科學(xué)合理地設(shè)計機械排煙系統(tǒng)對于高層建筑來說十分重要，它意味著起火時，能及時排除有害煙氣，以使人員安全疏散。在建筑工程設(shè)計過程中，常發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計人員在設(shè)計機械防排煙系統(tǒng)時，對機械排煙系統(tǒng)的工作原理和作用缺乏認(rèn)識，對規(guī)范的理解很模糊，采用了與規(guī)范要求有較大出入的設(shè)計方法和控制方式，以致在火災(zāi)時機械排煙系統(tǒng)未能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

　　一、應(yīng)設(shè)機械排煙系統(tǒng)的部位

　　一類高層和建筑高度超過32m二類高層的下列四種部位應(yīng)設(shè)機械排煙設(shè)施：

　　1.無直接自然通風(fēng)且長度超過20m的內(nèi)走道或有直接自然通風(fēng)但長度超過60m的內(nèi)走道；對于有直接自然通風(fēng)長度在20m～60m之間的內(nèi)走道，若開窗面積大于走道面積的2%，則符合自然排煙規(guī)定不需設(shè)機械排煙，否則均應(yīng)考慮設(shè)機械排煙設(shè)施。

　　2.面積超過100㎡且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上無窗房及設(shè)固定窗的房間；面積小于100㎡的房間之間和與走道之間的隔墻應(yīng)滿足規(guī)范要求，否則應(yīng)按各房間累加的面積計算。

　　3.各房間總面積超過200㎡或一個房間面積超過50㎡，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多又沒利用窗井等進(jìn)行自然排煙的地下室。

　　4.不具備自然排煙條件或凈空高度超過12m的中庭。

　　二、關(guān)于排煙風(fēng)機排煙量的確定

　　當(dāng)排煙系統(tǒng)擔(dān)負(fù)一個防煙分區(qū)排煙或凈高超過6m的未劃分防煙分區(qū)的房間時，排煙風(fēng)機排煙量應(yīng)按每平方米面積不小于60m³/h計算。擔(dān)負(fù)兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m³/h計算。

　　中庭排煙量應(yīng)按其體積乘以每小時的換氣次數(shù)計算，當(dāng)體積小于17000m³時，排煙量每小時按換氣6次計算，當(dāng)體積大于17000m3時，每小時按換氣4次計算。

　　中庭排煙的計算方法如下：若中庭體積為16000m³時，排煙風(fēng)機排煙量應(yīng)大于（16000m³×6次/h）96000m³/h；中庭體積為18000m³時，則排煙量應(yīng)大于（18000m³×4次/h）72000m³/h。

　　這里需說明的是，中庭的排煙是參照國外資料作依據(jù)的，考慮到中庭體積超過17000m³時，雖然體積較大，火災(zāi)荷載相對可能較大，但其蓄煙容量也相對提高，所以對換氣次數(shù)要求降低。但筆者認(rèn)為在17000m³上下時，還應(yīng)根據(jù)具體實際情況做具體分析，以免增加投資，造成不必要的浪費。

　　三、排煙風(fēng)機的設(shè)置

　　排煙風(fēng)機應(yīng)設(shè)在單獨的風(fēng)機房內(nèi)，機房隔墻的耐火極限不應(yīng)小于2h，樓板不應(yīng)小于1.5h。排煙風(fēng)機在機房隔墻入口管上應(yīng)設(shè)280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥。

　　四、排煙風(fēng)管的設(shè)置

　　排煙風(fēng)管不應(yīng)穿越水平防火分區(qū)。兩個防火分區(qū)共用一套排煙系統(tǒng)時，排煙風(fēng)機房應(yīng)設(shè)在兩個防火分區(qū)相鄰的防火墻處，確保需穿過防火墻但還處于該防火分區(qū)的風(fēng)管盡量短，并應(yīng)設(shè)排煙防火閥和做好相應(yīng)的防火措施。豎直穿越各層的豎風(fēng)道應(yīng)設(shè)在管道井內(nèi)或采用混凝土風(fēng)道。

　　擔(dān)負(fù)兩個及以上防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)支管對每個防煙分區(qū)進(jìn)行排煙，支管上應(yīng)設(shè)280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥。如大開間中間無隔墻的建筑，其頂棚設(shè)有凈高超過0.5m的深梁劃分防煙分區(qū)時，設(shè)于該梁下的主風(fēng)管上應(yīng)設(shè)支管對每個防煙分區(qū)進(jìn)行排煙，技術(shù)上還可以解決排煙口的設(shè)置問題。

　　排煙風(fēng)管應(yīng)采用具有一定耐火性能的不燃材料制作。吊頂內(nèi)的排煙風(fēng)管外表面應(yīng)包有如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等不燃材料進(jìn)行隔熱，排煙風(fēng)管外表面與可燃構(gòu)件的距離不應(yīng)小于0.15m。排煙風(fēng)管穿過擋煙墻時，應(yīng)用水泥沙漿等非燃材料將兩者之間的空隙嚴(yán)密填實。

　　排煙風(fēng)管末端煙氣排出口應(yīng)采用厚鋼板或具有同等耐火性能的材料制作，在設(shè)置時應(yīng)考慮排出口的煙氣不能直接吹在其他具有火災(zāi)危險性的建筑部位上，不能接近通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)等設(shè)備的吸入口，不能影響人員疏散和火災(zāi)撲救，當(dāng)設(shè)在室外時應(yīng)防止雨水、蟲鳥等侵入損壞。

　　五、排煙口的設(shè)置

　　當(dāng)用隔墻或擋煙垂壁等劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置排煙口，每個排煙系統(tǒng)設(shè)有排煙口的數(shù)量不宜超過30個，以減少漏風(fēng)量對排煙效果的影響。

　　排煙口應(yīng)盡量設(shè)在防煙分區(qū)的中心部位，至該防煙分區(qū)最遠(yuǎn)點的水平距離不應(yīng)超過30m，且應(yīng)設(shè)在頂棚或靠近頂棚部位。一般情況排煙口應(yīng)設(shè)在距頂棚0.8米內(nèi)的高度，但對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設(shè)在距地面2.1m的高度以上。凈高度超過12m的中庭，豎向排煙口應(yīng)分段設(shè)置。

　　排煙口的尺寸，可根據(jù)煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不小于10m/秒進(jìn)行計算，面積一般不應(yīng)小于0.04㎡。

　　排煙口應(yīng)設(shè)置現(xiàn)場手動和自動開啟裝置，以及與消防控制設(shè)備聯(lián)動的自動開啟裝置和消控中心遠(yuǎn)程手動打開裝置。排煙口平時應(yīng)關(guān)閉，與排風(fēng)口合并設(shè)置的機械排煙系統(tǒng)，報警后，消控中心應(yīng)能自動關(guān)閉非著火防煙分區(qū)的排煙口。

　　六、機械排煙系統(tǒng)的控制方式

　　當(dāng)設(shè)有火災(zāi)報警系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)聯(lián)動時，某個防煙分區(qū)的感煙（感溫）探測器發(fā)生報警后，消控中心控制設(shè)備自動打開該防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口（或排煙口現(xiàn)場感煙連鎖自動開啟），同時啟動與此防煙分區(qū)相關(guān)的排煙風(fēng)機和活動式擋煙垂壁，并將反饋信號送回消防控制設(shè)備。

　　應(yīng)注意：

　　1.排煙風(fēng)機的啟動應(yīng)由系統(tǒng)內(nèi)任一排煙口動作控制，同時消防控制設(shè)備應(yīng)有遠(yuǎn)程手動直接控制功能。這里講的手動直接控制，是指不通過軟件編程和總線傳輸?shù)挠布�電路控制，在電腦健盤上的操作，顯然不屬于手動直接控制方式。

　　2.消防控制設(shè)備只能打開著火防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口，其他防煙分區(qū)的排煙口都仍應(yīng)關(guān)閉。但煙氣蔓延到相鄰防煙分區(qū)時，相鄰防煙分區(qū)的排煙口應(yīng)能感煙連鎖自動開啟進(jìn)行排煙。未劃分防煙分區(qū)房間內(nèi)的所有排煙口應(yīng)能同時開啟，排煙量等于各排煙口煙量的總和。

　　3.風(fēng)機前入口處的排煙防火閥當(dāng)煙溫達(dá)到280oc自動關(guān)閉時，排煙風(fēng)機應(yīng)能聯(lián)動停止運行。

　　4.一個防煙分區(qū)或未劃分防煙分區(qū)的房間內(nèi)有多個排煙口時，為了防止同時打開排煙口的動作電流過大，可采用串行連接，以接力形式使其相互串動打開相鄰排煙口的控制方式，并將最末一個動作的排煙口輸出信號發(fā)送至消防控制設(shè)備。

　　在僅擔(dān)負(fù)一個防煙分區(qū)或一個未劃分防煙分區(qū)房間的機械排煙系統(tǒng)中，設(shè)計往往選用無需控制的常開百葉窗式的排煙口，并利用安裝在排煙風(fēng)機前的排煙防火閥代替了本應(yīng)關(guān)閉的排煙口的功能。該閥具有排煙口的現(xiàn)場手動、報警聯(lián)動和遠(yuǎn)程控制等功能，平時關(guān)閉，火災(zāi)報警后，消防控制設(shè)備聯(lián)動打開該閥，同時啟動排煙風(fēng)機進(jìn)行排煙。當(dāng)煙溫達(dá)到280℃時自動關(guān)閉，并聯(lián)動關(guān)閉排煙風(fēng)機。其動作信號都反饋至消防控制設(shè)備。

　　在排煙口和排風(fēng)口合并設(shè)置的機械排煙系統(tǒng)中，由于平時排風(fēng)與火災(zāi)時排煙兼容于一個系統(tǒng)，共用一套風(fēng)管，因此排煙口和排風(fēng)口的控制變得復(fù)雜。這時一般有兩種情況：

　　1.排煙口與排風(fēng)口分開設(shè)置，平時排煙口常閉不參與排風(fēng)工作，風(fēng)管上另設(shè)有排風(fēng)支管與常開排風(fēng)口相連，排風(fēng)支管與主管連接部位設(shè)有防火功能的電動閥�；馂�(zāi)報警后，著火防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口開啟，同時關(guān)閉系統(tǒng)上所有排風(fēng)支管上的電動閥（即關(guān)閉所有排風(fēng)口）。

　　2.排煙口平時常開，作為排風(fēng)口擔(dān)負(fù)排風(fēng)任務(wù)，稱之為排煙排風(fēng)口。火災(zāi)報警后，非著火防煙分區(qū)內(nèi)的排煙排風(fēng)口接到信號后全部自動關(guān)閉，而著火防煙分區(qū)內(nèi)的排煙排風(fēng)口不動作，擔(dān)任排煙任務(wù)。這種控制方式更加復(fù)雜，應(yīng)反復(fù)試驗確保安全。

　　最后值得注意的是，擔(dān)任排煙系統(tǒng)的電器線路，均應(yīng)采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施確保安全，以免造成系統(tǒng)癱瘓。