浅谈关于高层民用建筑防排烟系统问题分析
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论文摘要：提出了几个高层民用建筑的防排烟系统在设计、施工和验收交付使用中常见的问题，并分析了造成问题的原因，提出处理这些问题的方法及对策。
论文关键词：防排烟系统；自然排烟；正压送风；机械排烟
1 高层防排烟系统可能出现的问题
1.1 自然排烟设施不能达到排烟要求
按照《高层民用建筑设计防火规范》中的要求，对于建筑高度不超过50m的一类公共建筑和建筑高度不超过l00m的民宅，最好设置自然排烟系统。自然排烟是一种建造经济、设置简单、容易操作、维护也十分方便的排烟系统。但是，一些使用自然排烟系统的工程在设计、施工过程中不能按规范进行，导致了工程完工之后，所建设的自然排烟设施并不能达到要求或不根本具备排烟作用，具体的来说，问题主要表现在如下几个方面：
（1）自然排烟窗的位置设置不当：从排烟的效果考方面虑，排烟窗应该设置在尽量靠近屋墙上部的位置。但是，现在在相当数量的工程中，可能是出于外墙美观，甚至仅仅为了工程建设的方便，自然排烟窗并不是设置在墙上部的，而设置在了中部甚至下部，距顶板的距离较大，非常不利于自然排烟。
（2）自然排烟窗的开窗面积不符合规范：《高规》对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确的规定，但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。
（3）排烟窗的安装高度较高或者缺少便于开启的装置：按相关规范要求，排烟窗的开启装置应该以便利和快速为设计基准。但在一些建筑的设计中，排烟窗的设置高度较高、开启困难，有的甚至变为固定窗完全无法打开，这一点相当不利于火灾情况下使用者的自救。
1.2 机械防烟设施的设置问题
在机械防烟设施方面，设计和建造时容易出现送风道截面尺寸过小，送风口尺寸、正压送风系统余压值达不到规范要求的现象，这些现象会直接导致送风口实际送风量严重不足，开启门洞处风速近似于零的情况，造成这个问题的原因相对复杂，下面我们来具体分析：
（1）风机选型不当：按规范要求，防烟楼梯间及前室、消防电梯前室及合用前室的机械加压送风量应由计算确定，当计算值和规范规定的值不一致时，应取两者中较大值。有少数设计者因忽略这一点而直接按规范给定的值确定送风量，就有可能会导致所选用的风机风量偏小，不能满足要求。
（2）送风道设计阻力打导致风压损失：在实际工程验收时，有时会发现发现送风口尺寸以及所选用的风机风量和风压均能满足设计规定，但送风口实测风速却很小，或是离风机较近的风速很大，但稍远一些的风口却没有风现象，这种情况显然是难以满足设计要求的。究其原因，一般都是由于送风竖井的施工达不到标准，漏风严重所导致的。出现这些问题的工程，有相当多的一部分送风道的尺寸偏小，砖、混凝土风道内壁粗糙未用水泥砂浆抹平整，管道连接不严实，常闭风口关闭不严密，漏风十分严重，导致送风口的风速、风量达不到规范要求。
（3）重复设置自然排烟系统与正压送风系统。对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过l00m的居住建筑，按《高规》要求，应设置机械加压送风系统，有的工程在上述部位同时又采用了自然排烟，导致火灾情况下，机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时，防烟楼梯间难以形成正压，达不到防烟效果。
（4） 未设置合用正压送风系统的压差调节装置。按规范要求，机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。目前很多工程的合用正压送风系统没有设计压差调节装置，无法满足楼梯间的余压值高于前室的要求。
2 防排烟风机的配电不符合规范要求
2.1 风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求
防排烟风机属于消防设备，其供电应为一、二级用电负荷。但实际工程中有的供电线路不是接自消防电源，而是引自普通配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，上述供配电均达不到一、二级用电负荷要求的专用双电源回路且设末端自动切换装置的规定。
2.2 配电线路的敷设安装不符合要求
按规定，排烟风机、正压送风机的配电线路应采用耐火或阻燃电缆、导线在封闭式防火电缆桥架及封闭式防火金属线槽内或穿焊接钢管敷设，暗敷时应敷设在混凝土内且保护层厚度不小于30mm，明敷时金属线槽、金属管均应涂防火涂料保护。但检查中发现有的施工班组因交底不到位，随意地将防排烟风机配电线路穿PVC塑料管，或在吊顶内敷设时虽然穿金属管但未涂刷防火涂料，并存在用普通电缆线取代耐火、阻燃电缆线现象，难以满足线路的防火性能和应急用电的需求。
2.3 防烟分区无挡烟设施或设施不符合要求
现在有相当一部分工程，设置的机械排烟的部位没有按规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁，尤其是二次装修时，有的甚至将原有的垂壁打掉。一些地下车库虽然采用了建筑的梁充当挡烟设施，但是排烟口却均在梁下安装，这时梁就起不了挡烟垂壁的作用。
2.4 防排烟系统失效
一般说来，防排烟系统仅是火灾时使用，平时除了例行的定期检查外，系统基本上是不运行的。参照达尔文“用进废退”理论，合格的系统如果长期闲置，也有可能由于人为因素：如产品制造局限，防排烟阀门易熔片脱落;维护管理不当，传动机构锈蚀，控制系统失灵无法响应动作等等。平时未被发现的隐患，在火灾发生的关健时刻往往引起运行故障，使得系统不仅不能起到控制烟气、帮助扑救和人员疏散的作用，反而使系统的风道成为烟火蔓延的“走廊”。
3 解决上述问题的对策
3.1 从职能部门监督管理方面抓落实
首先，消防监督部门加强防排烟系统工程的设计审核与竣工验收监督工作。其次，明确建筑工程项目中的防排烟系统，必须由具有消防工程施工资质的工程公司来安装施工。
3.2 从功能划分上，强调防排烟设施的重要性
所谓“消防防排烟系统”，就是一个包括排烟风机、送风风机、风管或风井、各种排烟防火阀门、风口以及联动系统等设施，直接受消控中心控制的、具有独特功能的、与生活通风和空调系统完全分开的系统。只有把它作为一个独立的消防系统，与“自动报警系统”、“水灭火系统”、“气体灭火系统”等平行分列在一起，才能促进人们在消防工程实践中重视它、完善它，而不至于把它忽略。
3.3 从设计环节开始严格执行规范
设计是保证建筑质量的基础，规范的设计才能杜绝或减少防排烟系统的先天隐患。建议在条件允许的情况下，按国家规范要求对防排烟系统进行单独设计、制图，并冠以“消防防排烟”施工图图名。因为按照《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，防排烟系统不宜与空调系统兼用，所以建议开发商不要片面追求节省资金，而要明确防排烟工程的消防工程属性，提醒参建人员防排烟系统属于消防工程施工图范围。
3.4 从施工环节加强工程中监督检查
施工过程是将工程设计转化为成品的关键过程，因此，施工单位不仅要在建筑时严格按照规范施工，还要建立施工质量管理体系，以便在施工过程中随时。而对于防排烟系统来说，在建设前，其主要材料、构配件和设备在安装之前要先进行现场验收，以确定如防火阀和排烟阀这一类的设施符合相关的消防产品标准，而涉及隐蔽工程的，要在在工程隐蔽前，经监理人员验收及认可签证后方得执行隐蔽。另一方面，防排烟系统建成之后，要进行联合试运行，发现问题及时调试，直至其符合设计与消防的规定，在条件允许的情况下，最好能够进行模拟状态下安全区正压变化测定及烟雾扩散试验等，直观地对系统的整体质量加以检验和验证。
4 结语
只有端正了对防排烟系统的态度，认识到其单独的系统属性和重要性，才能在施工过程中不断的完善防排烟系统的设计，保证其设计以及安装施工都符合国家建筑要求，保证每个建筑项目的防排烟系统设施配置齐全，功能完善，真正发挥其防火减灾的作用。
论文关键词：防排烟系统；自然排烟；正压送风；机械排烟
1 高层防排烟系统可能出现的问题
1.1 自然排烟设施不能达到排烟要求
按照《高层民用建筑设计防火规范》中的要求，对于建筑高度不超过50m的一类公共建筑和建筑高度不超过l00m的民宅，最好设置自然排烟系统。自然排烟是一种建造经济、设置简单、容易操作、维护也十分方便的排烟系统。但是，一些使用自然排烟系统的工程在设计、施工过程中不能按规范进行，导致了工程完工之后，所建设的自然排烟设施并不能达到要求或不根本具备排烟作用，具体的来说，问题主要表现在如下几个方面：
（1）自然排烟窗的位置设置不当：从排烟的效果考方面虑，排烟窗应该设置在尽量靠近屋墙上部的位置。但是，现在在相当数量的工程中，可能是出于外墙美观，甚至仅仅为了工程建设的方便，自然排烟窗并不是设置在墙上部的，而设置在了中部甚至下部，距顶板的距离较大，非常不利于自然排烟。
（2）自然排烟窗的开窗面积不符合规范：《高规》对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确的规定，但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。
（3）排烟窗的安装高度较高或者缺少便于开启的装置：按相关规范要求，排烟窗的开启装置应该以便利和快速为设计基准。但在一些建筑的设计中，排烟窗的设置高度较高、开启困难，有的甚至变为固定窗完全无法打开，这一点相当不利于火灾情况下使用者的自救。
1.2 机械防烟设施的设置问题
在机械防烟设施方面，设计和建造时容易出现送风道截面尺寸过小，送风口尺寸、正压送风系统余压值达不到规范要求的现象，这些现象会直接导致送风口实际送风量严重不足，开启门洞处风速近似于零的情况，造成这个问题的原因相对复杂，下面我们来具体分析：
（1）风机选型不当：按规范要求，防烟楼梯间及前室、消防电梯前室及合用前室的机械加压送风量应由计算确定，当计算值和规范规定的值不一致时，应取两者中较大值。有少数设计者因忽略这一点而直接按规范给定的值确定送风量，就有可能会导致所选用的风机风量偏小，不能满足要求。
（2）送风道设计阻力打导致风压损失：在实际工程验收时，有时会发现发现送风口尺寸以及所选用的风机风量和风压均能满足设计规定，但送风口实测风速却很小，或是离风机较近的风速很大，但稍远一些的风口却没有风现象，这种情况显然是难以满足设计要求的。究其原因，一般都是由于送风竖井的施工达不到标准，漏风严重所导致的。出现这些问题的工程，有相当多的一部分送风道的尺寸偏小，砖、混凝土风道内壁粗糙未用水泥砂浆抹平整，管道连接不严实，常闭风口关闭不严密，漏风十分严重，导致送风口的风速、风量达不到规范要求。
（3）重复设置自然排烟系统与正压送风系统。对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过l00m的居住建筑，按《高规》要求，应设置机械加压送风系统，有的工程在上述部位同时又采用了自然排烟，导致火灾情况下，机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时，防烟楼梯间难以形成正压，达不到防烟效果。
（4） 未设置合用正压送风系统的压差调节装置。按规范要求，机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。目前很多工程的合用正压送风系统没有设计压差调节装置，无法满足楼梯间的余压值高于前室的要求。
2 防排烟风机的配电不符合规范要求
2.1 风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求
防排烟风机属于消防设备，其供电应为一、二级用电负荷。但实际工程中有的供电线路不是接自消防电源，而是引自普通配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，上述供配电均达不到一、二级用电负荷要求的专用双电源回路且设末端自动切换装置的规定。
2.2 配电线路的敷设安装不符合要求
按规定，排烟风机、正压送风机的配电线路应采用耐火或阻燃电缆、导线在封闭式防火电缆桥架及封闭式防火金属线槽内或穿焊接钢管敷设，暗敷时应敷设在混凝土内且保护层厚度不小于30mm，明敷时金属线槽、金属管均应涂防火涂料保护。但检查中发现有的施工班组因交底不到位，随意地将防排烟风机配电线路穿PVC塑料管，或在吊顶内敷设时虽然穿金属管但未涂刷防火涂料，并存在用普通电缆线取代耐火、阻燃电缆线现象，难以满足线路的防火性能和应急用电的需求。
2.3 防烟分区无挡烟设施或设施不符合要求
现在有相当一部分工程，设置的机械排烟的部位没有按规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁，尤其是二次装修时，有的甚至将原有的垂壁打掉。一些地下车库虽然采用了建筑的梁充当挡烟设施，但是排烟口却均在梁下安装，这时梁就起不了挡烟垂壁的作用。
2.4 防排烟系统失效
一般说来，防排烟系统仅是火灾时使用，平时除了例行的定期检查外，系统基本上是不运行的。参照达尔文“用进废退”理论，合格的系统如果长期闲置，也有可能由于人为因素：如产品制造局限，防排烟阀门易熔片脱落;维护管理不当，传动机构锈蚀，控制系统失灵无法响应动作等等。平时未被发现的隐患，在火灾发生的关健时刻往往引起运行故障，使得系统不仅不能起到控制烟气、帮助扑救和人员疏散的作用，反而使系统的风道成为烟火蔓延的“走廊”。
3 解决上述问题的对策
3.1 从职能部门监督管理方面抓落实
首先，消防监督部门加强防排烟系统工程的设计审核与竣工验收监督工作。其次，明确建筑工程项目中的防排烟系统，必须由具有消防工程施工资质的工程公司来安装施工。
3.2 从功能划分上，强调防排烟设施的重要性
所谓“消防防排烟系统”，就是一个包括排烟风机、送风风机、风管或风井、各种排烟防火阀门、风口以及联动系统等设施，直接受消控中心控制的、具有独特功能的、与生活通风和空调系统完全分开的系统。只有把它作为一个独立的消防系统，与“自动报警系统”、“水灭火系统”、“气体灭火系统”等平行分列在一起，才能促进人们在消防工程实践中重视它、完善它，而不至于把它忽略。
3.3 从设计环节开始严格执行规范
设计是保证建筑质量的基础，规范的设计才能杜绝或减少防排烟系统的先天隐患。建议在条件允许的情况下，按国家规范要求对防排烟系统进行单独设计、制图，并冠以“消防防排烟”施工图图名。因为按照《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，防排烟系统不宜与空调系统兼用，所以建议开发商不要片面追求节省资金，而要明确防排烟工程的消防工程属性，提醒参建人员防排烟系统属于消防工程施工图范围。
3.4 从施工环节加强工程中监督检查
施工过程是将工程设计转化为成品的关键过程，因此，施工单位不仅要在建筑时严格按照规范施工，还要建立施工质量管理体系，以便在施工过程中随时。而对于防排烟系统来说，在建设前，其主要材料、构配件和设备在安装之前要先进行现场验收，以确定如防火阀和排烟阀这一类的设施符合相关的消防产品标准，而涉及隐蔽工程的，要在在工程隐蔽前，经监理人员验收及认可签证后方得执行隐蔽。另一方面，防排烟系统建成之后，要进行联合试运行，发现问题及时调试，直至其符合设计与消防的规定，在条件允许的情况下，最好能够进行模拟状态下安全区正压变化测定及烟雾扩散试验等，直观地对系统的整体质量加以检验和验证。
4 结语
只有端正了对防排烟系统的态度，认识到其单独的系统属性和重要性，才能在施工过程中不断的完善防排烟系统的设计，保证其设计以及安装施工都符合国家建筑要求，保证每个建筑项目的防排烟系统设施配置齐全，功能完善，真正发挥其防火减灾的作用。