消防排烟系统设计及风机选型的问题分析

消防排烟系统设计及风机选型的问题分析

刘萍

天津华德联合有限公司天津301700

摘要：人们生活水平的不断提高，促进了建筑工程行业的不断发展，各类新型建筑不断涌现，相关建筑的消防安全也日益引起了人们的普遍重视，而一些人员密集型建筑的投入使用更使得消防安全任务逐渐加重，推动相关的消防安全系统不断更新换代。但是，在这些系统中都不可避免要认真考虑排烟系统，因为建筑排烟系统可以非常有效地控制现场火灾情况，并可减少烟害引起的人员伤害和财产损失，所以，在建筑工程中对于排烟系统的设计要引起足够的重视。论文针对排烟系统设计过程中普遍存在的问题进行分析研究，以期能够提高排烟系统的设计水平，使其在消防系统中发挥更大作用。

关键词：建筑消防；排烟系统；设计问题；风机选型

近年来，由于房屋建筑在设计施工过程中存在一些问题，导致用户在使用的过程中，经常会出现各种问题如线路短路等导致的火灾火情。在此过程中，排烟系统的作用便自然而然的显示出来。排烟系统设计需要在考虑到整个住宅区的实际面积的基础上，根据住宅人数等进行设计的具有疏导热烟热气作用的设施设备。同时，排烟设计需要定期进行检查维修，从而保证其的使用率。

一、排烟设计的重要性

近年来，随着我国科学技术和生活水平的不断提高，我国的建筑行业也在高速发展中，尤其在各大中小型城市，高层建筑出现的数量与频率越来越高。高层建筑物在人们的日常生活中处于十分重要的地位，所以消防防火设计的重要性也在不断上升，其中尤为消防防火的排烟系统设计在其中扮演者着最为关键的角色，对于整个建筑的质量和消防的安全，以及人民的生命财产安全，都起到很大的影响作用。在城市化的推动下，我国建筑行业的发展速度剧增，我国施工单位的建筑质量以及消防设计的实际需求也在不断增加，但是就从当前的情况来分析，消防安全设计还是有很大的提升空间的，尤其是消防防火排烟系统的设计，需要进一步提升，从而满足人们的实际使用标准。这主要是因为，由于建筑物的高度在不断的提高，一旦在高楼中发生火灾的威胁，将会给消防人员带来巨大的困难，给后期的救援工作带来难度。经过我国相关数据统计可知，在高层建筑物中发生火灾后，有超过一半的人死亡原因不是火灾，更多的是因为在火灾的现场，吸入大量的浓烟或者是有毒气体，从而造成了死亡。同时，由于建筑物楼层比较高，跳楼的过程中很多被困人员的生命会受到威胁。由此可见，建筑物内的消防设计对于住户生命安全的重要作用。

二、排烟设计在应用中存在的问题

（一）自然排烟窗的设置不合理

自然排烟窗是指在建筑物上方，便于安装与开启的排烟窗。自然排烟窗的设计主要是为了满足火灾排烟的要求，但在实际的应用情况中，一旦发生火灾排烟窗附近的温度会快速上升，此时依靠人工进行开启的自然排烟装置自然十分不现实，应该设计自动传动装置可以根据室内温度进行开启和关闭，以及与消防设施进行联动设置。目前，市场上这类排烟窗的造价成本非常高，同时在高层建筑物中，自然排烟窗一般位于建筑物的侧部侧拉窗居多，即使安装新型排烟窗也很少进行使用，自动开启装置几乎没有被使用。因此综合考虑目前的实际情况以及消防设计所需要投入的资金，在建筑物尤其是高层建筑物内安装自然排烟窗并不合理。

（二）送风口的设置缺乏可操作性

送风口一般是指竖向机械排烟系统的送风口，其主要是使用相同规格、固定尺寸的百叶窗式开风口，从而发挥其通风散热的作用。就目前的设计安装情况来看，大部分送风口管道内部表面比较粗糙，同时送风竖井一般不进行抹灰处理，部分送风口管道过长、密闭性不够，导致送风口管道的弯头拐角较多，进而导致闭风口关闭不严等问题。这些问题导致每处送风口的风速、风量都不一样，距离风机比较近的位置，风速比较大，相反远离风机的送风口风速比较小、甚至感觉不到风。送风口的设置缺乏可操作性这一问题，在大部分建筑物中都普遍存在，一是我国建筑业并没有相关规定进行限制，二是缺乏相应的指导方法、可操作性极差。

（三）防排烟系统的设置不全面

根据我国对于建筑物消防安全的相关规定，超过50m2的公共建筑以及超过100m2的居住建筑，在不具备自然排烟装置的楼梯间、避难间等场所需要安装机械排烟系统。对于楼梯间而言，需要保持各部位的正压状态，从而避免发生火灾时由于浓烟密布而造成的人员伤亡，有利于及时排烟以及消防人员的及时救援。但是对于高层建筑而言，由于大部分高层建筑物靠外墙而且具有窗户的楼梯间中，住户经常在此处堆放杂物，导致排烟窗和常闭式防火门经常处于开放的状态。一旦发生火灾正压状态就不容易保持，防烟的效果也就更不可能实现。

（四）通风合用系统缺乏合理性

通风合用系统是指在高层建筑物中经常会出现合用通风系统的现象，如与空调系统合用一个排风装置等。通风合用系统一定需要保持其合理性，必须符合高层建筑物消防防火的相关规定以及要求。一旦通风合用系统设计安装不合理，就会导致管道装置不能与空调器、过滤器等连接，需要安装自动切换装置，无形间增大了安装过程中的阻力。

三、排烟风机的选择

选用不同的风机会得到不同位置的管道工作点，在风机选型过程中，虽然能够保证最大防烟分区的工况稳定，但是当其他防烟分区排烟口单独开启时，特别是在防烟分区面积相差悬殊的情况下，有可能使风机运行到不稳定工作区，或者得不到适合的工作点，排烟系统管路设计随着建筑平面布局的不同而不同，排烟系统风速增加或降低，防烟分区面积的变化以及施工调试的不恰当，都有可能导致排烟系统中某个工况点不能落在风机稳定工作区域内。例如排烟房间的面积下限为50m2，但是对于内走道，面积有可能小于50m2，再比如，即使几个防烟分区面积相同，但各自距离较远，各排烟工况点变为排烟量相同而管道阻力不同，如果不事先进行设计计算调节各支风管阻力平衡，距离风机较近的排烟支管阻力降低，风量增大，那么在以最远防烟分区工况点选型风机特性曲线上，其工作点一定会落在最不利选型工作点的右侧，甚至也会落在稳定工作区域以外，这时电动机功率会增大，有可能导致离心风机电动机过载损毁。

在排烟系统各排烟口分支管道处设置定风量阀，能使不同工况下的排烟口风量符合设计工况，但是应考虑高温烟气环境下定风量阀的适用性。另外，在进行排烟系统风管设计计算时，不同介质温度下，风管阻力明显不同，风机选型时，性能曲线也应考虑温度修正，但是由于当风量相等时，压力与密度呈线性变化，管道系统特性曲线以及风机性能曲线的变化都遵循此规律，所以温度变化对风机选型的结果应没有太大影响。在实际工程设计中，每一个排烟系统都经过试算确定，工作量较大，如果能够根据计算选型过程编制计算选型软件，将会使排烟系统设计更为便捷及准确。

综上所述，在进行消防排烟系统的设计安装过程中，需要选择正确的排烟方式，而且自然排烟系统要优于机械排烟系统；进行科学设计排烟布置，包括自然排烟装置以及机械排烟装置；同时在选择建筑物的排烟口位置时，要尽量使排烟口位于住宅下风向的开阔位置，有利于火灾发生时对于建筑物上层的保护以及最大程度的散烟通风。在风机选择方面最好根据管路的变化特点向设备厂商提出具体要求，由具备技术资质的风机厂家协助选型，以保证排烟系统及风机能稳定运行。

参考文献：

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[2]王平，魏强.消防排烟通风机设计探讨[J].风机技术，2010，04

[3]李宝聚，杨红，张金国.排烟系统的特点及排烟风机的选择[J].暖通空调，2014，4410