關于民用高層及地下室防排煙設計的認識

閻俊波

(大連新大地建筑設計研究有限公司，大連 116021)

關于民用高層及地下室防排煙設計的認識

閻俊波

(大連新大地建筑設計研究有限公司，大連 116021)

對于地下室的合理利用，不僅可以解決高層建筑地基較深而造成的成本浪費，更能使地下室的空間得到有效的利用。然而，近些年來，地下室火災的出現(xiàn)，卻又對我們敲響了警鐘。怎樣合理的設計地下室的防排煙環(huán)節(jié)，就成為了面對火災時保護人民生命財產(chǎn)安全的關鍵。本文介紹了暖通空調(diào)系統(tǒng)防排煙設計存在的一些常見問題，針對這些問題探討提出了相應的設計要點。

高層 地下室 防排煙 設計要點

一、前言

我國目前高層建筑不僅逐漸延伸其出地面以上的高度，同時也致力于發(fā)展地下建筑。大量火災事故發(fā)生的經(jīng)驗表明，火災中人員傷亡的最主要原因之一就是煙氣，這樣就要求設計高層建筑時不僅要考慮防火措施應用，更要注意防排煙的設計。

二、防排煙設計的一般性問題：

1、建筑高度超過50米的一類公共建筑，樓梯間與前室不能采用自然排煙方式，而采用了自然排煙方式。

2、忽略了內(nèi)走廊的機械排煙設計，對于走道（走廊）是否符合自然排煙要求概念模糊。

3、地下車庫消防排煙系統(tǒng)與平時排風系統(tǒng)合用時，系統(tǒng)的設計繁瑣，閥組使用較多，對于后期維護產(chǎn)生較大影響。

4、正壓送風量的取值不準確，或沒有進行計算校核。

5、其他注意要點。

三、防排煙設計要點

1、建筑高度超過50米的一類公共建筑和建筑高度超過100米的居住建筑，樓梯間與前室不應采用自然排煙方式，而需采用機械排煙方式。

2、長度超過20m的內(nèi)走道、面積超過50m2且經(jīng)常有人停留的地下無窗房間均設有機械排煙設施;同時,各機械排煙系統(tǒng)按規(guī)范要求設置相應的消防補風系統(tǒng)。《高規(guī)》第8．4．1．1條規(guī)定，長度超過20 m無直接自然通風的走道、雖有直接自然通風但長度超過60 m的內(nèi)走道應設機械排煙；《建筑設計防火規(guī)范》GB50016—87(2001年版)(以下簡稱《建規(guī)》)第5．1．1A條規(guī)定，長度超過20 m無直接自然通風的走道或有直接自然通風但長度超過40 m的疏散內(nèi)走道應設機械排煙；《人民防空工程設計防火規(guī)范》GB50098—98(2001年版)(以下簡稱《人防設計規(guī)范》)第6．1．2條規(guī)定，總長度大于20 m的疏散走道應設機械排煙。但在一些工程項目中這些走道沒有設計排煙系統(tǒng)，不符合規(guī)范要求。沒有設計排煙系統(tǒng)的原因是疏忽或?qū)σ?guī)范不熟悉。

有自然排煙的走道，當長度小于《高規(guī)》規(guī)定的60 m、《建規(guī)》規(guī)定的40 m時，應根據(jù)不同情況確定是否需設機械排煙：當自然排煙口(窗)在走道兩端時，且排煙窗面積達到走道面積的 2%時采用自然排煙；當自然排煙口(窗)在走道一端而走道另一端封閉時，即使排煙窗面積達到走道面積的 2%，如果排煙口(窗)與最遠點距離大于30 m，也需設機械排煙；對于走道兩端封閉、走道中間開窗的情況，如果排煙窗面積達到走道面積的2%，可采用自然排煙。設計在頂棚或靠近頂棚的墻上的排煙口與附近安全出口沿走道方向相鄰之間的最小水平距離不能小于 1.5m，設計時，排煙口應盡量布置在與人流疏散方向相反的位置，即遠離疏散口。特別說明，疏散門不可當排煙口使用。

3、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》規(guī)定：面積超過2000m2的地下汽車庫應設置機械排煙系統(tǒng)，且排煙系統(tǒng)可以與通風系統(tǒng)合用；而防煙分區(qū)的最大建筑面積可達2000m2，但防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)。按此規(guī)定，在每2000m2車庫中，只設一個排煙系統(tǒng)就可以了，排煙量按換氣次數(shù)不小于6次確定，排煙風機可采用離心風機或排煙軸流風機。地下各類用房分別采用窗井排、補風及屋頂高空排放兩種通風排煙方式。需設機械排煙的庫房、汽車庫等宜采用雙速風機參與的排風兼排煙系統(tǒng)。其中部分系統(tǒng)同時設置了排風電動閥和排煙防火閥以滿足通風兼排煙功能切換的需要。平時通風時,雙速風機低速運轉(zhuǎn),開啟電動風閥,關閉排煙防火閥; 火災時,雙速風機高速運行,關閉電動風閥,開啟排煙防火閥及起動補風系統(tǒng),以滿足通風兼排煙的雙重功能要求。火災時，由于煙氣較輕，排煙口一般設置在頂棚或靠近頂棚的墻上。但傳統(tǒng)的排風系統(tǒng)分上、下設置排風口，與上部排煙的要求相矛盾，設計人員設計時只能在每根排風立管上設置電動調(diào)節(jié)閥，對立支管下部的排風口進行控制：平時開啟，火災時關閉。這就大大增加了建筑造價；此外，由于電動調(diào)節(jié)閥較多，平時又不經(jīng)常啟動，有失靈和銹蝕的可能，當火災發(fā)生而需要關閉時卻又關閉不了。為解決此問題，可采用無風道噴流誘導通風系統(tǒng)，排風機既可平時排風，又可火災時排煙。設計時，需在排風機吸入口上安裝一個三通。三通的一邊直接安裝排風口，抽吸車庫內(nèi)的廢氣，另一邊與排煙風道相接，兩邊均設有根據(jù)消防指揮中心信號控制啟閉的電動閥。平常電動閥開啟由排風口排風；發(fā)生火災時，電動閥開啟，排煙口. 打開，排除煙氣，此時排風口由電磁閥關閉。整個系統(tǒng)一般僅需兩個電動風閥，維護檢查較方便。

4、在建筑層數(shù)小于20層的高層建筑的防煙設計說明中常寫道“發(fā)生火災時，開啟著火層及上下層加壓送風口”。但從《高規(guī)》第8．3．4條條文說明中可以看出，根據(jù)各種計算公式的理論依據(jù)，加壓送風量與疏散通道需要的正壓值、開啟著火層疏散通道時要保持的門洞處的風速、建筑的層數(shù)及開啟門的數(shù)量有關，因此，加壓送風口的開啟數(shù)量應該與開啟門的數(shù)量相匹配。例如前室門為1．2 m ×2．1 m時，根據(jù)《高規(guī)》第8．3．2條表8．3．2—2，建筑層數(shù)小于20層時送風量為12 000～16 000 m3／h，當打開兩個送風口開啟兩層門時門洞風速為0．661～0．882 m／s，基本滿足門洞風速大于0．7 m／s的要求，當打開三個送風口開啟兩層門時門洞風速為0．441～0．588 m／s，不能滿足門洞風速大于0．7 rn／s要求。建筑層數(shù)大于和等于20層時送風量為18000～22000 m3／h，打開三個送風口開啟三層門，門洞風速為0．661～0．808m／s，基本滿足門洞風速大于0．7 m／s的要求。又如前室門為1．0m×2．1m時，建筑層數(shù)小于20層時，打開兩個送風口開啟兩層門時風速為0．794～1．058 m／s，滿足門洞風速大于0．7m／s的要求；打開三個送風口開啟兩層門時門洞風速為0．529～0．705m／s，不能滿足門洞風速大于0．7 m／s的要求。因此加壓送風口的開啟數(shù)量應該與開啟門的數(shù)量相匹配，才能滿足門洞風速大于0．7 m／s的要求。

5、其他注意點

內(nèi)走道設機械排煙系統(tǒng)，排煙風機置于屋頂，排煙口為遠控板式排煙口。平時常閉，根據(jù)火災信號開啟，280"C熔斷；排煙風機入口前設防火排煙閥，280。C時熔斷，并聯(lián)鎖關閉排煙風機；前室每層設置常閉型加壓送風口，當某層發(fā)生火災時，該層及上、下層的風口自動開啟，并聯(lián)鎖開啟對應的屋頂正壓送風機，加壓送風口同時可手動開啟的防火閥；通風系統(tǒng)風管應在穿越空調(diào)房、風機房及重要的或火災危險性大的房間的隔墻和樓板處，穿越防火分區(qū)處，穿越變形縫的兩側(cè)，垂直風管與每層水平風管的交接處設置防火閥。

結(jié)論

通過對建筑火災的統(tǒng)計分析表明，火災中死亡人數(shù)中有超半數(shù)以上的人員是因火災有毒煙氣窒息而死。近十幾年來，由于大量石油石化材料用于高層建筑及地下室內(nèi)，及無外窗房間的增多，使得有毒煙氣致死率陡然上升。這也使得通風排煙設計的難度及重要性大大增加。所以，設計人員應仔細解讀我國相關設計規(guī)范及法律法規(guī)，設計時從嚴把握，絕不放過任何設計上的火災安全隱患。

[1]張吉光 高層建筑和地下建筑通風與防排煙2005

G322

B

1007–6344（2015）01–0341–01