防排煙系統(tǒng)與暖通、消防的聯(lián)動試運(yùn)行與調(diào)試等全過程進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保符合現(xiàn)行國家設(shè)計(jì)驗(yàn)收規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，并滿足建筑使用需求。

根據(jù)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50300-2013)中關(guān)于建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收劃分的規(guī)定，防、排煙系統(tǒng)作為通風(fēng)空調(diào)分部工程中的子分部工程可進(jìn)行以下質(zhì)量驗(yàn)收劃分，如表1所示。

表1 防、排煙系統(tǒng)子分部工程質(zhì)量驗(yàn)收劃分表

通過對防排煙系統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)進(jìn)行不斷總結(jié)，邀請行業(yè)權(quán)威的專家及相關(guān)人員對防排煙施工進(jìn)行研判，分析造成排煙效果不佳的原因，有針對性的對防排煙施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)與改進(jìn)；在暖通圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與施工合同簽訂的時(shí)候，要能夠明確標(biāo)注好對應(yīng)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，施工方與設(shè)計(jì)方之間做好充分的設(shè)計(jì)交底與交流，同時(shí)，需要建立完善的評估標(biāo)準(zhǔn)，以便為后續(xù)有關(guān)高層建筑項(xiàng)目中防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工方案的科學(xué)論證奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語：

綜上所述，在高層建筑防排煙系統(tǒng)施工的過程中，要能夠結(jié)合建筑物的使用功能，綜合考慮自然、設(shè)備、環(huán)境及人力因素，科學(xué)的進(jìn)行規(guī)劃，以精細(xì)化的態(tài)度去進(jìn)行施工過程的管理和控制，這樣對應(yīng)高層建筑防排煙施工技術(shù)方案的效益才會很好地發(fā)揮出來。