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摘 要:对民用建筑防排烟设计规范中存在争议的若干问题提出自己的理解与解决方案,并且针对常规设计方案提出一些优化的措施。
关键词:防排烟; 问题;探讨
引 言:民用建筑的防排烟设计是暖通专业设计的重要组成部分,它不仅需要通过当地消防审批部门的认可,而且是施工图审查的重点。《高层民用建筑设计防火规范》[1](以下简称《高规》)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[3](以下简称《车规》)等设计规范,作为设计和审核共同遵循的依据,其条文及解释的明确性之重要意义,是不言而喻的。然而,对于民用建筑特定空间的防排烟设 计,现行的设计防火规范条文及其解释并非包罗万象,其中仍然有许多值得深入研究的地方。对于规范中部分条文的理解和常见防排烟设计问题的对策,本文将结合工程实践作一些探讨。
一、探讨之一
1、排烟量的计算问题:
有多个防烟分区的单速排烟风机的排烟系统排烟风机的风量一般按照最大防烟分区的面积乘以120 m3/(m2·h)选取,单个防烟分区排烟管的排烟量是依据其面积乘以60 m3/(m2·h)计算的。如果排烟干/支管与排烟口允许流速分别按照规范允许的18 m/s和9 m/s的要求来选择,那么当只有一个防烟分区着火时,只打开该防烟分区的排烟口,势必会导致排烟口及排烟风管的流速超出规范允许范围。
2、对策
a.因为设计中最多只考虑两处同时着火的不利状况,如果同一防火分区内的防烟分区面积相差不大,应该选择变速排烟风机。只有一个防烟分区着火时,排烟风机低速运行,两个及以上的防烟分区着火时,排烟风机高速运行。
b.若防烟分区数目较多且面积相差较悬殊,则难以选择合适的变速风机进行排烟,所以设计时宜尽量保证防烟分区面积接近。或者按照两个防烟分区面积之和不小于60 m3/(m2·h)计算,目的是同时满足两个分区排烟的要求,例如某防火分区的4个防烟分区,一个为500 m2,其余均为200 m2,则可以按照(500+200)x60 m3/(m2·h)=42000 m3/h.。计算排烟量,则比最大分区500 x60 m3/(m2·h)= 60000 m3/h计算小了18000 m3/h.。
二、探讨之二
1、内走道排烟问题:
《高规》第8.4.1.1条规定:无直接自然通风,且长度超过20 m的内走道或虽有直接自然通风,但长度超过60 m的内走道,应设机械排烟。
情况1:在实际工程中对于内走道长度超过30 m,但不超过60 m,且仅有一端开窗的内走道能否采用自然排烟?
情况2:及对于内走道长度超过60 m,但走道多处开窗,是否要采用机械排烟? 我理解的内走道的长度的定义为房间门至前室入口门的水平距离,可以认为是为了保证人员的疏散的要求。但是烟气如何排除?
2、对策
对于第一种情況,由于只有一端开窗,虽有自然通风,但不满足同一防烟分区内自然排烟口距走道最远点的距离小于30 m的要求,不能保证人员的疏散安全,应采用机械排烟。而对于第二种情况,如果将走道分段考虑,只要分段可开启外窗面积符合其自然排烟条件,且防烟分区内的自然排烟口距最远点距离小于30 m时,但是火灾形成的烟气却无法通过无组织方式排除,存在安全隐患,所以我认为超过60米的内走道,还是需要设置机械排烟设施。
三、探讨之三
1、地下设备房排烟系统设置原则
《高规》中第8.4.1条规定:除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50 m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室(如办公、娱乐用房),应设置可开启外窗的自然排烟设施或设有机械排烟设施。另外,面积超过100 m2,且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间,需要设置机械排烟设施。
问题1上述条文中“或”字较多,又有“且”字,条文解释中对此也没有作特别的说明,容易引起误解。对于无窗进行自然排烟、面积超过50 m2的制冷机房、空调机房、变配电室是否需要设置机械排烟?
问题2:另外,当地下室各房间(或者无窗房间)的总面积超过200 m2,而每个房间(或者无窗房间)面积都不超过50 m2时,是否只需要在走廊设置排烟设施即可?如果都设置排烟设施,将会增添许多的排烟管道和排烟口,并且增加了自动控制的难度。
2、问题1对策
设置机械排烟最重要的目的是为了给建筑内人员的安全疏散争取必须的时间。制冷机房(制冷工质为氟利昂类)、空调机房或通风机房,通常都按照防火规范的要求进行建筑防火与疏散、设备与管道的防火设计,可视为无可燃物或可燃物较少,又由于这些房间一般无人值守,因此可以不设防排烟,但应设置火灾报警装置。而变配电室有些特别,因其室内电器设备、线路较多,火灾危险性较大,又不能设置喷淋或水喷雾系统,如果消防灭火设施是移动式干粉灭火器,那么设置机械排烟是可行的(前提条件是消防供电系统在火灾时未受损坏);但是,变配电室配置的如果是消防灭火气体,那么设置机械排烟反而会对灭火产生很大的负面作用,因此在该状况下只需设置平时的通风系统,火灾发生时关闭,灭火结束后排除剩余消防灭火气体即可。
3、问题2对策
可以仅在走廊设置排烟口,但排烟风机的风量需要根据实际情况进行特定的计算。如果各房间设置了自闭式防火门,那么排烟风机的风量只需要按走廊面积乘以60 m3/(m2·h)即可;如果各房间设置的是普通门,那么走廊排烟风机风量的计算应为:(走廊最大防烟分区面积+最大单个房间的面积)×120 m3/(m2·h)。
四、探讨之四
1 、防火阀的设置
《高规》中第8.5.3条规定通风与空调风管穿机房处需设70℃防火阀但是对于补风系统及正压送风管道穿越防火分区处设置防火阀问题没有明确规定。该防火阀一般为70℃熔断关闭的简易防火阀,平时由于阀的质量或人为误操作等原因,可能会导致误关闭而消防控制中心却并不知晓,当火灾发生时,消防控制中心即使能远程开启正压送风机,也无法将室外新鲜空气送入相应的区域。
2、对策
正压送风管道本来就是要输送不受烟火威胁的空气,正常情况下设计人员是不会在正压送风管道上设置防火阀的,但考虑到正压送风管道或许穿越了防火分区(例如,正压送风管从防烟楼梯间送至消防前室),那么可以在该段风道的外侧包覆耐火极限不低于2 h的防火材料,将穿越防火隔墙的防火阀设置为消防控制中心能监控其运行的防火阀;或者直接将该段风道(包括穿越防火隔墙的部分)用耐火极限不低于2 h的防火板制作,取消防火阀的设置。
五 结束语
防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节,也是建筑生命安全系统的重点,目前防排烟系统的研究在不断地深入,作为设计人员在充分掌握理解规范要求的同时,也应了解目前防排烟技术的发展情况针对具体工程应仔细分析其客观特性,检查规范符合性和设计细节诸多容易出现偏差或遗漏的问题,实现安全可靠的设计目的。
参考文献:
[1] GB 50045—95 高层民用建筑设计防火规范(2005年版)
[2] GB 50016—2006 建筑设计防火规范
关键词:防排烟; 问题;探讨
引 言:民用建筑的防排烟设计是暖通专业设计的重要组成部分,它不仅需要通过当地消防审批部门的认可,而且是施工图审查的重点。《高层民用建筑设计防火规范》[1](以下简称《高规》)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[3](以下简称《车规》)等设计规范,作为设计和审核共同遵循的依据,其条文及解释的明确性之重要意义,是不言而喻的。然而,对于民用建筑特定空间的防排烟设 计,现行的设计防火规范条文及其解释并非包罗万象,其中仍然有许多值得深入研究的地方。对于规范中部分条文的理解和常见防排烟设计问题的对策,本文将结合工程实践作一些探讨。
一、探讨之一
1、排烟量的计算问题:
有多个防烟分区的单速排烟风机的排烟系统排烟风机的风量一般按照最大防烟分区的面积乘以120 m3/(m2·h)选取,单个防烟分区排烟管的排烟量是依据其面积乘以60 m3/(m2·h)计算的。如果排烟干/支管与排烟口允许流速分别按照规范允许的18 m/s和9 m/s的要求来选择,那么当只有一个防烟分区着火时,只打开该防烟分区的排烟口,势必会导致排烟口及排烟风管的流速超出规范允许范围。
2、对策
a.因为设计中最多只考虑两处同时着火的不利状况,如果同一防火分区内的防烟分区面积相差不大,应该选择变速排烟风机。只有一个防烟分区着火时,排烟风机低速运行,两个及以上的防烟分区着火时,排烟风机高速运行。
b.若防烟分区数目较多且面积相差较悬殊,则难以选择合适的变速风机进行排烟,所以设计时宜尽量保证防烟分区面积接近。或者按照两个防烟分区面积之和不小于60 m3/(m2·h)计算,目的是同时满足两个分区排烟的要求,例如某防火分区的4个防烟分区,一个为500 m2,其余均为200 m2,则可以按照(500+200)x60 m3/(m2·h)=42000 m3/h.。计算排烟量,则比最大分区500 x60 m3/(m2·h)= 60000 m3/h计算小了18000 m3/h.。
二、探讨之二
1、内走道排烟问题:
《高规》第8.4.1.1条规定:无直接自然通风,且长度超过20 m的内走道或虽有直接自然通风,但长度超过60 m的内走道,应设机械排烟。
情况1:在实际工程中对于内走道长度超过30 m,但不超过60 m,且仅有一端开窗的内走道能否采用自然排烟?
情况2:及对于内走道长度超过60 m,但走道多处开窗,是否要采用机械排烟? 我理解的内走道的长度的定义为房间门至前室入口门的水平距离,可以认为是为了保证人员的疏散的要求。但是烟气如何排除?
2、对策
对于第一种情況,由于只有一端开窗,虽有自然通风,但不满足同一防烟分区内自然排烟口距走道最远点的距离小于30 m的要求,不能保证人员的疏散安全,应采用机械排烟。而对于第二种情况,如果将走道分段考虑,只要分段可开启外窗面积符合其自然排烟条件,且防烟分区内的自然排烟口距最远点距离小于30 m时,但是火灾形成的烟气却无法通过无组织方式排除,存在安全隐患,所以我认为超过60米的内走道,还是需要设置机械排烟设施。
三、探讨之三
1、地下设备房排烟系统设置原则
《高规》中第8.4.1条规定:除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50 m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室(如办公、娱乐用房),应设置可开启外窗的自然排烟设施或设有机械排烟设施。另外,面积超过100 m2,且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间,需要设置机械排烟设施。
问题1上述条文中“或”字较多,又有“且”字,条文解释中对此也没有作特别的说明,容易引起误解。对于无窗进行自然排烟、面积超过50 m2的制冷机房、空调机房、变配电室是否需要设置机械排烟?
问题2:另外,当地下室各房间(或者无窗房间)的总面积超过200 m2,而每个房间(或者无窗房间)面积都不超过50 m2时,是否只需要在走廊设置排烟设施即可?如果都设置排烟设施,将会增添许多的排烟管道和排烟口,并且增加了自动控制的难度。
2、问题1对策
设置机械排烟最重要的目的是为了给建筑内人员的安全疏散争取必须的时间。制冷机房(制冷工质为氟利昂类)、空调机房或通风机房,通常都按照防火规范的要求进行建筑防火与疏散、设备与管道的防火设计,可视为无可燃物或可燃物较少,又由于这些房间一般无人值守,因此可以不设防排烟,但应设置火灾报警装置。而变配电室有些特别,因其室内电器设备、线路较多,火灾危险性较大,又不能设置喷淋或水喷雾系统,如果消防灭火设施是移动式干粉灭火器,那么设置机械排烟是可行的(前提条件是消防供电系统在火灾时未受损坏);但是,变配电室配置的如果是消防灭火气体,那么设置机械排烟反而会对灭火产生很大的负面作用,因此在该状况下只需设置平时的通风系统,火灾发生时关闭,灭火结束后排除剩余消防灭火气体即可。
3、问题2对策
可以仅在走廊设置排烟口,但排烟风机的风量需要根据实际情况进行特定的计算。如果各房间设置了自闭式防火门,那么排烟风机的风量只需要按走廊面积乘以60 m3/(m2·h)即可;如果各房间设置的是普通门,那么走廊排烟风机风量的计算应为:(走廊最大防烟分区面积+最大单个房间的面积)×120 m3/(m2·h)。
四、探讨之四
1 、防火阀的设置
《高规》中第8.5.3条规定通风与空调风管穿机房处需设70℃防火阀但是对于补风系统及正压送风管道穿越防火分区处设置防火阀问题没有明确规定。该防火阀一般为70℃熔断关闭的简易防火阀,平时由于阀的质量或人为误操作等原因,可能会导致误关闭而消防控制中心却并不知晓,当火灾发生时,消防控制中心即使能远程开启正压送风机,也无法将室外新鲜空气送入相应的区域。
2、对策
正压送风管道本来就是要输送不受烟火威胁的空气,正常情况下设计人员是不会在正压送风管道上设置防火阀的,但考虑到正压送风管道或许穿越了防火分区(例如,正压送风管从防烟楼梯间送至消防前室),那么可以在该段风道的外侧包覆耐火极限不低于2 h的防火材料,将穿越防火隔墙的防火阀设置为消防控制中心能监控其运行的防火阀;或者直接将该段风道(包括穿越防火隔墙的部分)用耐火极限不低于2 h的防火板制作,取消防火阀的设置。
五 结束语
防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节,也是建筑生命安全系统的重点,目前防排烟系统的研究在不断地深入,作为设计人员在充分掌握理解规范要求的同时,也应了解目前防排烟技术的发展情况针对具体工程应仔细分析其客观特性,检查规范符合性和设计细节诸多容易出现偏差或遗漏的问题,实现安全可靠的设计目的。
参考文献:
[1] GB 50045—95 高层民用建筑设计防火规范(2005年版)
[2] GB 50016—2006 建筑设计防火规范