建筑高度大于250 m的超高層綜合辦公樓的防排煙系統(tǒng)設計分析

封小梅

（華南理工大學建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510640）

超高層綜合辦公樓容納人員較多，如防排煙系統(tǒng)設計不合理，一旦發(fā)生火災，往往造成較大的人員傷亡，因此，做好防排煙系統(tǒng)設計，避免火災發(fā)生時煙氣進入疏散通道，可為辦公人員的快速疏散以及消防人員的撲救作業(yè)爭取時間，是當前建筑工程設計工作的重點[1]。

2018年8月1日 實施的國家標準《建筑防排煙系統(tǒng)技術標準》GB 51251—2017[2]以及2018年4月10日公安部消防局印發(fā)《建筑高度大于250 m民用建筑防火設計加強性技術要求（試行）》[3]的通知對建筑高度大于250 m的超高層建筑的防排煙設計提出了新的設計要求。本文以廣州某超高層綜合辦公樓的防排煙為例，對防排煙設計的技術要點進行探討。

1 工程案例

廣州某超高層綜合辦公樓項目總建筑面積30.5 萬m2，由1棟58層辦公塔樓、1棟38層辦公塔樓、8棟獨棟多層商業(yè)建筑以及5層地下室構成，其中塔樓A、塔樓B全部為辦公用房，商業(yè)樓C1～C8全部為商業(yè)和餐飲用房。地下部分共5層，其中地下1～2層為商業(yè)、餐飲和設備用房，地下3～5層為汽車庫和設備用房。

本文主要研究塔樓A的防排煙設計。塔樓A為超250 m的超高層建筑，共58層，建筑高度270.6 m，女兒墻高度為284 m，全部為辦公用房。避難層位于10、20、30、38、48層。

2 防排煙系統(tǒng)設計

2.1 防煙系統(tǒng)

（1）防煙樓梯間及其前室分段設置獨立的機械加壓送風系統(tǒng)，分別為1～10F、11～20F、21～30F、31～38F、39～48F、49F～屋面層。加壓風機設置于避難層的風機房或屋面層風機房。

（2）封閉避難間設置獨立的機械加壓系統(tǒng)，機械加壓送風系統(tǒng)的室外進風口在兩個方向上設置。加壓風機設置于本層風機房內(nèi)。

（3）防煙樓梯間、前室、合用前室加壓風口的設置：①防煙樓梯間每隔2層設一個自垂式百葉送風口。②前室、合用前室每層設一個常閉式送風口（電控）。③風口安裝高度：風口底邊距離樓層標高完成面300 mm。

（4）首層大堂作為擴大前室，設置機械加壓送風系統(tǒng)，加壓風機放置于連廊的風機房里。

（5）10～15F、21～29F、39～47F、48～57F的辦公房間及31層大堂面積均超過了500 m2，根據(jù)規(guī)范要求需要設置補風系統(tǒng)。補風系統(tǒng)直接從室外引入空氣，且補風量不小于排煙量的50%。補風機放置于避難層風機房內(nèi)。

（6）機械加壓系送風系統(tǒng)的設計風量不小于設計風量的1.2倍。

2.2 排煙系統(tǒng)

（1）塔樓A 1～58F設豎向內(nèi)走道及房間機械排煙系統(tǒng)，共設置3套豎向機械排煙系統(tǒng)。31～38F由于建筑空間凈高大于6 m，排煙風機的排煙量按防煙量最大的一個防煙分區(qū)計算。其他層的排煙風機按照同一防火分區(qū)中任意兩個相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計算。塔樓A的排煙風機設于10、20、30、38、48F避難層的風機房或屋面層風機房。

（2）塔樓A31層大堂設置機械排煙系統(tǒng)，其排煙系統(tǒng)按中庭排煙要求設計。中庭排煙量按周圍場所防煙分區(qū)中最大排煙量的2倍數(shù)值計算，且不小于107 000 m3/h。

（3）排煙系統(tǒng)的設計風量不小于系統(tǒng)設計風量的1.2倍。

2.3 氣體滅火后的排風系統(tǒng)

塔樓A的30、38層的低壓電房以及變壓器房，以及塔樓A核心筒內(nèi)的強弱電間等均設氣體滅火后的排風系統(tǒng)，排風量按照不小于5 次/h換氣次數(shù)計算。

2.4 事故排風系統(tǒng)

38層制冷機房設置平時排風兼事故通風系統(tǒng)，事故通風排風量不小于12 次/h換氣次數(shù)，事故排風支管設常閉電動閥，采用下排風口。

2.5 消防加強技術措施

（1）機械排煙系統(tǒng)豎向按避難層分段設計。沿水平方向布置的機械排煙系統(tǒng)，按每個防火分區(qū)獨立設置。機械排煙系統(tǒng)不應與通風空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)合用。

（2）核心筒周圍的環(huán)形疏散走道設置獨立的防煙分區(qū)；在排煙管道穿越環(huán)形疏散走道分隔墻體的部位，設置280 ℃時能自動關閉的排煙防火閥。

（3）水平穿越防火分區(qū)或避難區(qū)的防煙或排煙管道、未設置在管井內(nèi)的加壓送風管道或排煙管道、與排煙管道布置在同一管井內(nèi)的加壓送風管道或補風管道，其耐火極限不應低于1.50 h。

（4）排煙管道嚴禁穿越或設置在疏散樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用前室內(nèi)。

3 專家意見

針對該項目的設計難點，廣東省消防總隊組織相關部門及設計院召開了該項目的消防設計評審會，討論并對設計中的消防設計難點提出了指導性意見。

（1）首層大堂（擴大前室）為安全區(qū)域取消其加壓系統(tǒng)，在與大堂相連接的自動扶梯在地下室設置防火墻，并在其前室設置機械加壓系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 地下一層自動扶梯前室加壓平面圖

（2）避難層的進風口與出風口應分開布置，滿足規(guī)范的要求。

3.1 首層大堂的防排煙問題

為了大堂的整體性和美觀性，大堂作為擴大前室。根據(jù)規(guī)范的要求，前室作為人員安全疏散的通道，需要保證一定的壓力差，讓煙氣不擴散進去[4]。

且根據(jù)250 m加強條的要求，用作擴大前室的首層大堂內(nèi)不應布置可燃物，其頂棚、墻面、地面的裝修材料應采用不燃材料。故首層大堂無可燃物，不會產(chǎn)生煙氣。而地下室的煙氣會通過自動扶梯跑到大堂。為了防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，專家建議地下室的自動扶梯采用防火墻分隔防止煙氣進入，并在自動扶梯處的前室內(nèi)設置加壓送風系統(tǒng)，防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，保證首層大堂人員的疏散。

3.2 避難層進排風百葉的設置問題

根據(jù)規(guī)范的要求，進風口與出風口不應設在同一面上，應分開布置。水平布置時，兩者邊緣最小水平距離大于20 m。

為了避讓東面的消防登高面，現(xiàn)設備機房主要集中在西側、和南北兩側。而防排煙機房分布在西北角和西南角，正好利用角落兩個不同方向的外墻的優(yōu)勢，一面外墻上為進風百葉，一面外墻上為排風百葉。由于建筑造型的限制，避難層百葉不是環(huán)繞幕墻均勻分布的，而是集中分布在每側幕墻的中間，風管需繞很遠，才能接到百葉上。

為了方便接管且不影響建筑立面的前提下，建筑專業(yè)沿著幕墻外部做了一圈風廊，風廊和室外百葉直接聯(lián)通，風廊相當于一個靜壓箱，空調(diào)專業(yè)通過風廊取風和排風。

同時為了滿足規(guī)范的要求，風廊里設置隔墻分為進風風廊和排風風廊，將進風口和排風口分布在不同的方向上。為了減小進排風系統(tǒng)阻力，控制風廊里的風速＜2 m/s，經(jīng)過計算，風廊的寬度為1 200 mm，如圖2所示。

圖2 避難層風廊平面圖

4 結語

本文簡要介紹了建筑高度大于250 m的超高層建筑的防排煙的技術要點，并得出以下結論：

（1）首層大堂作為擴大前室無可燃物，故可不設置任何防排煙措施，建議與其相連的地下一層的自動扶梯采用防火墻分隔防止煙氣進入，并在自動扶梯處的前室內(nèi)設置加壓送風系統(tǒng)，防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，保證首層大堂人員的疏散。

（2）避難層的進排風百葉可通過設置風廊，通過隔墻將進風風廊和出風風廊分隔在不同的方向，滿足規(guī)范的要求。