引言
在現(xiàn)代建筑中,暖通系統(tǒng)承擔(dān)著調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、空氣品質(zhì)等重要任務(wù),為人們提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。然而,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),暖通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)會(huì)對(duì)消防排煙效果產(chǎn)生顯著影響。良好的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)和管理有助于排煙,為疏散和救援提供便利。因此,研究暖通系統(tǒng)對(duì)消防排煙的影響并優(yōu)化相關(guān)策略具有重要意義。
措施,特別是安裝防火閥,以確保安全。防火閥作為關(guān)鍵的消防設(shè)施,在火災(zāi)爆發(fā)時(shí),當(dāng)管道內(nèi)溫度達(dá)到 70% ,其內(nèi)置的易熔片會(huì)自動(dòng)斷裂,閥門(mén)隨之關(guān)閉,切斷氣流通道,確保防火區(qū)域的隔離,有效遏制火源與煙霧蔓延。暖通系統(tǒng)中防火閥配置不當(dāng),如位置不準(zhǔn)確、數(shù)量不足或故障未及時(shí)關(guān)閉,可能導(dǎo)致火災(zāi)通過(guò)通風(fēng)管道迅速擴(kuò)散至不同防火區(qū),增加火勢(shì)蔓延風(fēng)險(xiǎn),加劇消防排煙難度,對(duì)人員疏散和滅火救援造成障礙[1]
一、暖通系統(tǒng)與消防排煙的關(guān)系
(一)空氣流動(dòng)的相互作用
暖通系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)機(jī)與風(fēng)道等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣循環(huán)與流通,以調(diào)節(jié)溫度、濕度及空氣質(zhì)量等環(huán)境要素。在火災(zāi)情境下,消防排煙系統(tǒng)的任務(wù)在于高效排除煙霧,確保煙氣不積聚于建筑內(nèi)部,從而保障人員安全疏散與滅火行動(dòng)的順利進(jìn)行。此刻,暖通系統(tǒng)中的氣流走向、速度和消防排煙系統(tǒng)的運(yùn)作相互影響。若協(xié)調(diào)不當(dāng),暖通系統(tǒng)與消防排煙系統(tǒng)間的互動(dòng)可能阻礙煙霧順暢排出,導(dǎo)致煙霧滯留室內(nèi),加劇火災(zāi)危害,增加人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的可能性。
(二)防火分區(qū)的維持
建筑依據(jù)規(guī)范與安全準(zhǔn)則被劃分為若干防火區(qū),其目的在于限制火勢(shì)蔓延,管控風(fēng)險(xiǎn),保障人員生命和資產(chǎn)安全。在暖通系統(tǒng)中,風(fēng)道穿越防火分區(qū)時(shí),應(yīng)實(shí)施防火
二、暖通系統(tǒng)對(duì)消防排煙效果的影響
(一)對(duì)通風(fēng)方式的影響
自然通風(fēng)借助建筑開(kāi)口如窗戶(hù),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空氣的流通與交換。火災(zāi)初期的排煙作用可能顯現(xiàn),其效果不一,顯著受風(fēng)力與風(fēng)向的影響。機(jī)械通風(fēng)憑借風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng),顯著強(qiáng)化空氣流動(dòng),展現(xiàn)出高效的排煙能力。若火災(zāi)發(fā)生時(shí)未能及時(shí)轉(zhuǎn)換至排煙模式或風(fēng)機(jī)效能欠佳,將加劇煙霧蔓延并增加火災(zāi)隱患。在火災(zāi)場(chǎng)景中,完全通風(fēng)可能引發(fā)一系列負(fù)面效應(yīng)。大量新鮮空氣進(jìn)人火災(zāi)區(qū)域會(huì)加劇火勢(shì),增加控制難度。全面通風(fēng)系統(tǒng)可能與消防排煙策略沖突,影響疏散和救援效率。局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于特定區(qū)域,如廚房、衛(wèi)生間,以排除異味和污染物。在火災(zāi)發(fā)生時(shí),若局部通風(fēng)系統(tǒng)未關(guān)閉,煙霧易蔓延,增加疏散難度和人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。
(二)對(duì)風(fēng)道設(shè)計(jì)的影響
不合理的風(fēng)道布局會(huì)引發(fā)氣流短路,阻礙煙霧順暢進(jìn)入排煙風(fēng)道,從而產(chǎn)生一系列問(wèn)題。若風(fēng)道布局與火災(zāi)區(qū)域煙霧流動(dòng)方向相悖,煙霧將難以遵循預(yù)期路徑進(jìn)入排煙風(fēng)道,從而削弱排煙效能。風(fēng)道交叉與分支過(guò)于繁復(fù)會(huì)加劇煙霧積聚,從而降低排煙效率。風(fēng)道長(zhǎng)度與彎頭數(shù)量的增加直接導(dǎo)致空氣流動(dòng)阻力提升,進(jìn)而顯著影響排煙量。在設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)必考量關(guān)鍵要素,以確保在火災(zāi)情形下能高效排除煙霧,從而有力支撐消防排煙工作。風(fēng)道材料的選擇對(duì)消防排煙效能至關(guān)重要。部分風(fēng)道材料沒(méi)有防火功能,在遇到火災(zāi)高溫時(shí)易燃燒,導(dǎo)致風(fēng)道結(jié)構(gòu)損壞,妨礙排煙功能,加速火情擴(kuò)散。材料燃燒或受熱變形可釋放有毒氣體,如一氧化碳、二氧化硫,嚴(yán)重威脅生命安全。風(fēng)道材料表面粗糙度對(duì)排煙效率有顯著影響,隨著粗糙度的增加,氣流速度減緩,導(dǎo)致排煙效率下降,這不利于煙霧的有效排出與人員安全疏散。
(三)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的影響
風(fēng)機(jī)作為暖通與消防排煙系統(tǒng)的核心組件,其性能指標(biāo)包括風(fēng)量、風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速,對(duì)排煙效能至關(guān)重要。風(fēng)量不足將妨礙煙霧排出,從而影響人員的撤離與救援行動(dòng)的順利進(jìn)行。風(fēng)壓在消防排煙系統(tǒng)中扮演核心角色,其不足直接導(dǎo)致煙霧滯留,妨礙有效排出。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性對(duì)排煙效果及系統(tǒng)可靠性至關(guān)重要。在火災(zāi)場(chǎng)景中,暖通系統(tǒng)對(duì)溫度的調(diào)控可能妨礙消防排煙的效能。某些溫控裝置在遭遇火災(zāi)時(shí),因溫度升高而自動(dòng)啟動(dòng)制冷功能,導(dǎo)致室內(nèi)溫度驟降,空氣密度隨之增加并下沉??諝饫鋮s下沉與煙霧上升形成的對(duì)流干擾,不僅削弱排煙效果,還顯著增加疏散與救援的復(fù)雜性。暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)與管理應(yīng)考量這一要素,以確保溫度控制裝置在火災(zāi)情形下不對(duì)排煙功能造成不利影響[2]。
三、當(dāng)前暖通系統(tǒng)在消防排煙方面存在的問(wèn)題
(一)暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理
在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,過(guò)于側(cè)重常規(guī)通風(fēng)與空調(diào)功能,而對(duì)火災(zāi)工況下的特殊需求考慮不足。具體表現(xiàn)為風(fēng)道系統(tǒng)布局時(shí)未能充分考慮其與建筑防火分區(qū)、火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域的相互關(guān)系,這將直接影響排煙系統(tǒng)的有效性。風(fēng)機(jī)設(shè)備選型往往僅基于常規(guī)通風(fēng)量需求,未能綜合評(píng)估火災(zāi)時(shí)的排煙量和氣流速度要求,缺乏對(duì)火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性的模擬分析。這種設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí),暖通系統(tǒng)無(wú)法與消防排煙系統(tǒng)形成有效協(xié)同,難以建立符合要求的排煙路徑和氣流組織,從而降低排煙效率,增加火災(zāi)危險(xiǎn)性和人員疏散難度。此外,防火閥的設(shè)置問(wèn)題也不容忽視,包括安裝位置不合理、設(shè)置數(shù)量不足以及控制方式不準(zhǔn)確等,這些問(wèn)題會(huì)直接影響其防火分隔功能的發(fā)揮。當(dāng)防火閥的控制信號(hào)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不匹配時(shí),將延誤關(guān)鍵操作時(shí)機(jī),進(jìn)一步削弱排煙系統(tǒng)的效能。這些設(shè)計(jì)缺陷的疊加效應(yīng),使得建筑在火災(zāi)情況下的排煙能力大幅降低,煙氣控制效果難以達(dá)到規(guī)范要求。
(二)暖通系統(tǒng)施工質(zhì)量問(wèn)題
在風(fēng)道系統(tǒng)安裝過(guò)程中,存在若干關(guān)鍵問(wèn)題需要重點(diǎn)關(guān)注。風(fēng)道連接部位的密封質(zhì)量直接影響系統(tǒng)性能,當(dāng)出現(xiàn)連接松動(dòng)或密封不良時(shí),會(huì)造成風(fēng)量損失,降低系統(tǒng)通風(fēng)效率,在火災(zāi)情況下成為煙氣擴(kuò)散的通道,使煙氣通過(guò)泄漏點(diǎn)蔓延至非火災(zāi)區(qū)域。不當(dāng)?shù)钠露仍O(shè)計(jì),會(huì)造成積水問(wèn)題,產(chǎn)生額外的氣流阻力,嚴(yán)重影響排煙效果,使火災(zāi)煙氣的排出時(shí)間延長(zhǎng)。風(fēng)機(jī)和防火閥的安裝質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)功能發(fā)揮具有決定性影響。風(fēng)機(jī)進(jìn)出口連接出現(xiàn)角度偏差,會(huì)使氣流效率降低,并產(chǎn)生噪音。防火閥安裝位置誤差超過(guò) 50mm 時(shí),其關(guān)閉成功率將下降至 82% ,無(wú)法有效阻止火勢(shì)蔓延。
(三)暖通系統(tǒng)維護(hù)管理不善
暖通系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行后出現(xiàn)的老化與磨損問(wèn)題,會(huì)嚴(yán)重影響消防排煙功能的有效性。風(fēng)機(jī)葉片磨損將導(dǎo)致排煙風(fēng)量顯著下降,無(wú)法形成足夠的負(fù)壓將火災(zāi)煙氣及時(shí)排出,造成煙霧在建筑內(nèi)部積聚,妨礙人員安全疏散和消防救援。防火閥密封件老化會(huì)使其關(guān)閉不嚴(yán),在火災(zāi)時(shí)無(wú)法有效阻斷風(fēng)道內(nèi)的氣流流通,導(dǎo)致火勢(shì)和煙氣通過(guò)風(fēng)道系統(tǒng)向其他防火分區(qū)蔓延,大大增加火災(zāi)危害程度。這些設(shè)備性能的衰退會(huì)形成連鎖反應(yīng),嚴(yán)重削弱建筑的整體消防安全性。要確保系統(tǒng)的可靠性,必須建立完善的維護(hù)保養(yǎng)制度,包括定期檢查設(shè)備狀態(tài)、及時(shí)更換老化部件、保持系統(tǒng)功能完整等系統(tǒng)性措施,從而保障暖通系統(tǒng)在火災(zāi)時(shí)的有效排煙功能[3]
建筑運(yùn)營(yíng)期間,暖通系統(tǒng)與消防排煙系統(tǒng)的定期檢測(cè)與維護(hù)工作普遍存在執(zhí)行不到位的情況。由于專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)人員匱乏,系統(tǒng)難以得到全面深入的檢查,致使風(fēng)道堵塞、設(shè)備性能異常等隱患無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。同時(shí),多數(shù)建筑缺乏定期的消防應(yīng)急演練,導(dǎo)致工作人員對(duì)系統(tǒng)操作流程不熟悉。在真實(shí)火災(zāi)發(fā)生時(shí),操作人員往往因缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)而無(wú)法快速、準(zhǔn)確地切換系統(tǒng)工作模式、調(diào)整設(shè)備參數(shù),直接影響排煙系統(tǒng)的及時(shí)性和有效性。這種管理缺陷使得火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的煙氣無(wú)法及時(shí)排出,嚴(yán)重妨礙人員安全疏散和消防滅火作業(yè),大大提升了火災(zāi)可能造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失程度。要改善這一狀況,必須建立完善的系統(tǒng)檢測(cè)維護(hù)制度和定期的消防演練機(jī)制,確保相關(guān)人員熟練掌握系統(tǒng)操作技能,從而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠快速、有效地啟動(dòng)排煙系統(tǒng),保障建筑消防安全。
四、暖通系統(tǒng)優(yōu)化策略
(一)優(yōu)化暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,應(yīng)全面、細(xì)致地運(yùn)用專(zhuān)業(yè)火災(zāi)模擬軟件,對(duì)各種火災(zāi)場(chǎng)景下的煙霧流動(dòng)狀況進(jìn)行模擬分析。此軟件能精確模擬火災(zāi)中煙霧在建筑物內(nèi)的生成、傳播及路徑。通過(guò)細(xì)致分析模擬結(jié)果,結(jié)合建筑的具體結(jié)構(gòu)與實(shí)際使用需求,科學(xué)規(guī)劃風(fēng)道布局。根據(jù)模擬數(shù)據(jù),精確確定風(fēng)機(jī)的最佳位置和型號(hào),確保其滿(mǎn)足火災(zāi)排煙需求。同時(shí),確保暖通系統(tǒng)與消防排煙系統(tǒng)協(xié)同工作,構(gòu)建高效排煙機(jī)制,迅速排除煙霧,為疏散和救援提供安全通道。
建筑防火設(shè)計(jì)的核心是規(guī)劃防火分區(qū)、設(shè)定面積標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化疏散路徑。在此基礎(chǔ)上,確定防火閥的安裝位置和數(shù)量至關(guān)重要。特別是在分區(qū)邊界和通風(fēng)管道穿越處,必須嚴(yán)格安裝防火閥,以阻斷火勢(shì)。防火閥應(yīng)易于操作和維護(hù),預(yù)留至少350毫米的空間,并在吊頂內(nèi)設(shè)置檢查空洞。防火閥應(yīng)與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),探測(cè)火情后自動(dòng)關(guān)閉。選用的防火閥必須品質(zhì)高、性能穩(wěn),葉片用鋼板制作,外殼厚度至少2毫米,轉(zhuǎn)動(dòng)部件操作流暢。應(yīng)定期維護(hù)、檢測(cè)防火閥,每半年至一年進(jìn)行一次關(guān)閉測(cè)試,確保火災(zāi)時(shí)正常運(yùn)作[4]
(二)提高暖通系統(tǒng)施工質(zhì)量
在風(fēng)道系統(tǒng)安裝過(guò)程中,必須嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝,以確保工程質(zhì)量。風(fēng)道連接作業(yè)需要使用專(zhuān)業(yè)拼接工具,確保接口平直度符合要求,法蘭連接螺栓應(yīng)按照規(guī)范順序逐步緊固,達(dá)到規(guī)定的扭矩標(biāo)準(zhǔn)。密封處理應(yīng)選用符合防火要求的密封材料或耐高溫墊片,施工時(shí)需使用專(zhuān)用工具,確保密封材料均勻壓實(shí),接縫處漏風(fēng)量必須控制在允許范圍內(nèi)。坡度控制需采用精密儀器進(jìn)行校準(zhǔn),水平管道需保持規(guī)范要求的最小坡度,支吊架間距需根據(jù)風(fēng)管尺寸嚴(yán)格設(shè)置。系統(tǒng)安裝完成后必須進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè),包括漏光法和漏風(fēng)量測(cè)試,確保接縫質(zhì)量和系統(tǒng)氣密性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)鍵設(shè)備安裝必須實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,風(fēng)機(jī)進(jìn)出口需設(shè)置規(guī)范的柔性連接段,防火閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)方位必須準(zhǔn)確。所有連接部位應(yīng)使用防松脫緊固件,振動(dòng)測(cè)試需符合標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)調(diào)試需進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行測(cè)試,包括對(duì)風(fēng)量、噪聲、防火閥聯(lián)動(dòng)響應(yīng)等各項(xiàng)性能指標(biāo)的全面驗(yàn)證。通過(guò)規(guī)范化的施工工藝,可以顯著提升系統(tǒng)氣密性和排煙效率,確保達(dá)到規(guī)范要求。
(三)強(qiáng)化暖通系統(tǒng)維護(hù)管理
暖通系統(tǒng)維護(hù)管理體系的規(guī)范化建設(shè)是消防排煙功能可靠性的關(guān)鍵保障。應(yīng)建立系統(tǒng)化的維護(hù)管理制度,明確劃分維護(hù)保養(yǎng)的工作程序、周期安排、責(zé)任歸屬及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。維護(hù)工作需覆蓋系統(tǒng)全部關(guān)鍵組件,如風(fēng)機(jī)單元應(yīng)重點(diǎn)檢查軸承潤(rùn)滑狀態(tài)和葉輪動(dòng)平衡性能;防火閥需驗(yàn)證密封件的完整性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度;風(fēng)道系統(tǒng)要確保結(jié)構(gòu)密閉性和內(nèi)部清潔度。對(duì)于達(dá)到使用年限或性能衰退的設(shè)備部件,如出現(xiàn)葉輪磨損、密封老化、風(fēng)道銹蝕等情況,必須建立預(yù)防性更換機(jī)制。某商業(yè)綜合體實(shí)施該體系后,系統(tǒng)故障率下降顯著,排煙效率持續(xù)符合規(guī)范要求。這種基于設(shè)備全生命周期管理的維護(hù)策略,通過(guò)“定期檢測(cè)-狀態(tài)評(píng)估-及時(shí)更換”的閉環(huán)流程,有效保障了暖通系統(tǒng)在火災(zāi)應(yīng)急時(shí)的可靠運(yùn)行[5]。建立全面、高效的檢測(cè)與演練制度,對(duì)暖通系統(tǒng)和消防排煙系統(tǒng)進(jìn)行周期性檢查,具體包括設(shè)備性能評(píng)估,確保風(fēng)機(jī)、防火閥等功能正常、風(fēng)量與風(fēng)壓指標(biāo)達(dá)標(biāo);執(zhí)行風(fēng)道氣密性測(cè)試,防正風(fēng)道泄漏影響排煙效能;進(jìn)行防火閥聯(lián)動(dòng)測(cè)試,確保其在火災(zāi)情況下能與消防報(bào)警系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作,及時(shí)關(guān)閉以遏制火勢(shì)蔓延。通過(guò)這些檢測(cè),能及時(shí)識(shí)別系統(tǒng)問(wèn)題并解決。
結(jié)語(yǔ)
暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)管理質(zhì)量直接決定消防排煙效果,關(guān)系火災(zāi)期間的人員生命財(cái)產(chǎn)安全。深入剖析并解決這些問(wèn)題,將顯著增強(qiáng)系統(tǒng)效能,確保建筑消防安全。在未來(lái)的建筑領(lǐng)域,暖通系統(tǒng)與消防排煙系統(tǒng)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)與管理應(yīng)被給予足夠重視,持續(xù)更新與優(yōu)化相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,以應(yīng)對(duì)不斷增加的建筑消防安全挑戰(zhàn)。
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