广东省工业设备安装有限公司510006
摘要：本文针对高层建筑暖通空调防排烟干扰因素和设计要点进行剖析，通过研究自然排烟、机械排烟、设置防排烟风机、构建防排烟防火阀等施工技术在高层建筑中的应用，目的在于提升工程施工的科学性，提高建筑工程施工质量。
关键字：高层建筑暖通空调；防排烟施工技术；自然排烟
引言：城市化进程的不断推进，高层建筑凭借空间利用率高、单位面积占比小等优势，成为了城市化进程的建设标志。与此同时，高层建筑内部结构复杂，从生活和火灾救援方面考虑，人们对高层建筑防排烟性能提出了更高的要求。加强高层建筑防排烟施工水平，对提升高层建筑使用安全性有着重要意义。
1高层建筑暖通空调防排烟干扰因素
首先，温度变化。高层建筑在发生火灾时，建筑内部结构温度迅速上升，在高温环境下，加快了分子运动速度，使有毒分子迅速扩散至高层建筑的空间环境，造成烟雾流通受阻；其次，压力变化。随着火势的蔓延，建筑内外的温差逐渐扩大，并且建筑结构内部温度的升高，使建筑内部空间压力也在增加。所有气体开始向建筑上部聚集，而外部气流可以通过高层建筑底端进入，补充消耗的空气，在建筑地层空间形成空气循环，造成排烟设施无法正常工作；最后，外部气流流通速度。当外部气流流通速度较小时，高层建筑内部空气不能进行快速流通，使建筑内部烟雾滞留，降低了排烟效率。
2高层建筑暖通空调防排烟设计要点
高层建筑暖通空调防排烟系统主要涉及防烟和排烟两方面内容。防烟是在突发事件发生后，借助某种手段或方法防止烟雾扩散，降低建筑内烟雾含量的方法。在高层建筑暖通空调施工中，多采取间隔法将建筑各空间单位进行间隔，在发生火情后，借助防烟设备对烟区内烟雾进行控制，避免有毒物质扩散，对人体健康造成侵害。排烟是将烟雾快速排出烟区的方法。在高层建筑中，通常会选择设置通风口、机械辅助、设置防火阀等手段辅助高层建筑排烟，使高层建筑内部烟雾含量得到有效控制。
3高层建筑暖通空调防排烟施工技术分析与应用
3.1自然排烟
自然排烟是利用气流温差将冷空气补充到高层建筑内部，借助推力将热烟气推至排烟口，并将其排出建筑内部的方法[1]。该方法设备简单，受外部条件影响较小，是目前高层建筑中广泛应用的排烟措施。在高层建筑中，为了实现自然排烟，需要在高层建筑中设置烟雾排出口和冷空气进口。通常情况下，可以选择建筑外窗、侧墙上方等位置设立烟雾排出口。目前自然排烟应用较多的是将排烟竖井作为高层建筑的通风设施。建筑内部空气受到多方面因素影响会升高原有温度，暖空气的体积较大，密度较小，会在建筑物内部呈现上升趋势。建筑通过冷空气进口吸入新的冷空气，冷空气密度较大会停留在建筑空间下方，排烟竖井利用烟囱效应将上升的暖气流抽出，促进建筑内部的空气流通。在高层建筑发生火灾时，建筑物内外温差迅速上升，加快了冷空气的吸入量，使建筑物可以达到很好的排烟效果。需要注意的是，在建设排烟竖井时需要重点关注设备的耐热性，使设备在较高温度下可以正常工作。
3.2机械排烟
3.2.1全面通风
全面通风是利用送风机将外部空气送入建筑物内部的机械排烟法[2]。具体工作原理如下：首先，送风机在接到控制指令后，开始将大量空气送至目标区域，空气流速与送风机功率、管径有关；其次，送风机将大量空气送至目标区域后，建筑内部的压力开始增大，烟雾空气会被送入的空气积压至排风口附近；最后，在排风口处设置排风机，将上升的烟雾气流迅速排除。在安装全面通风相关设施时，送风机和排风机需要安装在无明火的区域，如果安装区域有明火，送风机送入的风量会增加明火火势。送风机一般安装在高层建筑内部空间底端，排风机一般安装在上端区域。全面通风受外部环境因素影响较小，在高层发生火灾时，可以确保控制区域内部环境的安全性，建设成本相对较高。
3.2.2负压机械
负压机械是将明火区域烟气排出建筑物内部的机械排烟法[3]。该方法工作原理如下：第一，将高层建筑各空间进行独立，使设施可以对每个区域进行单独管控，将发生明火的区域进行隔离，明火在燃烧过程中会逐渐消耗隔离区内部的氧气，使明火区域的内部压强降低，形成负压；第二，保持建筑空间内部的密闭性，使高层建筑内部负压提高，所有烟雾受到外部压力影响会聚集在控制区域，不会进行外泄；第三，利用相应设备将控制区内部的烟雾进行排出，在烟雾完全排出后，适当补充控制区空气含量，恢复建筑内部结构的正常压强。该方法可以应用于火势较小的控制区域，如果控制区火势较大，会加快负压增长速度，在达到较大值后，内部烟雾会通过各类途径向其他区域蔓延，增加其他区域烟雾含量。对此在安装负压机械设备时，需要在区域内安装防火阀，防火阀的主要作用是在火势达到负压机械设备承受的极限值时，防火阀将关闭建筑内部排烟设备，在火势较小后，重新打开排烟设备，以此达到对火势进行合理控制的目的。
3.3设置防排烟风机
防排烟风机是将高层建筑内部热量引导至不可燃处，以此降低控制区火势的方法。具体结构如图1所示。防排烟风机主要由橡胶隔振垫、电源、风阀等部分组成，防排风风机一般设置在高层建筑外墙或顶楼处，在进行固定时根据防排烟风机设备重量选择不同的固定方式，以RTC系列风机为例，该系列风机型号有RTC-300、RTC-425、RTC-1000等多个类型，其重量从17Kg到91Kg不等。
图1防排烟机结构示意图
在高层建筑暖通空调防排烟施工过程中，防排烟风机可以应用于各种类型设施，如风口、风管。防排烟风机在施工中需要遵循以下规则：第一，当高层建筑中庭体积未超过1.7万立方米时，在利用防排烟风机进行送风时，每小时送风量体积需要超过中庭体积的六倍；当高层建筑中庭体积超过1.7万立方米时，利用防排烟风机进行送风时，每小时送风总量应超过中庭体积的四倍。所有高层建筑排风量不能小于每小时一万立方米；第二，如果高层建筑中出现两个以上的排烟控制区，此时防排烟风机的送风量应以最大控制区面积为主；第三，在进行排烟操作时，如果高层建筑的自带天窗可以开启，此时不需要额外通风，建筑自带的防烟楼梯可以达到既定排烟效果；如果高层建筑没有安装自然排烟设备，需要将排烟设施安装在高层建筑前室，防排烟设施排烟强度需要超过每小时60立方米；第四，在安装防排烟风机时，如果设施净空高度已经超过五米，此时需要根据建筑具体情况重新划分排烟区域。
3.4构建防排烟防火阀
构建防排烟防火阀可以缓解火势蔓延速度，通常防火阀会设置在高层建筑暖通空调系统的风管上面。安装防排烟防火阀的原因如下：首先，高层建筑在发生火灾时，建筑间隔墙和房间楼板最容易受到影响，相较于其他设施，该位置起火概率较大：其次，高层建筑在进行防排烟操作时，风管是进行交换气流的主要设施，如果风管受到影响，会影响整个控制区火势；最后，高层建筑起火后，随着火势增强，烟雾会沿着建筑内部结构空隙开始蔓延，建筑内部间隔墙、变形缝、房楼板处密封性较差，是火势蔓延的突破口，在此处安装防火阀，可以有效控制火势蔓延速度。除此之外，防排烟防火阀应安装在排烟支管、排烟风机机房和排烟管道上，避免此类设施受损造成高层建筑无法排烟。
结论：综上所述，相比于普通建筑，高层建筑的防火能力和暖通空调防排烟施工质量直接影响高层建筑的使用性能。采取合理的施工工艺加强高层建筑施工操作，对降低高层建筑安全隐患有着重要意义。
参考文献：
[1]温磊.探究高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用[J].消防界(电子版),2018,4(06):109-110.
[2]刘建库.高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用研究[J].建材与装饰,2018(22):198-199.
[3]袁惟勇.高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用[J].四川建材,2018,43(05):273+275.