论文部分内容阅读
摘 要：本文分析了建筑防排烟设计存在的诸多疑难问题，结合《建筑设计防火规范》的分析，提出了解决方案。
关键词：建筑设计；防火；排烟；规范
引 言：我们知道，中国经济现已进入全面发展期。各地建筑市场十分火爆，特别是经济活跃的中心城市，建筑形式越发复杂，建筑规模日渐庞大，建筑层数更是越建越多。《建筑设计防火规范》（以下简称《低规》）及《高层民用建筑防火规范》虽经历了数次修订与调整，但仍无法完全适应日新月异的建筑市场需求，广大设计人员工作中遇到的疑难问题似有增多的趋势。
其实，出现这种现象并不奇怪。因为“规范永远是滞后于现实的”。建筑业的迅猛发展，提出了越来越多的现实问题，其中的许多问题现行规范中并未提到，许多疑问在工作中也未得到很好地解决。
1.建筑防排烟设计疑难问题解析
1.1中庭排烟问题
所谓中庭，就是指三层或三层以上、且短边不小于6米的大容积空间。建筑设计中采用的中庭，不仅增加了建筑空间的魅力，同时也增大了火灾的危险性。与普通建筑相比，中庭建筑具有火灾荷载大、人员密集，内部功能复杂等特点，尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间。研究发现：火灾时，即使中庭没有明显的火烟传播，也会有大量高温毒气迅速扩散，充满整个空间并向整幢建筑物蔓延。可见，火灾时中庭排烟的成功与否至关重要。因此，规范规定：对于高层建筑，超过12米的中庭需采用机械排烟，排烟风机设于中庭顶部。而对于多层建筑，《低规》并未将中庭高度作为机械排烟的充分条件。也就是说：无论中庭高度是否超过12米，只要可开启的天窗或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%即可满足自然排烟要求。需要补充说明的一点是：根据所发生的中庭火灾实例和我国现在的经济状况及管理水平，结合自然排烟的特点，《低规》对中庭应设置机械排烟的高度并未限制在12m。但因自然排烟受热压和密闭性等因素的影响，有条件时，虽具备自然排烟条件也宜采用机械排烟设施。这一点应引起设计人员的注意。
1.2防烟楼梯间自然排烟问题
多年以来，设计人员，尤其是建筑师们都知道有这样一条规定：除建筑高度超過50米的一类公共建筑和超过100米的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间，只要每五层内可开启外窗的总面积不小于2.0m2即可满足自然排烟要求，不必考虑加压送风井道。因此，满足自然排烟要求似乎并非难事。其实，这里还有一个限定条件：且顶层可开启外窗面积不宜小于0.8m2。这样限定的目的就在于：火灾时由于烟囱效应的影响，未设置机械加压送风的防烟楼梯间内的烟气迅速沿楼梯间上升。如果该楼梯的顶层没有开设外窗或外窗面积过小，虽然沿途的外窗会排走一部分的烟气，但由于烟气的上升速度可达4m/s以上，则大量的烟气仍会迅速聚集在顶层及上部的防烟楼梯间，将严重影响人员的逃生，疏散。因此，采用自然排烟的防烟楼梯间，其顶层一定要有可开启外窗，且开窗面积还应满足规范要求，这也是设计师们不应忽视的问题。
1.3自然排烟口及自动排烟窗的设置问题
（1）规范规定：自然排烟口应设置在排烟区域的顶部或外墙上。当设置在外墙上时，自然排烟口底标高不应低于室内净高的1/2，并应有方便开启的装置。
对于这条规定本人认为应这样理解：火灾时的自然排烟高度不宜低于人体的呼吸区域，否则会影响人员的疏散速度，延迟逃生时间。一般来说，需要设置自然排烟口排烟的大多是层高较高的商场，剧院等公共建筑（居住建筑一般都有大面积的可开启外窗），其吊顶下空间一般都会在3.5米以上，净高的1/2不会低于1.7米。排烟口设于此高度之上即可高于人体的呼吸区域，利于火灾时的逃生。
（2）设置在外墙上的自动排烟窗，其排烟面积按下列要求确定：
a. 当开窗角度大于70度时，其排烟面积FP可按窗的面积FC计算；
b. 当开窗角度小于70度时，其排烟面积近似按FP=FC.sina计算。
长期以来，利用火灾时手动或自动开启排烟窗的方式来满足消防要求是一种便捷，经济的解决方式。可是，很少有人能够说清楚排烟窗开启角度与排烟面积的相互关系。这条规定很清晰地告诉我们一个逻辑关系：排烟窗的排烟面积与它的开启角度的正弦值成正比。我们都知道，工程实践是一门应用科学。虽然sin900=1，理论开启角度900，排烟窗排烟面积最大。而实际工程中成水平开启的排烟窗很难实现，并无实用价值或实现成本过高。而sin700=0.94， 700的开启角度在工程中却不难达到，计算值约6%的面积误差在实际工程中完全可以因总面积的计算值需达到地面面积2%的富裕量而补足。这条规范的提出，定量的解决了实际工程中的模糊取值，既是设计人员的计算依据，也消除了消防监督部门对日后火灾时排烟效果的疑虑。举个实例说明：我院正在设计的世纪东方商业广场项目，由于其内街改为有顶步行街，消防进行性能化防火设计时，消防审批部门再三强调采用的电动排烟窗按全部开启计算的先决条件是：开启角度必须为700，否则自然排烟面积无法满足规范要求。
1.4地下层的楼梯间机械加压送风的取舍问题
《低规》修订稿规定：当建筑的地下部分为三层或三层以上，或当地下最底层室内地坪与室外出入口地面高差大于10m时，设置的防烟楼梯间应采用机械加压送风方式。当地下为一到两层，且地下最底层地坪与室外出入口地面高差不大于10m时，所设置的封闭楼梯间在首层有直接开向室外的门或有不小于1.2m2的可开启外窗时，其楼梯间可不采用机械加压送风方式。
通过规范我们可得出这样的结论：机械加压送风的设置与否取决于楼梯间的定性。凡是定性为防烟楼梯的地下楼梯间，只要满足规范限制条件时就必须设置机械加压送风，反之亦然。
另外，规范修订稿所指的“建筑”，并未说明是“公共建筑”还是“居住建筑”，按理说应适用于所有建筑。但浙江省“建设发【2007】36号”文件有着与其相关的，类似的规定，所指建筑物却是“居住建筑”。个人认为：若规范未加说明，还是适用于“居住建筑”为宜。
2.结束语
对于规范的理解，仁者见仁，智者见智，然而一个“安全、经济”的设计始终是我们追求的目标。以上对于规范的解析与探讨，希望能够起到抛砖引玉的作用。及时的规范培训可以加深我们对规范的理解和把握，错过机会就是错过一次提高的过程。
有人说，消防设计是一门学问，看似简单，其实责任重大。一个好的防排烟设计，初期火灾现场的烟气浓度会降低80%以上。众所周知，一场灾难性的事故，火灾现场毒烟熏死的人员要远远大于直接死亡的人数，这是不争的事实。我国的现行消防规范，无论从发展历史还是实施周期来看，均与美国，日本，德国等发达国家存在较大的差距，符合我国国情的规范还在探索中，这就是为什么规范总是滞后于实际工程的真正原因。随着国民经济的飞速发展，越来越多的高层建筑，复杂建筑会更多的展现在我们面前。作为建筑行业的一分子，我们有责任，也有义务更多的了解规范，解析规范，以便更好的为本行业服务，更好的为建设方服务。
关键词：建筑设计；防火；排烟；规范
引 言：我们知道，中国经济现已进入全面发展期。各地建筑市场十分火爆，特别是经济活跃的中心城市，建筑形式越发复杂，建筑规模日渐庞大，建筑层数更是越建越多。《建筑设计防火规范》（以下简称《低规》）及《高层民用建筑防火规范》虽经历了数次修订与调整，但仍无法完全适应日新月异的建筑市场需求，广大设计人员工作中遇到的疑难问题似有增多的趋势。
其实，出现这种现象并不奇怪。因为“规范永远是滞后于现实的”。建筑业的迅猛发展，提出了越来越多的现实问题，其中的许多问题现行规范中并未提到，许多疑问在工作中也未得到很好地解决。
1.建筑防排烟设计疑难问题解析
1.1中庭排烟问题
所谓中庭，就是指三层或三层以上、且短边不小于6米的大容积空间。建筑设计中采用的中庭，不仅增加了建筑空间的魅力，同时也增大了火灾的危险性。与普通建筑相比，中庭建筑具有火灾荷载大、人员密集，内部功能复杂等特点，尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间。研究发现：火灾时，即使中庭没有明显的火烟传播，也会有大量高温毒气迅速扩散，充满整个空间并向整幢建筑物蔓延。可见，火灾时中庭排烟的成功与否至关重要。因此，规范规定：对于高层建筑，超过12米的中庭需采用机械排烟，排烟风机设于中庭顶部。而对于多层建筑，《低规》并未将中庭高度作为机械排烟的充分条件。也就是说：无论中庭高度是否超过12米，只要可开启的天窗或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%即可满足自然排烟要求。需要补充说明的一点是：根据所发生的中庭火灾实例和我国现在的经济状况及管理水平，结合自然排烟的特点，《低规》对中庭应设置机械排烟的高度并未限制在12m。但因自然排烟受热压和密闭性等因素的影响，有条件时，虽具备自然排烟条件也宜采用机械排烟设施。这一点应引起设计人员的注意。
1.2防烟楼梯间自然排烟问题
多年以来，设计人员，尤其是建筑师们都知道有这样一条规定：除建筑高度超過50米的一类公共建筑和超过100米的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间，只要每五层内可开启外窗的总面积不小于2.0m2即可满足自然排烟要求，不必考虑加压送风井道。因此，满足自然排烟要求似乎并非难事。其实，这里还有一个限定条件：且顶层可开启外窗面积不宜小于0.8m2。这样限定的目的就在于：火灾时由于烟囱效应的影响，未设置机械加压送风的防烟楼梯间内的烟气迅速沿楼梯间上升。如果该楼梯的顶层没有开设外窗或外窗面积过小，虽然沿途的外窗会排走一部分的烟气，但由于烟气的上升速度可达4m/s以上，则大量的烟气仍会迅速聚集在顶层及上部的防烟楼梯间，将严重影响人员的逃生，疏散。因此，采用自然排烟的防烟楼梯间，其顶层一定要有可开启外窗，且开窗面积还应满足规范要求，这也是设计师们不应忽视的问题。
1.3自然排烟口及自动排烟窗的设置问题
（1）规范规定：自然排烟口应设置在排烟区域的顶部或外墙上。当设置在外墙上时，自然排烟口底标高不应低于室内净高的1/2，并应有方便开启的装置。
对于这条规定本人认为应这样理解：火灾时的自然排烟高度不宜低于人体的呼吸区域，否则会影响人员的疏散速度，延迟逃生时间。一般来说，需要设置自然排烟口排烟的大多是层高较高的商场，剧院等公共建筑（居住建筑一般都有大面积的可开启外窗），其吊顶下空间一般都会在3.5米以上，净高的1/2不会低于1.7米。排烟口设于此高度之上即可高于人体的呼吸区域，利于火灾时的逃生。
（2）设置在外墙上的自动排烟窗，其排烟面积按下列要求确定：
a. 当开窗角度大于70度时，其排烟面积FP可按窗的面积FC计算；
b. 当开窗角度小于70度时，其排烟面积近似按FP=FC.sina计算。
长期以来，利用火灾时手动或自动开启排烟窗的方式来满足消防要求是一种便捷，经济的解决方式。可是，很少有人能够说清楚排烟窗开启角度与排烟面积的相互关系。这条规定很清晰地告诉我们一个逻辑关系：排烟窗的排烟面积与它的开启角度的正弦值成正比。我们都知道，工程实践是一门应用科学。虽然sin900=1，理论开启角度900，排烟窗排烟面积最大。而实际工程中成水平开启的排烟窗很难实现，并无实用价值或实现成本过高。而sin700=0.94， 700的开启角度在工程中却不难达到，计算值约6%的面积误差在实际工程中完全可以因总面积的计算值需达到地面面积2%的富裕量而补足。这条规范的提出，定量的解决了实际工程中的模糊取值，既是设计人员的计算依据，也消除了消防监督部门对日后火灾时排烟效果的疑虑。举个实例说明：我院正在设计的世纪东方商业广场项目，由于其内街改为有顶步行街，消防进行性能化防火设计时，消防审批部门再三强调采用的电动排烟窗按全部开启计算的先决条件是：开启角度必须为700，否则自然排烟面积无法满足规范要求。
1.4地下层的楼梯间机械加压送风的取舍问题
《低规》修订稿规定：当建筑的地下部分为三层或三层以上，或当地下最底层室内地坪与室外出入口地面高差大于10m时，设置的防烟楼梯间应采用机械加压送风方式。当地下为一到两层，且地下最底层地坪与室外出入口地面高差不大于10m时，所设置的封闭楼梯间在首层有直接开向室外的门或有不小于1.2m2的可开启外窗时，其楼梯间可不采用机械加压送风方式。
通过规范我们可得出这样的结论：机械加压送风的设置与否取决于楼梯间的定性。凡是定性为防烟楼梯的地下楼梯间，只要满足规范限制条件时就必须设置机械加压送风，反之亦然。
另外，规范修订稿所指的“建筑”，并未说明是“公共建筑”还是“居住建筑”，按理说应适用于所有建筑。但浙江省“建设发【2007】36号”文件有着与其相关的，类似的规定，所指建筑物却是“居住建筑”。个人认为：若规范未加说明，还是适用于“居住建筑”为宜。
2.结束语
对于规范的理解，仁者见仁，智者见智，然而一个“安全、经济”的设计始终是我们追求的目标。以上对于规范的解析与探讨，希望能够起到抛砖引玉的作用。及时的规范培训可以加深我们对规范的理解和把握，错过机会就是错过一次提高的过程。
有人说，消防设计是一门学问，看似简单，其实责任重大。一个好的防排烟设计，初期火灾现场的烟气浓度会降低80%以上。众所周知，一场灾难性的事故，火灾现场毒烟熏死的人员要远远大于直接死亡的人数，这是不争的事实。我国的现行消防规范，无论从发展历史还是实施周期来看，均与美国，日本，德国等发达国家存在较大的差距，符合我国国情的规范还在探索中，这就是为什么规范总是滞后于实际工程的真正原因。随着国民经济的飞速发展，越来越多的高层建筑，复杂建筑会更多的展现在我们面前。作为建筑行业的一分子，我们有责任，也有义务更多的了解规范，解析规范，以便更好的为本行业服务，更好的为建设方服务。