談如何在地下建筑中設(shè)置防排煙系統(tǒng)

馮 倩

(太原市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030001)

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談如何在地下建筑中設(shè)置防排煙系統(tǒng)

馮 倩

(太原市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030001)

針對(duì)地下建筑安全出口少、密閉性強(qiáng)、通風(fēng)條件差等特點(diǎn)，分析指出地下室發(fā)生的火災(zāi)具有陰燃過(guò)程持續(xù)較長(zhǎng)、燃燒緩慢、產(chǎn)生的高溫有毒煙氣多等特征，據(jù)此簡(jiǎn)述了地下建筑防排煙系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)中存在的問(wèn)題及注意事項(xiàng)，并給出了地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議，以充分發(fā)揮地下防排煙系統(tǒng)的重要作用。

地下建筑，防排煙，消防

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市人口大量增加，人們工作生活空間日趨緊張，地下空間的需求也越來(lái)越大，地下車(chē)庫(kù)、地下商場(chǎng)、人防工程等地下建筑大量涌現(xiàn)。地下空間具有與室外連通的安全出口少、密閉性強(qiáng)、不利于通風(fēng)等不利因素，使得火災(zāi)陰燃過(guò)程持續(xù)較長(zhǎng)、燃燒緩慢、產(chǎn)生的高溫有毒煙氣多，導(dǎo)致能見(jiàn)度降低，撲救困難增加。因此，地下建筑在給人類(lèi)提供了更寬敞的活動(dòng)空間的同時(shí)，由于其本身的建筑特點(diǎn)和形式，也帶來(lái)了消防方面的隱患，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的工作和生活，尤其在地下人員聚集場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有毒煙氣難以排出，極易造成人員傷亡事件。2013年11月22日，赤峰市紅山區(qū)唯美品格小區(qū)工地地下室發(fā)生火災(zāi)；2014年2月8日，北京西城區(qū)槐柏樹(shù)南里1號(hào)樓地下室起火，這兩起事故均造成人員傷亡。

1 地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)置要求

目前我國(guó)主要采用自然排煙、機(jī)械排煙、機(jī)械加壓送風(fēng)等防排煙設(shè)施。通過(guò)設(shè)置防火和防煙分區(qū)，阻隔和控制煙氣的擴(kuò)散；并限制使用易燃可燃的裝飾裝修材料，使建筑房間材料非燃化。GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第8.5.4條對(duì)需要設(shè)置排煙設(shè)施的場(chǎng)合做了明確的規(guī)定；《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動(dòng)力》2009第 4.10. 9-5條對(duì)防煙樓梯間設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道的設(shè)置作了相應(yīng)的規(guī)定。

2 地下建筑的機(jī)械防排煙系統(tǒng)

2.1 機(jī)械防排煙系統(tǒng)的常見(jiàn)問(wèn)題

對(duì)既有防排煙系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果表明：絕大多數(shù)現(xiàn)有地下建筑物的防排煙系統(tǒng)都存在著排煙量不夠、機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)的余壓值與規(guī)范要求相比不足、風(fēng)口的布置不符合規(guī)范要求、閥門(mén)自動(dòng)啟閉不能實(shí)現(xiàn)等諸多問(wèn)題。究其原因，在方案設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)者就存在著不能聯(lián)系實(shí)際、對(duì)國(guó)家規(guī)范理解生硬、片面地參考規(guī)范中的某些條文和表格，而未考慮到具體工程中的實(shí)際情況、施工單位的施工技術(shù)水平等因素；對(duì)于施工單位，很難嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)圖集施工，風(fēng)機(jī)的選用與設(shè)計(jì)選型的要求相差較大，施工過(guò)程管理不嚴(yán)格導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的箱體形變嚴(yán)重、風(fēng)道表面的粗糙度不符合規(guī)范要求、風(fēng)管截面的凈面積達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、選用相應(yīng)的防火閥門(mén)沒(méi)有經(jīng)過(guò)國(guó)家相關(guān)部門(mén)的認(rèn)證等現(xiàn)象，很可能導(dǎo)致防排煙系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其作用的因素；在運(yùn)營(yíng)方面，未加強(qiáng)管理人員的操作能力和定期維護(hù)，隨時(shí)做好應(yīng)對(duì)火災(zāi)的準(zhǔn)備工作。因此，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)人員的管理和培訓(xùn)，可以從設(shè)計(jì)、施工、管理運(yùn)行等各個(gè)階段提高防排煙系統(tǒng)的可靠性，對(duì)防排煙系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)高效、穩(wěn)定的發(fā)揮其作用提供可靠的保障。

2.2 地下建筑機(jī)械防排煙系統(tǒng)的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1)機(jī)械防排煙系統(tǒng)的選擇方式。

a.機(jī)械排煙系統(tǒng)主要有排煙排風(fēng)管道風(fēng)機(jī)均合用設(shè)置、排煙排風(fēng)管道風(fēng)機(jī)均獨(dú)立設(shè)置、排煙排風(fēng)管道合用風(fēng)機(jī)獨(dú)立設(shè)置三種方式。后兩者設(shè)置方式在一定程度上浪費(fèi)建筑空間，成本高，而且排煙系統(tǒng)在多數(shù)情況下處于閑置備用狀態(tài)，存在不便于發(fā)現(xiàn)故障和檢修的問(wèn)題。因此，將排煙排風(fēng)系統(tǒng)管道合用設(shè)置，風(fēng)機(jī)采用雙速或變頻風(fēng)機(jī)，可以節(jié)約空間、降低造價(jià)且能及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障及時(shí)檢修。風(fēng)機(jī)在非火災(zāi)時(shí)，處于低速工況運(yùn)行，火災(zāi)時(shí)，風(fēng)機(jī)提高葉輪的轉(zhuǎn)速，在高速工況下進(jìn)行機(jī)械排煙。但是如果風(fēng)機(jī)采用變速風(fēng)機(jī)，則難以達(dá)到較高效率。

b.排煙風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)多個(gè)防煙分區(qū)時(shí)的注意事項(xiàng)。

《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)于設(shè)置排風(fēng)和排煙的合用風(fēng)口時(shí)，對(duì)防火閥的設(shè)置及自動(dòng)報(bào)警作了詳細(xì)的規(guī)定，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，該防煙分區(qū)內(nèi)的防火閥開(kāi)啟，其余防煙分區(qū)的防火閥則應(yīng)關(guān)閉，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)發(fā)生災(zāi)情時(shí)，防排煙系統(tǒng)不但應(yīng)該通過(guò)探測(cè)器確定發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，排出該區(qū)域內(nèi)的高溫有毒煙霧，而且要保證產(chǎn)生的煙霧不會(huì)隨著防排煙系統(tǒng)擴(kuò)散到其他區(qū)域，使產(chǎn)生的煙氣威脅到其他區(qū)域；而且非著火防煙分區(qū)內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)噴頭也可能因?yàn)橐齺?lái)的高溫?zé)煔?可達(dá)800 ℃) 而破裂，影響滅火效果。

c.地下車(chē)庫(kù)的補(bǔ)風(fēng)通道。

關(guān)于地下車(chē)庫(kù)機(jī)械排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，絕大部分的情況下需要補(bǔ)風(fēng)，而利用與室外相連的出入口作為補(bǔ)風(fēng)通道，采取自然補(bǔ)風(fēng)與設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)相比，既能節(jié)能、節(jié)材，又能滿足防排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)要求?！镀?chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)哪種情況下建筑物地下一層的出入口可以作為自然補(bǔ)風(fēng)通道，出入口應(yīng)采取的防火措施等作了詳細(xì)的規(guī)定。值得注意的一點(diǎn)是，汽車(chē)行車(chē)坡道和停車(chē)區(qū)雖然設(shè)置防火卷簾等分隔和設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)均可使用出入口作為自然補(bǔ)風(fēng)通道，但是在北方嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)，水消防系統(tǒng)在不設(shè)置采暖時(shí)有凍結(jié)的危險(xiǎn)，所以應(yīng)以設(shè)置防火分隔措施為主。但根據(jù)GB 50116—98火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3.8.3條規(guī)定：用作防火隔斷的防火卷簾，火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作后，卷簾應(yīng)下降到底。因此發(fā)生火災(zāi)時(shí)，地下車(chē)庫(kù)出入口已不能作為補(bǔ)風(fēng)的通道，應(yīng)設(shè)置送風(fēng)量不小于排煙量50%的機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

d.地下、地上共用樓梯間的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

在地下室發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫有毒的煙氣在浮力作用下會(huì)通過(guò)樓梯間向上層蔓延，所以在建筑地上層和地下層相連的樓梯間按要求使用防火門(mén)進(jìn)行分隔，并根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械防排煙系統(tǒng)。然而在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，往往容易忽略防火門(mén)的影響因素，為避免風(fēng)道進(jìn)行疊加，地上和地下仍合用一套加壓送風(fēng)系統(tǒng)，而加壓送風(fēng)口采用電動(dòng)風(fēng)口，但本人認(rèn)為此種方式可靠性不高，因?yàn)橐坏┑叵虏糠职l(fā)生火災(zāi)，煙火蔓延至地上部分時(shí)，對(duì)地上部分的人員疏散會(huì)造成很大威脅，因此對(duì)于防煙系統(tǒng)而言，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，地上和地下部分加壓送風(fēng)量需要同時(shí)滿足要求，以免造成安全隱患。

2)防排煙系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算。

防排煙系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算相關(guān)規(guī)范都作了規(guī)定，我國(guó)排煙風(fēng)機(jī)排煙量的規(guī)定源于日本的規(guī)范，日本規(guī)定：當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)每分鐘能排出120 m3，且能保證防煙分區(qū)每平方米地板每分鐘排出1 m3時(shí)，符合要求；當(dāng)負(fù)擔(dān)多個(gè)防煙分區(qū)時(shí)，應(yīng)能保證面積最大防煙分區(qū)每平方米地板每分鐘排出2 m3，在劃分防煙分區(qū)時(shí)，如無(wú)特殊要求，防煙分區(qū)的面積相差不宜太大，避免系統(tǒng)造成浪費(fèi)。許多工程實(shí)踐中都存在著排煙量和風(fēng)壓不滿足設(shè)計(jì)要求的情況，究其原因主要是因?yàn)椋贺Q井或風(fēng)道有效截面不足；豎井或風(fēng)道表面粗糙；風(fēng)口聯(lián)動(dòng)關(guān)閉不嚴(yán)或風(fēng)道漏風(fēng)。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，充分考慮因各工程具體特點(diǎn)、施工過(guò)程不嚴(yán)謹(jǐn)及風(fēng)口質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等因素而做一定附加量。

3)合理設(shè)置排煙口和防火閥。

a.為了使風(fēng)口的聯(lián)動(dòng)更加簡(jiǎn)單，在多個(gè)防煙分區(qū)分別使用排煙風(fēng)機(jī)時(shí)，宜使用常開(kāi)型風(fēng)口，且風(fēng)口不需防火閥控制。

b.當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)多個(gè)防煙分區(qū)的排煙任務(wù)時(shí)，某一防煙分區(qū)著火，著火防煙分區(qū)的排煙口打開(kāi)，排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)排煙，280 ℃關(guān)閉，排風(fēng)系統(tǒng)在每個(gè)防煙分區(qū)管道上設(shè)置常開(kāi)風(fēng)口，平時(shí)運(yùn)行排風(fēng)，某防煙分區(qū)著火時(shí)，常開(kāi)風(fēng)口全部關(guān)閉；若共用排煙風(fēng)管、各自設(shè)置風(fēng)口，應(yīng)設(shè)置帶有電動(dòng)閥的常開(kāi)風(fēng)口及常閉排煙口，平時(shí)運(yùn)行排風(fēng)，當(dāng)某防煙分區(qū)著火時(shí)，所有常開(kāi)風(fēng)口的電動(dòng)閥關(guān)閉，著火防煙分區(qū)的排煙口打開(kāi)進(jìn)行排煙；若共用排煙風(fēng)管和排煙口，須設(shè)置回風(fēng)排煙防火閥，閥門(mén)平時(shí)常開(kāi)進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)某防煙分區(qū)著火時(shí)，所有防火閥均關(guān)閉，然后煙感探明發(fā)煙區(qū)，再向此防煙分區(qū)發(fā)出電信號(hào)，打開(kāi)此防煙分區(qū)防火閥進(jìn)行排煙，待280 ℃時(shí)防火閥關(guān)閉。

地下建筑具有與室外連通出口單一、封閉性較強(qiáng)、火災(zāi)撲救困難等特點(diǎn)，在長(zhǎng)期的實(shí)踐中表明排風(fēng)、排煙共用系統(tǒng)是一種合理的布置方式。但是準(zhǔn)確的計(jì)算風(fēng)量、精確控制風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)多個(gè)防煙分區(qū)時(shí)的排煙量、合理的設(shè)置排煙口和防火閥是設(shè)計(jì)地下建筑防排煙系統(tǒng)的重中之重。

[1]GB 50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范.

[2]GB 50067—97，汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范.

[3]GB 50098—2009，人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范.

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施：暖通空調(diào)·動(dòng)力(2009年版).北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

Discussion on how to set the smoke control system in the underground buildings

Feng Qian

(TaiyuanCityPlanningDesignandResearchInstitute,Taiyuan030001，China)

According to the features of underground buildings, including few safety exits, impermeability and weak ventilation conditions, the paper analyzes the fire accidents of basements are characterized by longer smoldering process, slow burning, and poisonous smoke caused by high temperature, indicates some problems in the smoke control and extraction system of underground buildings from the design, construction and operation aspects and some precautions, and provides some design suggestions for the smoke control and extraction system of the buildings, so as to exerts the buildings’ important role.

underground building, smoke control and extraction, fire-fighting

1009-6825(2015)21-0123-02

2015-05-19

馮 倩(1981- )，女，工程師

TU962

A