探讨高层建筑高层建筑防排烟系统设计及施工中应注意理由

论文导读：35）/0.70）】=0.25局部压力损失Pm=（§k+§δ）·（pV2）=（0.28+0.25）×（

1.2×82）/2=20.4即在12下一页

【摘要】随着我国建设节奏的加快，越来越多的各种层建筑在各地拔地而起，这样给设计和施工方带来了新的问题。透过华丽的外表，作为一名建筑施工单位的技术人员，我更关心的是如何确保其使用功能。作为消防系统中的重要组成部分，防排烟系统功能的优劣直接关系到人员的生命安全，特别是高层建筑，楼层高、人员密集、疏散难度大，保证疏散通道的畅通尤为重要。下面我们以中国证券大厦来进行讲源于：标准论文格式范例www.7ctime.com
解说明。
【关键词】防排烟系统 设计 施工问题

层楼的排烟控制系统的设计和结构考虑了一系列的安全和技术规范，在建筑行业也逐渐
进一步引起人们的关注。在这篇文章中，特定的防排烟系统设计为例，论述了建设图文并茂的形式防治对策。

一、高层建筑防排烟系统设计和施工的工程概况

中国证券大厦位于北京市最繁荣的地区金融街，是与国际接轨的大型现代化建筑，总建筑面积 140000 ㎡。其南北两栋大楼组成。其中地下部分有 4 层，为车库、机房和平战结
合的人防层。地上 1～20 层为商务用房，第21 层为屋顶层，消防排烟风机、凉水塔、电
梯机房均坐落于此。本文主要对南楼 109m 高的防排烟系统进行分析（该排烟系统从地下 4
层至屋顶）。
南楼地下部分共 4 层，1、2、3层是裙房，其标高为18.8m，4～17层为标准层，层高 3.9m，18～20层层高 4.5m，21 层标高为6m，其中地下4层为平战结合的人防系统，地下 1～3层为车库，中间区域设楼梯2个，消防电梯2台。
地下部分各层设机械排烟和补风；裙房部分设机械排烟，烟气通过排烟风机由结构风道排出室外；地下四层至屋顶各层中厅走道设排烟口，烟气由层面的排烟风机排出室外；消防电梯（合用）前室及防烟楼梯间采用机械加压送风系统（在屋面设加大送风机）；所有竖向风道均采用结构风道。因为此高层建筑加压送风系统及排烟系统的风道均采用结构风道，结构相对复杂。所以，检查结构风道是否按照设计的要求进行施工是很关键的。

二、高层建筑防排烟系统中影响排烟效果的因素

系统安装完成后，开始进行测试。地库和裙楼部分的防排烟系统及消防电梯（合用）前
室及防烟楼梯间正压送风系统各项指标的测试结果基本满足设计及消防验收规范的要求，但排烟系统存在问题。排烟口的风速到 7 层已降到≤2m/s，无明显的排烟效果。针对出现的问题，我们查找了可能影响排烟效果的几点因素：排烟风机的实际效能是否达到设计要求；
风机的风压是否满足系统要求；排烟系统中的风量是否泄漏。

三、解决层建筑烟控系统的设计和施工要求问题对策

1. 对风机的参数进行测量设计参数；风量=15100m3/h，风压=500Pa；实测值：风量=15500 m3/h；实测值与设计值的误差≤3%，所以说排烟风机的效能基本达到了设计要求。
2. 根据系统内的气流组织情况，研究风压是否满足系统要求。系统总压力损失=沿程压力损失+局部压力损失设风道内的平均流速 V=Vo/2=8m/s。

图1 为风道的横断面，图2为风道的纵切面
(1) 求沿程压力损失 Pf
1）风道的当量直径de=(2×

1.5×0.75)/(5+0.75)=0.82m（1）

2）求 Re
查得当 t=20℃时，一个大气压下空气的粘滞系数为ν=15.7×10-6m2/s ，Re=Vde/ν=8×0.82/

1.57×10-6=

4.8×105（2）

3）求 K/de 根据此风道的实际情况取K值为5mmK/de=0.0041 （3）
4）根据（1）（2）（3）得，沿程压力损失系 数 为 λ=0.028
5）设 lx为送风长度，沿程压力损失Pf=λ·（lx/de）·（PV2/2）
Pf=0.028×（lx/0.82）×（

1.2×82）/2=3lx

(2) 求局部压力损失 Pm
1) 在气流通过一个阀门时都经过一个突然扩大和突然缩小的过程突然扩大时§k=（1-A1/ A2）2=【（ 1-（0.7-0.35）/0.75）】2=0.28
突然缩小§δ=0.5（1-A1/ A2）=0.5×【（1-（0.7-0.35）/0.70）】=0.25局部压力损失 Pm=（§k+§δ）·（pV2）=（0.28+0.25）×（

1.2×82）/2=20.4

即在论文导读：上一页12
每个阀门处的平均压力损失为20.4Pa
2) 屋面风道的局部压力损失，当 Re=106R/d=1 时§=0.25
Pm=§·（pVo2/2）=0.25×（

1.2×82）=9.6Pa

3) 将风机的全压 P=500Pa 及建筑层高

3.9m，代入下式，

500=

1.3lx+9.6（lx/3.9×20.4），得 lx=75mm。

从计算数据分析，我们不难看出两点。
①风机产生的能量到3层时已消耗殆尽。
②在此风道的能量损失中局部阻力损失起主要作用。

3.对风道的风量泄漏进行分析

此结构风道是由混凝土墙（一次结构）和水泥压力板（二次结构）围成的，我们先对结
构风道重新进行了检查，发现水泥压力板与混凝土墙（板）的接触面有缝隙，而且由于水泥
板的强度不高，易破损，在板上已出裂纹和小孔。这不仅造成了风量的泄漏，而且使风道表
面粗糙，增大风阻。因此，我们要求土建单位将结构风道重新整修，缝隙堵上，破损的地方
修补。整修后，风道的严密程度和光滑度均有提高，便受水泥压力板这种材料性能的制约，风道的严密程度和光滑度不是十分理想。经测试，排烟口的风速到5层降至≤2m/s在测试中我们还发现在排烟口的漏风量也是整个系统漏风的重要组成部分。根据测试结果，阀门的漏风量超过了规范要求，是对整个系统的严密性有较大影响的因素之一。通过推导，我们可以得到阀门关闭时的漏风量与其两侧压差间的关系（见图 3）。

因为漏风量 Q=V2S，S 一定，Q 随阀门两侧的压差增大而增大，我们要求阀门厂家对此进行处理，提高其严密性。但经处理，效果不明显。根据一系列的实验结果，我们得出结论：风道封闭不严，风阀漏风量大及风道内不良的气流运动引起的能量损失是造成系统效能不佳的主要原因。
在层建筑防排烟系统的设计及施工中有几点值得注意：
1）因为系统常分区段，结构相对复杂，在施工中要确保区段分割的正确。
2）系统风道最好使用金属风道，因为金属风道强度、严密性和光洁度好，可以有效地减小风道的漏风量和沿程阻力。
3）对风阀的漏风量要严格检测，高层建筑管道长，阀门多，漏风量累积起来，严重影响排烟效果。
4）设计中要尽量使风道的气流组织处于良好状态，减少阻力损失。
在发生火灾时的排气系统起着保护人的生命和财产安全，作为一个专业的消防排风设备不能被视为一般建筑幕墙系统组件。在施工过程中，许多过去的火灾教训也表明方面应该注意的问题。自然排烟系统设备的选择必须满足监管要求，以确保可靠和稳定的设备性能达到预期的烟雾效果。
参考文献：
徐继华,杨涛.浅议消防水池取水井设计问题[J].安防科技,2010(09).
周海军,侯静.变频技术在热回收新风系统中节能的应用[J].变频器世界,2011(03).