大空間建筑防排煙設施設計(ji)须注意的几個問題
防排煙分區分割設施的科(ke)學選擇是大空間(jian)建筑消防安全設計的重要環節。常用的防煙分區(qu)分割(ge)設施包括防煙垂壁、挡煙梁、防煙隔牆和防煙門四種類型。經(jing)過實际(ji)工程驗證，防煙隔牆和防煙門虽然在阻(zu)煙(yan)效果上表現明顯優於防煙垂壁和挡煙梁，但这一優(you)勢在大空(kong)間建筑中面臨着疏散效率的製約。火災发生時，人員的水平疏散路線(xian)與煙(yan)氣的水平擴散路線大體上是一致的，在走(zou)道上設置防煙隔牆和防(fang)煙門虽然對阻煙是有利的，但對人員的快速疏散則是非常不利的(de)，容易形成疏散堵(du)點。由於大空間建筑對人(ren)員(yuan)疏散的要求非常高，涉(she)及集中人流的安全轉移，因而大空間(jian)建筑的走道防煙區段的劃分首先應当考虑采用防煙垂壁和(he)挡煙梁。这兩(liang)種設施的下端(duan)一般距顶棚要在0.5m以上，这(zhe)樣的距离設置能够(gou)在保證阻煙效果的同時，為人員疏散预留必要的通行空間。對於大空間建(jian)筑内较长的(de)走道（超(chao)過30m），可(ke)將其劃分為若干防煙分區，在區段(duan)之間設置阻煙設施(shi)，这樣在一定程度上可延缓煙氣的(de)蔓延和(he)擴散速度，同樣也宜優(you)先采用防煙垂(chui)壁和挡煙梁來實現分割。考虑到大空間建筑(zhu)對疏散的高(gao)要求及其特殊的結構特點，氣幕(mu)阻煙也是一種十分有效的防煙方式(shi)。氣幕阻煙既能通過空氣流動形(xing)成屏障，阻止火災煙氣侵入非(fei)火災(zai)區域或疏散通道，有(you)效(xiao)提高这些區域的安全系数，又允許受災人員和救援(yuan)人員畅通无阻地進(jin)出这些區域，不對疏散造成任何妨(fang)碍，充分體現了防煙與疏散的有機統一。
正壓送風系統的送風(feng)量設計(ji)是建筑防火的關键環節。火災发生(sheng)后(hou)，由於煙囱效應的(de)作用，火災煙氣極易進入大空間建筑内的楼梯間、電梯竖井等竖(shu)向通道。楼梯、消防電梯作(zuo)為人員疏散到安全地點最主要的場(chang)所和通道，其(qi)防煙性能直接(jie)關系到疏散效率和人員安全。為有效阻止煙氣侵(qin)入，通常利(li)用正壓送風(feng)風機向楼梯間及前室、消防電梯前室等關键區域送入(ru)新鮮空氣，使这些區域保持一(yi)定的正壓状態，在(zai)壓力差的作用下使火災煙氣难以進入(ru)其中，从而實現防煙的(de)目的。根據火災模(mo)擬實驗(yan)和中國人的生理特性研究結果，前室與走道之(zhi)間的壓差宜(yi)設置在25Pa，前室與楼梯間之間的壓差也(ye)設置在(zai)25Pa，这樣可使前室氣壓達到25Pa，楼梯間氣壓達到(dao)50Pa，通過分級遞(di)進的壓力梯度，確(que)保煙氣无法逆向流動進入疏散通(tong)道。
大空間建筑内(nei)夹層房(fang)間、設備間等密闭房間的(de)煙氣排放與空氣补充需要协同設(she)計。對於无法依靠自然通風進行排煙的房(fang)間，必须配置機械排煙(yan)系統(tong)。这類夹層(ceng)房(fang)間由於受建筑結構限製，通常不設窗戶，密闭性能较強，当機械排煙機启動工(gong)作(zuo)后，外界空氣无法及時补充進入，导致房間内(nei)氣壓迅速下降(jiang)。同時火災发生時，室内氧氣被火災消耗，兩(liang)種因素叠加嚴重不利於(yu)被困人員的生存。此外(wai)，房間内氣壓快(kuai)速下降至低於室外氣壓時(shi)，向外開启(qi)的安全門因壓力差(cha)影響，將难以被有效打開，这對疏散中的人(ren)員安全構成直(zhi)接威胁。因此在為大空間建筑的夹層房間設(she)置機械排煙系(xi)統時，必(bi)须同步配置(zhi)补風系統以維持壓力平衡。在火災應急響應阶段，應同時開启機械(xie)排煙風(feng)機與补風風機，待確認(ren)房間内全部人員疏散完毕后，關(guan)闭补風風機，而機械排煙(yan)風機繼續運行以排出煙氣(qi)。
防排煙設計需要考虑的(de)几個要點
火災发生時，火源產生的熱煙氣(qi)通過羽流卷吸周围空氣，在浮力作用下(xia)快速上升至建筑顶棚(peng)，随后(hou)沿顶面水平擴散形成煙(yan)層。当煙氣擴散至牆壁或遇(yu)到挡煙垂壁等(deng)障碍物時，由於无法繼續橫向流動，煙層(ceng)便開始(shi)向下降低。随着火災持續燃烧，羽流源源不断向煙(yan)層區域供應(ying)煙氣，煙層厚度(du)不断(duan)增加，下降速度也(ye)随之加快。若建筑内未設(she)置排(pai)煙裝置，煙層會在重力和持續煙氣供應的(de)雙重作用下不(bu)断下沉，同時(shi)煙層温度持續升高，嚴重威胁人員逃生(sheng)和應(ying)急救援。
煙層温度是評估火災環(huan)境特征的關键參数。在没(mei)有排煙的(de)条件下，煙層温度會随着燃烧時間不断上升，呈現動態變化特征；而当排煙設備正常運作時(shi)，煙層(ceng)温度能够維持在相對(dui)稳定的水平，形成理想(xiang)化的恒定(ding)温度場。
火災煙氣毒性是影響人員安全疏散的(de)重要(yao)因素，其危害程度主要由少数几種有(you)毒氣體(ti)的成分決定。这些氣體在(zai)火災環境中相互(hu)作用時，既可能產生协同增強效應，也(ye)可能出現相互抵消的現象，导致(zhi)最終(zhong)的毒性表現具有复雜性。目前國际上還未建立(li)統一、公認的(de)火災煙氣毒性和刺激性(xing)氣體浓度計算方法，也未製(zhi)定通(tong)用的極限浓度標準，这給火災危害(hai)評估带來了一(yi)定难度。
