關于建筑防排煙系統(tǒng)中擋煙垂壁的探討及思考

李丹 崔艷新 趙洋

中建科技集團有限公司

0 引言

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》GB51251（下文簡稱規(guī)范）[1]于2017 年發(fā)布，并于2018 年8 月正式實施。本文將就此規(guī)范中提出的擋煙垂壁設置問題進行總結(jié)分析，并結(jié)合實際工程，對其進行分析討論。

1 擋煙垂壁的定義及類型

擋煙垂壁是指用不燃材料制成，垂直安裝在建筑頂棚、梁或吊頂下，能在火災時形成一定的蓄煙空間的擋煙分隔設施[2]。

擋煙垂壁按安裝方式分為固定擋煙垂壁和活動擋煙垂壁。按擋煙部件材料的剛度性能分為柔性擋煙垂壁和剛性擋煙垂壁。固定擋煙垂壁可以采用結(jié)構梁、烤漆鋼板型、防火硅膠布型、防火板型、防火玻璃型等。活動擋煙垂壁包括了卷簾式擋煙垂壁和翻板式擋煙垂壁。

2 擋煙垂壁的規(guī)范要求

1）防煙分區(qū)的劃分要求

規(guī)范4.2.4 條要求，公共建筑、工業(yè)建筑防煙分區(qū)的最大允許面積及其長邊最大允許長度應符合表1 的規(guī)定，當工業(yè)建筑采用自然排煙系統(tǒng)時，其防煙分區(qū)的長邊長度不應大于建筑內(nèi)空間凈高的8 倍。

表1 公共建筑、工業(yè)建筑防煙分區(qū)的最大允許面積及其長邊最大允許長度[1]

2）擋煙垂壁設置位置

設置排煙系統(tǒng)的場所或部位應采用擋煙垂壁、結(jié)構梁及隔墻等劃分防煙分區(qū)，防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)。當中庭與周圍場所未采用防火隔墻、防火玻璃隔墻、防火卷簾時，中庭與周圍場所之間應設置擋煙垂壁。

規(guī)范4.2.3 條要求設置排煙設施的建筑內(nèi)，敞開樓梯和自動扶梯穿越樓板的開口部應設置擋煙垂壁等設施。

3）擋煙垂壁高度

防排煙規(guī)范實施之前，可以采用結(jié)構梁及隔墻等自身高度作為擋煙垂壁。新規(guī)范實施后，提出清晰高度和儲煙倉厚度的概念，其中規(guī)范4.2.2 條要求擋煙垂壁等擋煙分隔設施的深度不應小于規(guī)范第4.6.2 條規(guī)定的儲煙倉厚度。對于有吊頂?shù)目臻g，當?shù)蹴旈_孔不均勻或開孔率小于或等于25%時，吊頂內(nèi)空間高度不得計入儲煙倉厚度。

為保證排煙口設置在儲煙倉內(nèi)，且有一定高度的煙層厚度，煙層厚度的大小決定著擋煙垂壁的高度。

4）活動擋煙垂壁的控制

規(guī)范5.2.5 條要求活動擋煙垂壁應具有火災自動報警系統(tǒng)自動啟動和現(xiàn)場手動啟動功能，當火災確認后，火災自動報警系統(tǒng)應在15 s 內(nèi)聯(lián)動相應防煙分區(qū)的全部活動擋煙垂壁，60 s 以內(nèi)擋煙垂壁應開啟到位。

3 擋煙垂壁的探討

1）擋煙垂壁的位置

擋煙垂壁的位置由防煙分區(qū)的劃分來決定，若按照最大防煙分區(qū)面積來劃分防煙分區(qū)，此時擋煙垂壁的數(shù)量最少，相應的排煙風機的選型風量和排煙風管管徑均需加大。一般結(jié)合建筑平面布局設置擋煙垂壁，同時權衡排煙風機風量及排煙風管管徑，使二者做到最優(yōu)化。

2）擋煙垂壁的高度

火災發(fā)生時，煙層并非均勻整齊，煙層底部是不規(guī)則的形狀，并不能像擋煙垂壁高度一樣保持不變。因此實際應用中，在滿足疏散高度的前提下，儲煙倉厚度越大，即擋煙垂壁本身的高度越高，越有利于排煙。有研究表明，將擋煙垂壁從1.3 m 增加到1.8 m 可以使擋煙垂壁后方上層煙氣層溫度下降約50%[3]。但增加擋煙垂壁高度，會增加項目成本。

筆者認為在劃分防煙分區(qū)，設置擋煙垂壁時需要注意以下問題：

①當防煙分區(qū)凈高低于3 m 時，最小清晰高度為凈高一半，此時并不能滿足疏散要求，因此建議采用最小儲煙倉厚度，或通過設置開孔率不小于25%的非封閉式吊頂，保證疏散高度即最小清晰高度大于2 m。

②當防煙分區(qū)凈高在6 m-9 m 之間時，在滿足規(guī)范要求的情況下，盡量減少設置擋煙垂壁，保證室內(nèi)空間的完整性。

③擋煙垂壁的高度與排煙口的個數(shù)有一定的關聯(lián)性，結(jié)合室內(nèi)裝修布置權衡確定。

3）擋煙垂壁安裝長度

《擋煙垂壁》GA5333 中規(guī)定，采用不燃無機復合板、金屬板材、防火玻璃等材料制作剛性擋煙垂壁的單節(jié)寬度不應大于2 m。采用金屬板材、無機纖維織物等制作柔性擋煙垂壁的單節(jié)寬度不應大于4 m。超過規(guī)范規(guī)定的長度部分制作成多節(jié)搭接處理[2]。

4）活動擋煙垂壁安裝方式

現(xiàn)活動擋煙垂壁有兩種形式：卷簾式和擋板式。卷簾式擋煙垂壁在實際工程中應用較多。

卷簾式擋煙垂壁因受單節(jié)長度限制，存在搭接問題，搭接量不小于100 mm，筒體最小高度為85 mm，安裝最小空間為150 mm。擋煙垂壁與墻面的安裝間隙控制在20 mm 以內(nèi)。

活動式擋煙垂壁必須設置重量足夠的底梁，以保證垂壁運行的順利、平穩(wěn)，且確保系統(tǒng)斷電時，擋煙垂壁能自動下降至設計距地高度，如圖1 所示。

圖1 卷簾式活動擋煙垂壁安裝示意圖

在實際過程中，擋煙垂壁的安裝樣式如圖2 所示。圖2（a）中為了保證活動擋煙垂壁的平整度及固定性，在兩端設置凹槽。圖2（b）中與精裝修結(jié)合，在擋煙垂壁上部設置凹槽。兩端設置凹槽的方式可以滿足規(guī)范要求，具有較高的穩(wěn)定性。

圖2 卷簾式活動擋煙垂壁安裝示意圖

翻板式擋煙垂壁可適用各種弧型地區(qū)及跨距大的區(qū)域，如圖3 所示。

圖3 翻板式活動擋煙垂壁大樣圖

4 實際項目分析

某項目建筑平面圖布置圖如4 所示，此空間為餐廳，總面積903 m2，層高5.4 m，格珊吊頂開孔率大于25%。根據(jù)規(guī)范要求，進行以下幾種方案比較分析。方案1：可采用劃分為一個防煙分區(qū)，長邊長度36 m，排煙風機選型風量為65100 m3/h。方案2：劃分成4 個防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)面積小于250 m2，排煙風機選型風量為36000 m3/h，設置3 條固定式擋煙垂壁66 m，擋煙垂壁底距地設計高度為3 m，如圖5 所示。方案3：劃分成4 個防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)面積小于250 m2，防煙分區(qū)同方案2，排煙風機選型風量為36000 m3/h，設置3 條卷簾式活動式擋煙垂壁66 m，擋煙垂壁底距地設計高度為3 m。

圖4 某項目餐廳建筑平面圖

圖5 某餐廳防煙分區(qū)示意圖

方案1、方案2、方案3 的投資造價如表2 所示。由此可知，方案2 的投資造價略高于方案1，方案3 的投資造價最高，約為方案1 的1.6 倍?；顒訐鯚煷贡谑且环N新型產(chǎn)品，價格偏高，美觀性較差，系統(tǒng)控制穩(wěn)定性難以保證，活動擋煙垂壁的使用可以減少對室內(nèi)凈高的影響，筆者認為在滿足使用要求下，盡量減少使用活動式擋煙垂壁。

表2 三種排煙系統(tǒng)投資造價對比表（單位：元）

在滿足規(guī)范的前提下，固定擋煙垂壁的使用與風機風量的權衡匹配，需要結(jié)合空間要求，比如報告廳、展廳等大空間盡量減少擋煙垂壁，避免影響視覺效果。此外，還需結(jié)合機房的大小來判斷風機安裝空間。

6 結(jié)語

隨著建筑功能的復雜化、多樣化，民用建筑的消防設計尤為重要，新型產(chǎn)品不斷誕生與發(fā)展，實際應用與規(guī)范要求存在差異性。

在進行實際的工程設計時，需結(jié)合造價成本，對不同的建筑類型、不同的排煙場所、不同的室內(nèi)空間凈高進行準確的分析計算，才能設置合理的擋煙垂壁高度，來滿足規(guī)范性，實用性及美觀性等要求。