建筑暖通与消防安全相结合实践探析

2020-02-15姜渊

建材与装饰 2020年28期

姜渊

（江苏经贸职业技术学院，江苏南京 210168）

近些年，我国经济得到了飞速发展，在建筑行业，暖通专业也得到了快速普及，尤其在公共建筑，暖通基本已成为标准配置。在公共建筑，尤其是高层建筑，暖通系统的消防安全就显得尤为重要。在具体实践中，从设计到施工，要重视通将建筑暖通与消防安全相结合，在提高建筑物居住舒适感的同时，保障好公众的生命财产安全。

1 暖通工程的消防安全设计

建筑物发生火灾时，建筑物内的各种可燃物燃烧会散发大量烟雾毒气，一些难燃或阻燃物也会因高温而散发大量有毒气体，火灾中罹难的人死因大多为烟雾中毒。火灾发生后，热空气往上，火势因此而迅速往上传播，有时候瞬间会往上串燃数层楼。在工程实践中，会设置安全通道，当发生火灾或其他紧急事件时，提供逃生路径。

因此，在暖通系统设计时，要结合消防，详细了解建筑方案设计意图，加强其设计对于安全性的要求，使其在后期使用中具备理想效果。暖通系统通常包括三个部分：采暖、通风、空气调节，在提高人体舒适感的同时，也存在着较大的安全隐患。火灾发生的初期往往很缓慢，可能是一个烟头或电气故障引燃，随着局部范围热量越聚越多，就会形成剧烈燃烧，甚至爆炸。具体设计中，要依据火灾形成规律，注意暖通管道若穿越消防分区，需采用防火棉或者防火泥等做好消防封堵措施；冷凝水管、新风管以及空调送、回风管须采用B1 级难燃橡塑发泡保温材料、玻璃棉等保温层材料。此外要格外重视两点：①联动控制设计；②防排烟设计。

1.1 联动控制设计

空调机组、新风通风机等电源箱内设置控制模块，当有消防报警时，会马上给所加的模块一个信号，切断相应设备的工作；同时，在消防控制室或者联动控制台上手动控制，并接受其反馈的信号。空调、新风兼补风机管道须设置70℃电动常开防火阀，发生火灾时可远程电动关闭或70℃熔断关闭。在火灾环境下，当环境温度超过70°时，如继续送风或者补风，会导致火灾蔓延危险，故设置70℃常开防火阀，在空气温度达到70℃时关闭空调及新风风管管道，且防火阀相应信号都反馈到消防联动控制台，并连锁关闭相应设备。

此外，空调、通风系统风管上的防火阀穿越防火分区处、楼板处、重要房间、防火分隔处的两侧、水平与竖向风管交接处管道（水平）均需设置70℃常开防火阀。当发生火灾时（空气温度到达70℃时）熔断关闭，同时开闭状态无源电信号反馈至消防控制室，亦可由消防控制室接到火情发出联动指令关闭所有与防排烟无关的通风空调系统，从而避免烟气扩散。

1.2 防排烟设计

暖通工程实施常为闭合空间，火灾发生时，防排烟对人员生命安全起到至关重要。防排烟系统包含两部分：①防烟，②排烟。防烟可采取自然通风，利用自然风防止火灾产生的烟气积聚在楼梯间、前室等空间内，也可采用机械加压送风方式，使楼梯间空气压力大于前室，前室空气压力大于一般走道等空间，从而阻止火灾烟气侵入楼道前室等；排烟同样可采取自然排烟或机械排烟的方式，将建筑物相应空间内火灾烟气排出去。在防排烟设计时，要以人员疏散这一关键点为中心，结合建筑物的构造布局，合理设置排烟窗户，充分利用自然风力进行排烟。在火灾发生时，排烟系统能够从火灾现场的烟气及时排除出去，从而避免火灾烟气危害现场人员的呼吸系统，并保证了逃生视野，让火灾中的人员能够正确寻找逃生通道，争取了逃离时间。如果想要达到有效控制火灾效果，在暖通中必须做到合理设计，把好消防关。

防排烟最直接简单的方法是利用自然风来排散烟雾，设计开阔的窗户让更多的自然风吹进来，增强空气流通，控制烟雾进入室内，给疏散人群留出时间。在人群密集的地方如会议厅、楼梯等场所要安装板式排烟口、正压送风口等防排烟设施，通过风机机械防排烟。自然通风防排烟简单经济，但不够稳定，而机械防排烟输送风量则非常稳定。设计中，要认真分析建筑数据，精心计算，精准把握输送风量符合规范标准，从而发挥最佳效果，避免浪费。现代建筑设计中通常将自然通风防排烟与机械防排烟结合起来，两者作用相辅相成，与自然和谐的同时能够节约成本，保障安全。

《火灾自动报警系统设计规范》明确规定，暖通消防系统在设计时，要将火灾自动报警与防排烟系统结合起来。如果每个防烟分区单独设置排烟机和补风机，需要同时启动排烟口和补风口；如果设计为一个排烟机担负多个防烟分区排烟，则通过联动控制开启相应排烟口。排烟风机、补风机的控制方式应能够多途径，即能够现场手动启动（专用配电箱）、火灾自动报警系统自动启动、消防控制室远程手动启动。当防排烟系统产生异常时，如系统中任一排烟阀或排烟口开启时，在15s 内联动开启该防火分区楼梯间的全部加压送风机和防火分区内着火层及其相邻上下层前室及合用前室的常闭送风口；温度升至280℃时，人员已基本疏散完毕，烟气中已带火，通过机械排烟已达不到控制火灾的效果，此时排烟防火阀通过装有280℃易熔金属的温度熔断器自行关闭，切断气流，并连锁关闭排烟风机和补风机。

2 暖通工程的消防安全施工

暖通工程的消防安全属于暖通的外延施工，也是暖通与消防两个专业的交叉项目，在项目施工管理实践中，暖通设备、防火阀等联动控制都是由消防专业施工完成。防排烟设施的安装具体情况不一，根据分包范围划分，有暖通施工单位安装，也有消防专业负责安装。国家也没有强制规范。从系统上来说，防排烟系统是消防系统的一个重要组成部分，不论由暖通施工单位安装还是消防专业单位安装，安装单位及人员必须具备相应的消防施工资质。从管理上来说，则应逐步划归到消防系统，统一由消防专业施工管理。

要做细做实施工前的图纸消化检查工作，在正式施工前尽量解决设计缺陷。相应图纸会审中，应重视查看防排烟系统，对照《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251—2017），对防烟分区的划分、自然排烟窗开窗面积和分布位置、机械防排烟风机风量和位置、排烟口分布与送风口位置、排烟防火阀安装方向等要认真核对。要对照规范设定值，核算确定防烟楼梯间及前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量，避免因设计人员直接按照经验或规范值确定，确保所选用风机的风量和风压值能够满足消防规范要求。前室机械加压送风口应设置在正对前室入口的墙面或顶部，设置在顶部时，安装在吊顶内，这样能形成气幕，阻挡烟气入侵到前室，此时楼梯间可以采用自然通风，否则应采用机械加压送风系统。

施工现场日常检查时，要注意自然排烟窗、排烟口、送风口、风管等设施的安装，应确保其开启方便、灵活，以利于火灾情况下顺利开启操作。安装送风管道时，要对照图纸查看检验是否有吊顶。按规范要求，水平设置在吊顶内的风管耐火极限不应低于半小时，而未设置在吊顶内的风管耐火极限不应少于1h，这里需注意是要满足耐火极限，保证风管的结构强度，而不是去做保温隔热。此外，室外排烟设施如风机、防火阀等安装时还要特别重视线路的防雨保护，防止线路老化短路、设备锈蚀等现象，以免造成新的消防隐患。

排烟系统完工后，要严格检查排烟效果，将施工过程中隐藏的问题暴露出来并进行整改。

在工程实践中，自然排烟设施排烟效果不佳的问题一般是因为设置的位置和开窗面积不符合要求。从热力学来分析，烟气是热空气，会往上窜，因此为保证自然排烟效果，排烟窗应尽量在墙壁的上半部靠顶位置设置，如果在下部，肯定不利于排烟。《高层民用建筑设计防火规范》对采用自然排烟部位的开窗面积有明确规定，不同窗型，不同开启角度，计算方式各不一样，固定窗的面积更不能计算在排烟窗面积之内。工程实践中，有的因设计计算失误，有的是由于安装问题如开启角度不够，导致排烟窗面积不达标，严重影响了自然排烟效果。

机械排烟效果不明显的原因比较复杂，但可归纳为两个方面：①人为的施工管理问题。监理和施工单位现场管理不到位，施工质量差，漏风严重。例如有的项目土建未严格按图纸及规范要求对风管竖井抹灰，排烟管道及风口施工粗糙，造成严重的漏风现象。有的安装队为了图省事，做表面文章，取消竖井连接吊顶风口的风管，直接在吊顶内送风，敷衍了事，严重不负责任；②设计及施工经验导致的问题。如重复设置机械加压送风系统与自然排烟设施，发生火灾时，机械加压送风与自然排烟同时工作，防烟楼梯间直接窜风漏风，形成不了正压。再例如防烟楼梯间和合用前室共用机械加压送风系统时，没有设计或漏装合用前室支风管上压差自动调节装置，使楼梯间与合用前室不能形成压差。