暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計常見問題分析

1 引言
暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑工程重要的組成部分，在為人們提供了舒適的環(huán)境的同時，還對建筑的消防系統(tǒng)進(jìn)行了完善，通過防排煙系統(tǒng)可以確保建筑更好的應(yīng)對火災(zāi)等安全事故。目前，一些設(shè)計人員缺乏對暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計的認(rèn)知，導(dǎo)致其在設(shè)計過程中，防排煙的設(shè)計無法達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。因此，必須針對常見的設(shè)計問題，進(jìn)行相應(yīng)措施的改進(jìn)，完善暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計。
2 建筑防排煙方式
暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙系統(tǒng)包含兩部分，分別是防煙和排煙。其中防煙是通過一定的措施對火災(zāi)發(fā)生去的煙霧進(jìn)行控制，確保煙霧不會進(jìn)行擴散；而排煙則是通過系統(tǒng)的有效運轉(zhuǎn)，將建筑物內(nèi)部的煙霧排出到建筑外。因此，防排煙是建筑消防系統(tǒng)的重要組成部分，常見的建筑防排煙方式如下：
2.1 自然排煙
這是利用自然通風(fēng)環(huán)境，達(dá)到建筑內(nèi)外空氣流通的目的。實現(xiàn)建筑物自然排煙的主要有兩種情況：
（1）室外空氣在進(jìn)行流動過程中，產(chǎn)生的風(fēng)壓帶動了建筑物的空氣流通。
（2）當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，由于火災(zāi)產(chǎn)生的高溫，導(dǎo)致建筑物內(nèi)部的空氣溫度高于室外，形成熱壓差，從而形成空氣的流動。
2.2 機械排煙
借助機械設(shè)備，抽取室內(nèi)的空氣排到室外，達(dá)到空氣流通的目的，能夠很好的保持建筑物室內(nèi)外的空氣流通，以及較好的排煙效果。
2.3 機械防煙
通過機械設(shè)備，對建筑物產(chǎn)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行送風(fēng)（如圖1 所示），從而阻止有害的煙霧氣體擴散到疏散通道，對建筑物內(nèi)的人群造成安全影響。

圖1 加壓送風(fēng)防排煙原理圖
3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計存在的問題
3.1 地下室的防排煙系統(tǒng)存在問題
現(xiàn)階段，大多數(shù)建筑都設(shè)置了地下建筑，往往在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計時，未能采取有效的措施對地下室的防排煙功能進(jìn)行設(shè)置。例如：在地下室的防排煙系統(tǒng)的補風(fēng)機的管道設(shè)施中，未設(shè)置70℃防火閥。
3.2 高層建筑排煙系統(tǒng)存在問題
高層建筑的防排煙設(shè)計不合理重點體現(xiàn)在樓梯間及前室。根據(jù)國家建筑消防規(guī)定要求，如果建筑物的高度高于50m，該建筑的樓梯間及前室只能采用機械排煙設(shè)計，不能采用自然排煙設(shè)計。但是，在實際的高層建筑設(shè)計過程中，設(shè)計人員往往忽略了這一規(guī)定，采用了自然排煙設(shè)計。
3.3 走廊排煙口位置設(shè)置不合理
在建筑結(jié)構(gòu)的走廊的防排煙設(shè)計中，設(shè)置的排煙口不合理，出現(xiàn)機械排煙口距離走廊最遠(yuǎn)點的距離大于30m，或者距離安全出口的距離過近，小于1.5m。這些都嚴(yán)重影響了暖通空調(diào)防排煙系統(tǒng)的實際工作效果。
3.4 防火閥的位置不合理
常見的防火閥，應(yīng)設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管路上，起到通風(fēng)的作用，正常狀態(tài)下應(yīng)處于開啟狀態(tài)，其動作溫度控制在70℃左右。排煙閥一般設(shè)置在排煙風(fēng)機或排煙系統(tǒng)管道上的吸入口，正常狀態(tài)下，應(yīng)保持在關(guān)閉狀態(tài)，其動作溫度控制在280℃左右?，F(xiàn)階段，存在部分建筑，防火閥的位置并未參照上述規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。
3.5 構(gòu)造結(jié)構(gòu)不清楚
部分設(shè)計人員，對建筑結(jié)構(gòu)缺乏深入研究，尤其是剪刀梯結(jié)構(gòu)。未能有效的結(jié)合現(xiàn)場實際情況，進(jìn)行暖通空調(diào)的防排煙設(shè)計。導(dǎo)致設(shè)置的機械防煙設(shè)施無法正常工作，甚至未設(shè)置機械防煙設(shè)施。
3.6 上限值的設(shè)置有問題
在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計時，在一些建筑的關(guān)鍵位置，都由相關(guān)的規(guī)范要求，明確了上限值，例如風(fēng)口、風(fēng)景的風(fēng)速等。但是，在實際的建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員忽略了這些上限值，或者在進(jìn)行設(shè)計過程中，計算過程不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差。這些行為都導(dǎo)致了防排煙系統(tǒng)無法正常的投入使用，對建筑的消防系統(tǒng)帶來巨大的風(fēng)險和安全隱患。
4 暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計解決
4.1 自然排煙的外窗的設(shè)計問題
在進(jìn)行建筑的外窗設(shè)計時，要充分考慮窗戶的外形，設(shè)置成可開啟的外窗，來實現(xiàn)防排煙的自然排煙效果，應(yīng)杜絕出現(xiàn)固定窗或者內(nèi)窗的情況出現(xiàn)。此外，在外窗的面積方面還應(yīng)遵守以下規(guī)定：
（1）外墻樓梯間，每5 層外窗的開啟面積應(yīng)不低于2m2。
（2）防煙樓梯間前室、消防電梯前室可開啟外窗面積不應(yīng)小于2m2。
4.2 按照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行設(shè)計
（1）樓梯間及前室在設(shè)計時，應(yīng)采用機械排風(fēng)系統(tǒng)，杜絕使用自然排煙。同時相關(guān)設(shè)施應(yīng)安裝在屋頂。
（2）所有安全通道附近的排煙口位置，應(yīng)在1.5m 以外進(jìn)行設(shè)置。同時，排煙口的位置應(yīng)與安全出口的方向相反，尤其要避免在風(fēng)口附近設(shè)置排煙口。
4.3 地下室、走廊設(shè)計要合理
在進(jìn)行地下室和走廊的暖通空調(diào)系統(tǒng)防排煙設(shè)計時，應(yīng)重點注意協(xié)議關(guān)鍵細(xì)節(jié)，如表1 所示。

表1 地下室、走廊防排煙設(shè)計
4.4 高層建筑防排煙設(shè)計要合理
對于高層建筑而言，暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計十分重要，必須按照相關(guān)的消防規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。對于樓層小于20 層的高層建筑，在進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計師，必須充分考慮火災(zāi)發(fā)生時，相關(guān)著火區(qū)域以及相鄰樓層的通風(fēng)排煙效果。因此，在進(jìn)行高層建筑防排煙設(shè)計時，可以采取以下措施：
（1）盡量多設(shè)計疏散通道的數(shù)量，同時通過合理的門洞設(shè)計，提升疏散通道的門洞峰風(fēng)速，以達(dá)到送風(fēng)排煙的目的。
（2）在進(jìn)行樓層的層級設(shè)計和門洞數(shù)量設(shè)計時，應(yīng)充分參考建筑物的實際情況，結(jié)合科學(xué)的計算和現(xiàn)場驗證情況，設(shè)計出符合樓層通風(fēng)排煙要求的防排煙設(shè)計。
4.5 加強結(jié)構(gòu)設(shè)計
在進(jìn)行建筑防排煙設(shè)計時，要充分結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)，在位置地點進(jìn)行防排煙設(shè)施的設(shè)置，具體包含以下幾點要求：
（1）部分建筑存在車庫結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行車庫的防排煙設(shè)計時，不僅要按照消防排煙的要求進(jìn)行設(shè)計，而且還要考慮車庫的補風(fēng)和屋頂排風(fēng)等通風(fēng)設(shè)計。
（2）部分區(qū)域，在進(jìn)行防排煙設(shè)計時，可以通過雙速風(fēng)機的設(shè)置，提升防排煙的效果。
（3）發(fā)在發(fā)生時，由于煙霧的密度較低，一般漂浮在室內(nèi)的屋頂附近，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計應(yīng)充分考慮煙霧的這一特性，將相關(guān)的防排煙設(shè)置安裝在屋頂或者頂層。
（4）在進(jìn)行防排煙設(shè)計時，還應(yīng)通過科學(xué)合理的設(shè)計，提升整個系統(tǒng)的運行效率，降低設(shè)備投入，節(jié)約成本。
4.6 嚴(yán)格進(jìn)行防火閥的設(shè)計
在進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計時，嚴(yán)禁忽略防火閥的設(shè)計。應(yīng)按照規(guī)定要求，在規(guī)定位置設(shè)置防火閥以及防排煙防火閥（如圖2 所示），以保障這些設(shè)施的防火隔離效果。

圖2 防火墻處的防火閥安裝圖
4.7 其它措施點
（1）在進(jìn)行內(nèi)部走廊設(shè)計時，可以借助溫度控制，實現(xiàn)機械排煙系統(tǒng)的自動開啟，可以有效的提升火災(zāi)發(fā)生時，防排煙系統(tǒng)的工作效率。
（2）對于風(fēng)機入口處的防火閥，也可以借助溫度控制的方式，實現(xiàn)防火閥的及時開啟。
5 結(jié)束語
綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的進(jìn)步，建筑工程得到了迅猛發(fā)展。因此，在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的防排煙設(shè)計時，應(yīng)緊跟時代發(fā)展的腳步，結(jié)合建筑的現(xiàn)場實際情況，在保障人們的舒適度的前提下，設(shè)計出合理的防排煙系統(tǒng)。相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，對防排煙系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計，針對可能出現(xiàn)的影響防排煙系統(tǒng)正常運行的問題，積極采取有效的措施解決，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。