高层建筑空调通风消防设计策略

摘 要：随着改革开放与社会主义市场经济的发展,我国城市建设也在不断的发展之中,城市里出现了很多高层建筑物.建筑物的高度不仅向着高处发展,还向着地下发展.城市建筑物的密集,给建筑物的通风消防带来了一些困难.针对这一困难,需要对高层建筑空调通风消防的设计进行细致地研究,减少人员的伤亡与财产的损失.

关 键 词：高层建筑；通风与消防；设计策略；分析

伴随着市场经济的发展与科学技术的进步,我国的城市建设迅速发展,高层建筑物的数量越来越多.这些建筑物在向高处发展的同时,也在向地下发展.本文对高层建筑空调通风消防的设计策略进行细致地分析,找出其中的问题与优势,可以为空调的设计与高层建筑物通风消防设计工作提供科学有效的数据信息与解决方法.

1关于高层建筑通风与消防的探讨

近些年来,我国高层建筑的数量越来越多,高度越来越高,由于高层建筑烟囱效应作用的影响,火灾产生的烟气浓度黑、温度高,危害性比一般建筑更加严重,大量的火灾统计数据表明,火灾中受烟害直接致死的约占80%以上.为了防止和减少火灾的危害,保障国家财产和人身安全,要求在高层建筑中加强防火排烟的设计是具有十分重要的现实经济意义的.

现代化高层建筑,电气设备多,线路错综复杂,通风空调管道四通八达,都是造成火灾蔓延扩大的途径,一旦发生火灾,火焰中心的垂直上升气流,就会以4～6m/s的速度向上蔓延,这时高层建筑内的各种竖井,如新风、排风、送、回风及水管道井,楼梯间和电梯井等都成为窜火的大烟囱.由于烟囱效应热压作用造成烟火迅速扩展,甚至通过伸缩缝迅速传播.所以高层建筑必须全面考虑防火安全,实现通风、空调系统自身安全及保证人员安全疏散与消防迅速扑救的防排烟系统有效及时发挥作用.

2关于空调系统防火的分析

空调一般是指在某一特定空间内对其空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适或工艺过程的要求.高层建筑的空调方式大多通过专用空调机房对空气进行处理,使之达到所需温湿度要求,再由风机经过风道送入各空调房间.这种方式决定了该高层建筑防火的三个重要方面.

(一)空调机房

高层建筑集中空调系统在设计过程中会根据安全、经济、气流组织合理、使用控制方便等多种因素,分设多个系统,由几个不同位置的空调机房来共同承担建筑物的空调任务.由于这些机房内通风管道众多,交错排布；电气线路错综；成为产生火灾并快速蔓延的重要场所.

(二)通风管道

建筑物内火灾产生的烟气含有大量的一氧化碳、二氧化碳以及酚类等化合物,具有很大的毒性,直接危及人身安全,对人员疏散和消防扑救也带来很大威胁.因此,建筑物一旦发生火灾,必须立即切断燃烧部位与其他部位的联系,以防止烟气扩散.而空调风道竖向连接多个楼层,横向又连通了各空调房间,极易成为烟气扩散的重要通道.

(三)保温材料

集中空调风系统输送的是经过处理的低温或高温空气,为了避免能量损失,风管需用保温材料进行外保温,同时为了消除噪音,系统会使用吸音隔振的材料进行处理.如果这些材料的耐火等级达不到要求,就很容易成为火灾的隐患.

3空调通风系统的消防策略

针对上述的问题,根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)的相关规定,应采取如下措施,满足防火要求.

（一）通风、空调系统,横向应按每个防火分区设置,竖向不宜超过五层.垂直风道应设在管井内.

（二）通风、空调机方应为独立房间,用防火墙、防火楼板与其他部分隔开,机房与相邻走廊或房间的门应为甲级防火门；

（三）为抑制烟气流窜,火灾蔓延,通风空调系统的送风管、回风或新风管在穿越机房及重要或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处应装设防火阀.垂直总风管与每层水平交接处的水平管段上也应设置防火阀.风管在穿过防火墙变形缝的风管两侧各2.00米范围内应采用不燃烧材料及其粘结剂；

（四）在空调系统的送风与回风总管上的防火阀应设阀门关闭连锁信号,即防火调节阀关闭时可联动送风机和回风机停止运行；防火阀安装应设置单独吊支架,以防止风管变形时影响防火阀关闭的严密性,并在防火下设置450×450mm检查孔；

（五）风管及配件（如风口和阀门等）应采用不燃材料制作,空调通风系统兼作排烟系统可靠性差,不宜采用；对于一般排风系统兼作火灾时的排烟系统,其风管,管道及设备均应满足排烟系统的要求,并和电气专业协调配合,保证不同工况的切换；

（六）空调风管、冷（热）水管和设备等的保温材料和粘结剂均应采用不燃材料；

（七）所有通风、空调及制冷设备的电源均应与建筑的火灾自动报警系统相联锁,一旦发生火警,通风、空调及制冷设备的电源应随之立即切断和停止运行.

4防烟系统设计问题探讨

高层建筑的防烟分为可开启外窗的自然排烟和机械加压送风的防烟.高层建筑发生火灾时,楼梯间是内部人员唯一的垂直疏散通道,消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具,为了安全疏散和扑救的需要,必须确保楼梯间、前室、消防电梯前室及合用前室内维持一定的正压值,使外部烟气不致侵入,保证每人有足够的新鲜空气及保持楼梯间内有较高的能见度和清晰的光线,确保火灾发生时有一条可靠的安全疏散通道..

从安全和经济的角度出发,高层建筑的楼梯间、前室、消防电梯间前室及合用前室宜靠外墙设置,并应直接天然采光和自然通风.无论何种形式的楼梯间,采用自然排烟,均应满足每五层内可开启外窗面积之和不应小于2平方米的要求.防烟楼梯间前室、消防电梯间前室采用自然排烟,可开启外窗面积不应小于2平方米,合用前室不应小于3平方米.当防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室、合用前室不具备自然排烟条件时,则应当设置机械防烟设施.其加压送风量根据《高层民用建筑设计防火规范》相关条款的规定进行计算和确定.

5施工环节的分析

工程施工的过程是将设计转化为成品的过程.因此施工单位一定要严格按照规范施工,并建立质量管理体系,随时对施工过程进行控制.对于空调通风特别是防排烟系统来说,在建设前,要把好材料设备的质量关,要求设施符合相关产品标准；施工中要严格遵守规范和设计图纸的要求,隐蔽工程要在相关人员验收认可后方可执行隐蔽；系统安装建成后积极调试,发现问题及时调整.确保系统符合设计使用要求.

6结语

高层建筑防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节,也是建筑生命安全系统的重点.各专业设计人员和施工管理人员一定要紧密配合,加强消防意识使高层建筑空调通风系统在满足人们使用要求的同时到达防火安全的效果.