暖通空调系统的防排烟设计常见问题分析

1 引言
暖通空调系统是建筑工程重要的组成部分，在为人们提供了舒适的环境的同时，还对建筑的消防系统进行了完善，通过防排烟系统可以确保建筑更好的应对火灾等安全事故。目前，一些设计人员缺乏对暖通空调系统的防排烟设计的认知，导致其在设计过程中，防排烟的设计无法达到相关规范要求。因此，必须针对常见的设计问题，进行相应措施的改进，完善暖通空调系统的防排烟设计。
2 建筑防排烟方式
暖通空调系统的防排烟系统包含两部分，分别是防烟和排烟。其中防烟是通过一定的措施对火灾发生去的烟雾进行控制，确保烟雾不会进行扩散；而排烟则是通过系统的有效运转，将建筑物内部的烟雾排出到建筑外。因此，防排烟是建筑消防系统的重要组成部分，常见的建筑防排烟方式如下：
2.1 自然排烟
这是利用自然通风环境，达到建筑内外空气流通的目的。实现建筑物自然排烟的主要有两种情况：
（1）室外空气在进行流动过程中，产生的风压带动了建筑物的空气流通。
（2）当火灾发生时，由于火灾产生的高温，导致建筑物内部的空气温度高于室外，形成热压差，从而形成空气的流动。
2.2 机械排烟
借助机械设备，抽取室内的空气排到室外，达到空气流通的目的，能够很好的保持建筑物室内外的空气流通，以及较好的排烟效果。
2.3 机械防烟
通过机械设备，对建筑物产生火灾的区域进行送风（如图1 所示），从而阻止有害的烟雾气体扩散到疏散通道，对建筑物内的人群造成安全影响。

图1 加压送风防排烟原理图
3 暖通空调系统的防排烟设计存在的问题
3.1 地下室的防排烟系统存在问题
现阶段，大多数建筑都设置了地下建筑，往往在进行暖通空调系统的防排烟设计时，未能采取有效的措施对地下室的防排烟功能进行设置。例如：在地下室的防排烟系统的补风机的管道设施中，未设置70℃防火阀。
3.2 高层建筑排烟系统存在问题
高层建筑的防排烟设计不合理重点体现在楼梯间及前室。根据国家建筑消防规定要求，如果建筑物的高度高于50m，该建筑的楼梯间及前室只能采用机械排烟设计，不能采用自然排烟设计。但是，在实际的高层建筑设计过程中，设计人员往往忽略了这一规定，采用了自然排烟设计。
3.3 走廊排烟口位置设置不合理
在建筑结构的走廊的防排烟设计中，设置的排烟口不合理，出现机械排烟口距离走廊最远点的距离大于30m，或者距离安全出口的距离过近，小于1.5m。这些都严重影响了暖通空调防排烟系统的实际工作效果。
3.4 防火阀的位置不合理
常见的防火阀，应设置在空调系统的送、回风管路上，起到通风的作用，正常状态下应处于开启状态，其动作温度控制在70℃左右。排烟阀一般设置在排烟风机或排烟系统管道上的吸入口，正常状态下，应保持在关闭状态，其动作温度控制在280℃左右。现阶段，存在部分建筑，防火阀的位置并未参照上述规定进行设置。
3.5 构造结构不清楚
部分设计人员，对建筑结构缺乏深入研究，尤其是剪刀梯结构。未能有效的结合现场实际情况，进行暖通空调的防排烟设计。导致设置的机械防烟设施无法正常工作，甚至未设置机械防烟设施。
3.6 上限值的设置有问题
在进行暖通空调系统的防排烟设计时，在一些建筑的关键位置，都由相关的规范要求，明确了上限值，例如风口、风景的风速等。但是，在实际的建筑设计环节，设计人员忽略了这些上限值，或者在进行设计过程中，计算过程不严谨，导致出现数据偏差。这些行为都导致了防排烟系统无法正常的投入使用，对建筑的消防系统带来巨大的风险和安全隐患。
4 暖通空调系统的防排烟设计解决
4.1 自然排烟的外窗的设计问题
在进行建筑的外窗设计时，要充分考虑窗户的外形，设置成可开启的外窗，来实现防排烟的自然排烟效果，应杜绝出现固定窗或者内窗的情况出现。此外，在外窗的面积方面还应遵守以下规定：
（1）外墙楼梯间，每5 层外窗的开启面积应不低于2m2。
（2）防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗面积不应小于2m2。
4.2 按照相关规定要求进行设计
（1）楼梯间及前室在设计时，应采用机械排风系统，杜绝使用自然排烟。同时相关设施应安装在屋顶。
（2）所有安全通道附近的排烟口位置，应在1.5m 以外进行设置。同时，排烟口的位置应与安全出口的方向相反，尤其要避免在风口附近设置排烟口。
4.3 地下室、走廊设计要合理
在进行地下室和走廊的暖通空调系统防排烟设计时，应重点注意协议关键细节，如表1 所示。

表1 地下室、走廊防排烟设计
4.4 高层建筑防排烟设计要合理
对于高层建筑而言，暖通空调系统的防排烟设计十分重要，必须按照相关的消防规定进行设计。对于楼层小于20 层的高层建筑，在进行防排烟系统设计师，必须充分考虑火灾发生时，相关着火区域以及相邻楼层的通风排烟效果。因此，在进行高层建筑防排烟设计时，可以采取以下措施：
（1）尽量多设计疏散通道的数量，同时通过合理的门洞设计，提升疏散通道的门洞峰风速，以达到送风排烟的目的。
（2）在进行楼层的层级设计和门洞数量设计时，应充分参考建筑物的实际情况，结合科学的计算和现场验证情况，设计出符合楼层通风排烟要求的防排烟设计。
4.5 加强结构设计
在进行建筑防排烟设计时，要充分结合建筑的结构，在位置地点进行防排烟设施的设置，具体包含以下几点要求：
（1）部分建筑存在车库结构，在进行车库的防排烟设计时，不仅要按照消防排烟的要求进行设计，而且还要考虑车库的补风和屋顶排风等通风设计。
（2）部分区域，在进行防排烟设计时，可以通过双速风机的设置，提升防排烟的效果。
（3）发在发生时，由于烟雾的密度较低，一般漂浮在室内的屋顶附近，因此暖通空调系统的防排烟设计应充分考虑烟雾的这一特性，将相关的防排烟设置安装在屋顶或者顶层。
（4）在进行防排烟设计时，还应通过科学合理的设计，提升整个系统的运行效率，降低设备投入，节约成本。
4.6 严格进行防火阀的设计
在进行防排烟系统设计时，严禁忽略防火阀的设计。应按照规定要求，在规定位置设置防火阀以及防排烟防火阀（如图2 所示），以保障这些设施的防火隔离效果。

图2 防火墙处的防火阀安装图
4.7 其它措施点
（1）在进行内部走廊设计时，可以借助温度控制，实现机械排烟系统的自动开启，可以有效的提升火灾发生时，防排烟系统的工作效率。
（2）对于风机入口处的防火阀，也可以借助温度控制的方式，实现防火阀的及时开启。
5 结束语
综上所述，随着社会经济的进步，建筑工程得到了迅猛发展。因此，在进行暖通空调系统的防排烟设计时，应紧跟时代发展的脚步，结合建筑的现场实际情况，在保障人们的舒适度的前提下，设计出合理的防排烟系统。相关设计人员应严格执行相关规定，对防排烟系统进行合理的设计，针对可能出现的影响防排烟系统正常运行的问题，积极采取有效的措施解决，推动建筑行业的可持续发展。