淺談關於高層民用建築防排煙系統問題分析
General 更新 2024年11月30日
論文摘要：提出了幾個高層民用建築的防排煙系統在設計、施工和驗收交付使用中常見的問題，並分析了造成問題的原因，提出處理這些問題的方法及對策。
論文關鍵詞：防排煙系統；自然排煙；正壓送風；機械排煙
1 高層防排煙系統可能出現的問題
1.1 自然排煙設施不能達到排煙要求
按照《高層民用建築設計防火規範》中的要求，對於建築高度不超過50m的一類公共建築和建築高度不超過l00m的民宅，最好設定自然排煙系統。自然排煙是一種建造經濟、設定簡單、容易操作、維護也十分方便的排煙系統。但是，一些使用自然排煙系統的工程在設計、施工過程中不能按規範進行，導致了工程完工之後，所建設的自然排煙設施並不能達到要求或不根本具備排煙作用，具體的來說，問題主要表現在如下幾個方面：
（2）自然排煙窗的開窗面積不符合規範：《高規》對採用自然排煙部位的開窗面積均有明確的規定，但由於部分設計人員未按規範要求進行認真計算，或將固定窗的面積計算在排煙窗面積之內，導致部分工程排煙窗面積達不到規範要求，直接影響排煙效果。
1.2 機械防煙設施的設定問題
在機械防煙設施方面，設計和建造時容易出現送風道截面尺寸過小，送風口尺寸、正壓送風系統餘壓值達不到規範要求的現象，這些現象會直接導致送風口實際送風量嚴重不足，開啟門洞處風速近似於零的情況，造成這個問題的原因相對複雜，下面我們來具體分析：
（1）風機選型不當：按規範要求，防煙樓梯間及前室、消防電梯前室及合用前室的機械加壓送風量應由計算確定，當計算值和規範規定的值不一致時，應取兩者中較大值。有少數設計者因忽略這一點而直接按規範給定的值確定送風量，就有可能會導致所選用的風機風量偏小，不能滿足要求。
（2）送風道設計阻力打導致風壓損失：在實際工程驗收時，有時會發現發現送風口尺寸以及所選用的風機風量和風壓均能滿足設計規定，但送風口實測風速卻很小，或是離風機較近的風速很大，但稍遠一些的風口卻沒有風現象，這種情況顯然是難以滿足設計要求的。究其原因，一般都是由於送風豎井的施工達不到標準，漏風嚴重所導致的。出現這些問題的工程，有相當多的一部分送風道的尺寸偏小，磚、混凝土風道內壁粗糙未用水泥砂漿抹平整，管道連線不嚴實，常閉風口關閉不嚴密，漏風十分嚴重，導致送風口的風速、風量達不到規範要求。
（3）重複設定自然排煙系統與正壓送風系統。對於建築高度超過50m的一類公共建築和建築高度超過l00m的居住建築，按《高規》要求，應設定機械加壓送風系統，有的工程在上述部位同時又採用了自然排煙，導致火災情況下，機械加壓送風系統與自然排煙窗同時開啟時，防煙樓梯間難以形成正壓，達不到防煙效果。
（4） 未設定合用正壓送風系統的壓差調節裝置。按規範要求，機械加壓送風的防煙樓梯間和合用前室，宜分別獨立設定送風系統，當必須共用一個系統時，應在通向合用前室的支風管上設定壓差自動調節裝置。目前很多工程的合用正壓送風系統沒有設計壓差調節裝置，無法滿足樓梯間的餘壓值高於前室的要求。
2 防排煙風機的配電不符合規範要求
2.1 風機的供配電達不到高層民用建築負荷級別要求
防排煙風機屬於消防裝置，其供電應為一、二級用電負荷。但實際工程中有的供電線路不是接自消防電源，而是引自普通配電箱，有的設計採用單迴路配電線路，有的設計未設末端電源自動切換裝置，上述供配電均達不到一、二級用電負荷要求的專用雙電源迴路且設末端自動切換裝置的規定。
2.2 配電線路的敷設安裝不符合要求
按規定，排煙風機、正壓送風機的配電線路應採用耐火或阻燃電纜、導線在封閉式防火電纜橋架及封閉式防火金屬線槽內或穿焊接鋼管敷設，暗敷時應敷設在混凝土內且保護層厚度不小於30mm，明敷時金屬線槽、金屬管均應塗防火塗料保護。但檢查中發現有的施工班組因交底不到位，隨意地將防排煙風機配電線路穿PVC塑料管，或在吊頂內敷設時雖然穿金屬管但未塗刷防火塗料，並存在用普通電纜線取代耐火、阻燃電纜線現象，難以滿足線路的防火效能和應急用電的需求。
2.3 防煙分割槽無擋煙設施或設施不符合要求
現在有相當一部分工程，設定的機械排煙的部位沒有按規範要求在吊頂下設定擋煙垂壁，尤其是二次裝修時，有的甚至將原有的垂壁打掉。一些地下車庫雖然採用了建築的樑充當擋煙設施，但是排煙口卻均在樑下安裝，這時樑就起不了擋煙垂壁的作用。
2.4 防排煙系統失效
一般說來，防排煙系統僅是火災時使用，平時除了例行的定期檢查外，系統基本上是不執行的。參照達爾文“用進廢退”理論，合格的系統如果長期閒置，也有可能由於人為因素：如產品製造侷限，防排煙閥門易熔片脫落;維護管理不當，傳動機構鏽蝕，控制系統失靈無法響應動作等等。平時未被發現的隱患，在火災發生的關健時刻往往引起執行故障，使得系統不僅不能起到控制煙氣、幫助撲救和人員疏散的作用，反而使系統的風道成為煙火蔓延的“走廊”。
3 解決上述問題的對策
3.1 從職能部門監督管理方面抓落實
首先，消防監督部門加強防排煙系統工程的設計稽核與竣工驗收監督工作。其次，明確建築工程專案中的防排煙系統，必須由具有消防工程施工資質的工程公司來安裝施工。
3.2 從功能劃分上，強調防排煙設施的重要性
所謂“消防防排煙系統”，就是一個包括排煙風機、送風風機、風管或風井、各種排煙防火閥門、風口以及聯動系統等設施，直接受消控中心控制的、具有獨特功能的、與生活通風和空調系統完全分開的系統。只有把它作為一個獨立的消防系統，與“自動報警系統”、“水滅火系統”、“氣體滅火系統”等平行分列在一起，才能促進人們在消防工程實踐中重視它、完善它，而不至於把它忽略。
3.3 從設計環節開始嚴格執行規範
設計是保證建築質量的基礎，規範的設計才能杜絕或減少防排煙系統的先天隱患。建議在條件允許的情況下，按國家規範要求對防排煙系統進行單獨設計、製圖，並冠以“消防防排煙”施工圖圖名。因為按照《高層民用建築設計防火規範》中的規定，防排煙系統不宜與空調系統兼用，所以建議開發商不要片面追求節省資金，而要明確防排煙工程的消防工程屬性，提醒參建人員防排煙系統屬於消防工程施工圖範圍。
3.4 從施工環節加強工程中監督檢查
施工過程是將工程設計轉化為成品的關鍵過程，因此，施工單位不僅要在建築時嚴格按照規範施工，還要建立施工質量管理體系，以便在施工過程中隨時。而對於防排煙系統來說，在建設前，其主要材料、構配件和裝置在安裝之前要先進行現場驗收，以確定如防火閥和排煙閥這一類的設施符合相關的消防產品標準，而涉及隱蔽工程的，要在在工程隱蔽前，經監理人員驗收及認可簽證後方得執行隱蔽。另一方面，防排煙系統建成之後，要進行聯合試執行，發現問題及時除錯，直至其符合設計與消防的規定，在條件允許的情況下，最好能夠進行模擬狀態下安全區正壓變化測定及煙霧擴散試驗等，直觀地對系統的整體質量加以檢驗和驗證。
4 結語
只有端正了對防排煙系統的態度，認識到其單獨的系統屬性和重要性，才能在施工過程中不斷的完善防排煙系統的設計，保證其設計以及安裝施工都符合國家建築要求，保證每個建築專案的防排煙系統設施配置齊全，功能完善，真正發揮其防火減災的作用。
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論文關鍵詞：防排煙系統；自然排煙；正壓送風；機械排煙
1 高層防排煙系統可能出現的問題
1.1 自然排煙設施不能達到排煙要求
按照《高層民用建築設計防火規範》中的要求，對於建築高度不超過50m的一類公共建築和建築高度不超過l00m的民宅，最好設定自然排煙系統。自然排煙是一種建造經濟、設定簡單、容易操作、維護也十分方便的排煙系統。但是，一些使用自然排煙系統的工程在設計、施工過程中不能按規範進行，導致了工程完工之後，所建設的自然排煙設施並不能達到要求或不根本具備排煙作用，具體的來說，問題主要表現在如下幾個方面：
（2）自然排煙窗的開窗面積不符合規範：《高規》對採用自然排煙部位的開窗面積均有明確的規定，但由於部分設計人員未按規範要求進行認真計算，或將固定窗的面積計算在排煙窗面積之內，導致部分工程排煙窗面積達不到規範要求，直接影響排煙效果。
1.2 機械防煙設施的設定問題
在機械防煙設施方面，設計和建造時容易出現送風道截面尺寸過小，送風口尺寸、正壓送風系統餘壓值達不到規範要求的現象，這些現象會直接導致送風口實際送風量嚴重不足，開啟門洞處風速近似於零的情況，造成這個問題的原因相對複雜，下面我們來具體分析：
（1）風機選型不當：按規範要求，防煙樓梯間及前室、消防電梯前室及合用前室的機械加壓送風量應由計算確定，當計算值和規範規定的值不一致時，應取兩者中較大值。有少數設計者因忽略這一點而直接按規範給定的值確定送風量，就有可能會導致所選用的風機風量偏小，不能滿足要求。
（2）送風道設計阻力打導致風壓損失：在實際工程驗收時，有時會發現發現送風口尺寸以及所選用的風機風量和風壓均能滿足設計規定，但送風口實測風速卻很小，或是離風機較近的風速很大，但稍遠一些的風口卻沒有風現象，這種情況顯然是難以滿足設計要求的。究其原因，一般都是由於送風豎井的施工達不到標準，漏風嚴重所導致的。出現這些問題的工程，有相當多的一部分送風道的尺寸偏小，磚、混凝土風道內壁粗糙未用水泥砂漿抹平整，管道連線不嚴實，常閉風口關閉不嚴密，漏風十分嚴重，導致送風口的風速、風量達不到規範要求。
（3）重複設定自然排煙系統與正壓送風系統。對於建築高度超過50m的一類公共建築和建築高度超過l00m的居住建築，按《高規》要求，應設定機械加壓送風系統，有的工程在上述部位同時又採用了自然排煙，導致火災情況下，機械加壓送風系統與自然排煙窗同時開啟時，防煙樓梯間難以形成正壓，達不到防煙效果。
（4） 未設定合用正壓送風系統的壓差調節裝置。按規範要求，機械加壓送風的防煙樓梯間和合用前室，宜分別獨立設定送風系統，當必須共用一個系統時，應在通向合用前室的支風管上設定壓差自動調節裝置。目前很多工程的合用正壓送風系統沒有設計壓差調節裝置，無法滿足樓梯間的餘壓值高於前室的要求。
2 防排煙風機的配電不符合規範要求
2.1 風機的供配電達不到高層民用建築負荷級別要求
防排煙風機屬於消防裝置，其供電應為一、二級用電負荷。但實際工程中有的供電線路不是接自消防電源，而是引自普通配電箱，有的設計採用單迴路配電線路，有的設計未設末端電源自動切換裝置，上述供配電均達不到一、二級用電負荷要求的專用雙電源迴路且設末端自動切換裝置的規定。
2.2 配電線路的敷設安裝不符合要求
按規定，排煙風機、正壓送風機的配電線路應採用耐火或阻燃電纜、導線在封閉式防火電纜橋架及封閉式防火金屬線槽內或穿焊接鋼管敷設，暗敷時應敷設在混凝土內且保護層厚度不小於30mm，明敷時金屬線槽、金屬管均應塗防火塗料保護。但檢查中發現有的施工班組因交底不到位，隨意地將防排煙風機配電線路穿PVC塑料管，或在吊頂內敷設時雖然穿金屬管但未塗刷防火塗料，並存在用普通電纜線取代耐火、阻燃電纜線現象，難以滿足線路的防火效能和應急用電的需求。
2.3 防煙分割槽無擋煙設施或設施不符合要求
現在有相當一部分工程，設定的機械排煙的部位沒有按規範要求在吊頂下設定擋煙垂壁，尤其是二次裝修時，有的甚至將原有的垂壁打掉。一些地下車庫雖然採用了建築的樑充當擋煙設施，但是排煙口卻均在樑下安裝，這時樑就起不了擋煙垂壁的作用。
2.4 防排煙系統失效
一般說來，防排煙系統僅是火災時使用，平時除了例行的定期檢查外，系統基本上是不執行的。參照達爾文“用進廢退”理論，合格的系統如果長期閒置，也有可能由於人為因素：如產品製造侷限，防排煙閥門易熔片脫落;維護管理不當，傳動機構鏽蝕，控制系統失靈無法響應動作等等。平時未被發現的隱患，在火災發生的關健時刻往往引起執行故障，使得系統不僅不能起到控制煙氣、幫助撲救和人員疏散的作用，反而使系統的風道成為煙火蔓延的“走廊”。
3 解決上述問題的對策
3.1 從職能部門監督管理方面抓落實
首先，消防監督部門加強防排煙系統工程的設計稽核與竣工驗收監督工作。其次，明確建築工程專案中的防排煙系統，必須由具有消防工程施工資質的工程公司來安裝施工。
3.2 從功能劃分上，強調防排煙設施的重要性
所謂“消防防排煙系統”，就是一個包括排煙風機、送風風機、風管或風井、各種排煙防火閥門、風口以及聯動系統等設施，直接受消控中心控制的、具有獨特功能的、與生活通風和空調系統完全分開的系統。只有把它作為一個獨立的消防系統，與“自動報警系統”、“水滅火系統”、“氣體滅火系統”等平行分列在一起，才能促進人們在消防工程實踐中重視它、完善它，而不至於把它忽略。
3.3 從設計環節開始嚴格執行規範
設計是保證建築質量的基礎，規範的設計才能杜絕或減少防排煙系統的先天隱患。建議在條件允許的情況下，按國家規範要求對防排煙系統進行單獨設計、製圖，並冠以“消防防排煙”施工圖圖名。因為按照《高層民用建築設計防火規範》中的規定，防排煙系統不宜與空調系統兼用，所以建議開發商不要片面追求節省資金，而要明確防排煙工程的消防工程屬性，提醒參建人員防排煙系統屬於消防工程施工圖範圍。
3.4 從施工環節加強工程中監督檢查
施工過程是將工程設計轉化為成品的關鍵過程，因此，施工單位不僅要在建築時嚴格按照規範施工，還要建立施工質量管理體系，以便在施工過程中隨時。而對於防排煙系統來說，在建設前，其主要材料、構配件和裝置在安裝之前要先進行現場驗收，以確定如防火閥和排煙閥這一類的設施符合相關的消防產品標準，而涉及隱蔽工程的，要在在工程隱蔽前，經監理人員驗收及認可簽證後方得執行隱蔽。另一方面，防排煙系統建成之後，要進行聯合試執行，發現問題及時除錯，直至其符合設計與消防的規定，在條件允許的情況下，最好能夠進行模擬狀態下安全區正壓變化測定及煙霧擴散試驗等，直觀地對系統的整體質量加以檢驗和驗證。
4 結語
只有端正了對防排煙系統的態度，認識到其單獨的系統屬性和重要性，才能在施工過程中不斷的完善防排煙系統的設計，保證其設計以及安裝施工都符合國家建築要求，保證每個建築專案的防排煙系統設施配置齊全，功能完善，真正發揮其防火減災的作用。
試論大型建設工程的範圍管理