工业建筑防排烟系统的设计分析

于喜欢

【摘要】防排烟系统设计能够减少火灾产生的经济损失，为人们提供安全保护，以便在短时间内撤离到安全区域。此文章对工业建筑防排烟系统的设计进行分析，浅析设计中存在的难点问题，并提出相应措施加以解决，以便防排烟系统能够正常使用，发挥应用作用。

【关键词】工业建筑;防排烟系统;设计分析           【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.034

为确保生产安全，国家推出了一系列技术标准，并对工业建筑防排烟设计提出了较高的要求。工业生产阶段由于内容复杂，所以安全性难以保障，由此可见防排烟系统设计具有非常重要的作用，以实际情况作为切入点，了解生产内容以及流程，细化生产环境，同时加强巡视掌握建筑整体格局，使防排烟系统设计方案更为科学合理，在保证生产活动能够顺利进行的同时降低安全事故发生概率。

1、自然排烟概述

自然排烟结构简单，操作难度较低，不需要单独配备排烟设施和动力装置，正因如此在各类建筑中得到广泛应用，但是这种方式实用效果并不稳定，极易受到火灾发生时烟气温度、风向以及风速等客观条件影响，火势有可能借排烟口蔓延至其他区域，危险性较大。对开口排烟而言，如果建筑内部温度不断上升，说明烟气中携带大量未充分燃烧的气体，一旦烟气排放至外部环境中，这些气体会立即引发新的火焰，沿建筑壁面向上蔓延出现贴壁效应，而且在高温的作用下玻璃制品会直接爆裂。为增强自然排烟实用效果，需在建筑墙面安装突出装置，防治贴壁效应出现，使烟气尽量远离外墙。改变排烟窗外观，如缩小长宽比例同样有助于烟气排放。除此之外尽量不要为建筑配备自动窗口，以便火灾发生时能够及时排出烟气，控制温度上升速度。

2、防排烟系统的要求

防排烟系统是工业建筑中不可缺少的一部分，在设置过程中要参考当前建筑格局以及划分的防火区域。之所以设置防排烟系统主要作用在于当火灾来临时，工作人员能够在第一时间撤离到安全区域，构造安全通道，规避人员伤亡。当前在设计防排烟系统时自然排烟以及机械送风是常用的方式。虽然自然排烟是目前常用的方式，实用效果显著，但这种方式发挥的作用取决于外部条件造成的影响，效果缺乏稳定性，但自然排烟也有其他方式无法比拟的优势，即成本投入较少，对设备以及工艺技术并未提出明确要求，使用简单方便无需花费过多精力对其进行管理，不需要以电源作为基础，因此在建筑领域得到广泛应用。尽管如此在实际运用中还要考虑有关条件。工业建筑规模庞大，会对平开窗起到的通风效果造成一定影响，不仅如此在设计过程中还要考虑防雨效果，为防止雨水进入建筑内部，会在建筑高处设置相应设施。实地调查后发现，在工业建筑中悬窗使用方式不当会产生一些问题，矛盾愈发严重，烟气难以排除。这种情况主要出现在大厂房以及仓库中，排烟量大，排烟面积搭大，这无疑增提升了工作难度，对整体设计提出更为严格的要求，鉴于此如果采用机械排烟必须要考虑当前工业建筑整体情况，分析實际需求合理设置设备。

3、防排烟设计中的难点

3.1注意自然排烟设计的规范性

工业建筑自然排烟系统发挥的效果与所处环境有不可分割的联系，虽然这种排烟方式更为简单便捷，具有经济特征，但是和其他排烟设计进行对比却发现，自然排烟设计标准具有不确定，以至于施工完成之后难以发挥出实质性作用。究其原因主要是设计人员没有进行实地考察，导致自然排烟所处位置缺乏合理特征，开窗面积并不符合实际需求，排烟窗整体结构并不合理。对于这类问题必须要仔细分析，以形成的设计方案为主确定自然排烟窗在建筑中的位置，并和其他排烟方式结合在一起，如此才能达到预期排烟效果。

3.2设施安装及材料质量不达标

工业建筑配有的防排烟系统在使用过程中，其发挥的作用与选择的设施和具体材料有直接关系，而这也是保障系统正常运行的关键。其一根据当前工业建筑格局分布划分防烟区，可以墙体或建筑房梁作为参考标准，如果实际条件无法满足防排烟提出的需求，则要在合适位置增设挡烟垂壁。依照有关部门制定的标准，自然排烟储烟仓的厚度不能低于50cm，同时要超过当前建筑空间20%的高度。如果空间规模较小，工作人员难免会感到压迫感，对后续工作开展而言极为不利，甚至会产生负面影响。设置过程中一定要严格遵循既定规章制度，不得进行违规操作，所选材料需具有耐高温、防风板等特点，挡烟结构不能存在裂缝、倾斜等问题。对机械防排烟系统来说，若设备安装存在问题，则难以达到预期效果，甚至设计人员如果没有遵循既定标准，系统具有的排烟功能将无法正常发挥。

3.3排烟口风量的设计问题

防排烟系统设计过程中，最引人瞩目的就是风口设计，为保证风口设计的合理性，需测定当前建筑高度，对内部空间进行分析，以此作为基础确定排烟口在建筑中的位置以及具体用量。特别是在各个防烟分区内，排烟口水平距离不能超过30m。机械排烟系统中主风口风量较大，而远端风口风量较小，要通过实际情况分析进行合理安排，继而满足设计要求。

3.4机械排烟设计缺乏合理性

尽管对于工业建筑的防排烟设计国家制定了一系列标准，可作为设计阶段的参考资料，但是在实际工作中并不时所有设计人员都能够掌握标准含义，机械排放烟量设计值与实际数值之间存在差异，致使机械排烟设计缺乏合理性，难以发挥应有作用，实用效果不佳。

4、防排烟系统设计的策略

4.1明确施工图纸内容

在工业发展道路上为体现防排烟系统发挥的作用，在施工过程中要满足设计方案提出的需求，这是作业基础条件。一方面正式施工之前安排工作人员进行实地考察，采集相关资料，掌握基本情况，以此作为参考制定更为科学合理的方案。设计阶段要掌握工业建筑应用范围以及运用方式，分析建筑具有的特征，从而设计防排烟系统。系统设计完成之后，监管人员要对设计方案进行复核，验证其合理性和可行性，控制设计阶段成本投入。另外设计工业建筑防排烟系统时，需向有关部门递交申请，建立联系做到密切配合，特别是消防部门，落实预防措施保证安全性。

4.2选择合适的方案

以建筑内部空间格局作为参考选择最为合适的方案，如果工业建筑楼道墙体缺少窗户，可以任何点位作为参照物，通过计算掌握烟气在内部流动情况，并以此作为依据安装排烟设施。如果建筑内部走廊装有窗户，则可将其作为排烟口使用，与楼道的机械排烟结合在一起，增强排烟效果。

4.3保证防排烟系统设计施工的质量

设计方案成型后即可开展防排烟系统施工工作，在施工阶段一定要注意方式方法的选用，相关措施的落实，保证整体施工质量，金属管道安装后对其进行检测，判断是否达到既定标准，了解排烟风管的耐火极限排烟系统安装情况，从全局出发监督施工，满足相关规程提出的要求。

4.4重视工程完成之后的验收

竣工后监理人员要对工程进行检验，测试防排烟系统运行情况，确定防排烟口在建筑中的位置，通过测量确定通风效果以及风速。在保证建筑功能不受影响的情况下分析系统整体设计，断定是否科学合理。验收阶段如果发现系统设计存在问题或者不满足实际需求要立即通知作业单位进行调整。另外为保证系统发挥的效果达到预期，必须注意排烟风机在建筑结构中的位置，了解安装过程中使用的方法。通常情况下送风机和排烟机房大多集中于建筑顶部或者底部，对封口距离做出适当调整，以免系统运行过程中出现烟气混乱的情况，影响工业发展。

4.5排风与排烟系统合用时，应满足火灾时排烟需求

火灾来临时启动排烟系统与通风系统，两者同时使用，这种排烟方式最大的优势在于能够对工程造价进行控制，但是无论是风机、风管亦或是防火阀的设置都要满足系统运行提出的需求。日常生产阶段，各个排烟口始终处于开启状态，以便交换内外空气，如果建筑内部突发火灾各个防烟分区的排烟口要立即开启，而非防烟区的排烟口要立即关闭，避免烟气由防烟区飘散至非防烟区。

4.6合理布置自然排烟窗

火灾发生时由于烟气质量较强，故此会集中在建筑上部空间，正因如此自然排烟窗要安置在建筑顶棚或者相邻墙体，同时在离地面约1.5m处安装自然排烟窗开启装置，以便能够及时开窗，排除烟气。外窗开启面积可以最大窗口面积作为参考，并不对其做出明确规定。如果在建筑内部设置侧拉窗，可以窗口最大开启面积为参考进行计算，无法推拉的一侧不能算入排烟面积，如果使用外开窗则通过推开的角度计算开窗面积，若大于70°则按照窗面积进行计算，而不足70°则以当前窗户水平投影面进行计算。

4.7合理设置排烟风机

为防止火灾发生后火势借由管道向其他区域蔓延，同时为保证排烟风机能够正常运行，需将其安装自机房内部，并利用耐火能力较强的隔墙、楼板等与其他结构隔开。

5、系统设计注意事项

5.1排烟风机及加压送风机的位置设定

考虑到防排烟的效果，在确保排烟风机及加压风机风量和风压的基础上，还应该注意对排烟风机及加压风机、取风口及排烟口的位置设定。加压送风系统要确保送入空气不受排出烟气影响，将加压及取风口设置在建筑物下部，避免设置在建筑物上部将火灾烟气吸入。排烟风机及排烟口设置在建筑物上部，方便火灾烟气向大气。在实际的设计过程中，还要考虑到建筑形式的实际情况，有的加压送风机和排烟风机房都设置在了楼顶。只有正确处理加压风机、排烟风机、排烟机取风口的水平和垂直距离对应关系，才能够避免出现烟气混入送风机的情况，从而提升防排烟效果。

5.2建筑排烟口的位置设计

排烟口的位置对于排烟效果的影响也是非常大的。排烟口越低，火灾发生时的烟气越往下压，对人员安全疏散时的威胁就越大。实践证明，排烟口位置和形式能够很大程度的影响排烟效果。对于走廊排烟，在排烟口设置在天棚上就相对设在侧墙上的排烟效果要佳。此外，必须要合理保持送风口和排烟口之间的距离。特别是在楼梯间下部的送风口和排风口，如果距离较近，就会发生送风和排烟之间的短路，这不仅不会起到排烟的效果，还起不到送风加压效果。

结语：

结合上述内容可以看出，防排烟系统对工业建筑而言具有极为重要的作用，而建筑本身也会对系统运行产生一定影响。企业对安全防护有较高的要求，在设计防排烟系统的过程中，不仅要参考既定標准进行选择，同时还要根据建筑实际情况选用最为合适的方式，做到合理设置，优化建筑内部布局，从整体出发对系统进行检查，确定防排烟系统中存在的问题，采取针对性措施加以解决，进而提高作业效率，使防排烟系统具有的作用在工业建筑中能够得到充分发挥。

参考文献：

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