論公共娛樂場所防排煙設(shè)計(jì)

胡鵬宇

摘要:通過對公共娛樂場所建筑物類型、結(jié)構(gòu)和火災(zāi)發(fā)展的分析,就防火安全設(shè)計(jì)中最為重要的防排煙設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究。根據(jù)建筑物具體情況對防火、防煙分區(qū)劃分,擋煙垂壁的設(shè)置、管道布置等重要問題,進(jìn)行綜合考慮,決定公共娛樂場所防排煙設(shè)計(jì)方面的防火對策。

關(guān)鍵詞: 公共娛樂場所;防排煙;設(shè)計(jì)

中圖分類號:F293.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號: 1671—7740(2009)07—0099—02

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,公共娛樂場所如雨后春筍般發(fā)展起來。其中往往大量使用塑料、化纖、泡沫等材料進(jìn)行內(nèi)部裝修,一旦發(fā)生火災(zāi),室內(nèi)建筑材料、裝修材料和其他可燃物品等在燃燒過程中產(chǎn)生大量的有毒煙氣,對人體危害很大,易使人窒息、中毒乃至死亡。前兩年發(fā)生的在全國上下引起強(qiáng)烈反響的焦作天堂錄像廳特大火災(zāi)、洛陽東都商廈特大火災(zāi)中喪生的人,大多數(shù)是火場的煙熏嗆致死的?；馂?zāi)統(tǒng)計(jì)資料表明,煙是建筑火災(zāi)中致人員死亡的罪魁禍?zhǔn)?由于被煙熏死的占比例較大,最高達(dá)80%,因此搞好公共娛樂場所的防排煙措施十分重要,在建筑設(shè)計(jì)中必須給與充分的重視。筆者根據(jù)公共娛樂場所的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和火災(zāi)特點(diǎn),就防排煙設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行淺顯分析:

一、需要設(shè)置防排煙設(shè)施的公共娛樂場所

我國現(xiàn)行的消防技術(shù)規(guī)范,對公共娛樂場所防排煙設(shè)施都提出了具體要求,從建筑類型上大致可分為以下三種:《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第5.1.1A條指出,公共娛樂場所當(dāng)必須設(shè)置在建筑的地下一層或四層以及四層以上時(shí),應(yīng)設(shè)置防排煙設(shè)施。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第4.1.5A條指出,公共娛樂場所當(dāng)必須設(shè)置在高層民用建筑的地下一層或四層以及四層以上時(shí),應(yīng)設(shè)置防排煙設(shè)施。 人民防空工程:《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第6.1.2和6.1.4條指出,人防工程內(nèi)公共娛樂場所應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙或自然排煙設(shè)施。

二、防煙分區(qū)的劃分和送風(fēng)排煙量的確定

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.4.2條規(guī)定機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)符合下列規(guī)定:負(fù)擔(dān)一個(gè)防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區(qū)的房間時(shí),應(yīng)按每平方米面積不小于60 m3/h計(jì)算,單臺風(fēng)機(jī)最小排煙量不應(yīng)小于7200m3/h;負(fù)擔(dān)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)排煙時(shí),應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米面積不小于120 m3/h計(jì)算,送風(fēng)量不小于排煙量的50%且必須小于排煙量,使著火房間處于負(fù)壓,送風(fēng)的速度規(guī)范規(guī)定為小于7m/s,送風(fēng)速度過大會(huì)破壞著火房間內(nèi)煙氣和空氣分層,使空間下部的空氣和煙氣混合,威脅到滯留人員的安全。由此可見,機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙量與防煙分區(qū)有著直接的關(guān)系。而規(guī)范又明確,設(shè)置防排煙設(shè)施的公共娛樂場所一個(gè)廳、室的建筑面積不超過200m2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)符合一個(gè)防煙分區(qū)面積不超過500m2的要求,這樣計(jì)算排煙量時(shí)必須根據(jù)公共娛樂場所的實(shí)際情況,既不能把排煙量計(jì)算小、達(dá)不到實(shí)際排煙效果,又不能把排煙量計(jì)算過大、增加排煙風(fēng)機(jī)設(shè)備造價(jià)。就多層建筑和人防工程而言,如果僅為一個(gè)廳、室,就可以單獨(dú)計(jì)算排煙量;如果為兩個(gè)或兩個(gè)以上廳、室,最好把幾個(gè)廳、室疊加計(jì)算,但最大面積不得超過防煙分區(qū)500m2。

三、排煙方式的選擇

排煙方式分為自然排煙、機(jī)械加壓送風(fēng)防煙和機(jī)械排煙。

自然排煙利用火災(zāi)產(chǎn)生的熱煙氣的浮力和外部風(fēng)力作用,通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式,成為自然排煙。這種排煙方式實(shí)質(zhì)上是熱煙氣和冷空氣的對流運(yùn)動(dòng),因此必須有冷空氣的進(jìn)口和熱煙氣的排出口,主要利用可開啟的外窗或利用陽臺、凹廊進(jìn)行排煙的方式。這種方式經(jīng)濟(jì)、簡單、易操作,不使用動(dòng)力以及專用設(shè)備,平時(shí)兼作換氣使用,火災(zāi)時(shí)不受斷電影響。

機(jī)械防煙是通過風(fēng)機(jī)加壓送風(fēng),使樓梯間和前室或合用前室保持正壓,從而阻止煙氣的侵入,保證人員安全疏散與避難。主要用于高層民用建筑的封閉避難層、防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室等部位,雖然防煙效果顯著,可靠性和穩(wěn)定性高。但具有設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜、設(shè)備復(fù)雜、投資高等缺點(diǎn)。

機(jī)械排煙是利用排煙機(jī)把著火區(qū)域中所產(chǎn)生的煙氣通過排煙口排至室外的排煙方式,在火災(zāi)發(fā)生初期,這種排煙方式能使著火區(qū)域內(nèi)壓力下降,造成負(fù)壓,煙氣不會(huì)向其它區(qū)域擴(kuò)散,從而降低被保護(hù)區(qū)的煙氣濃度,它由擋煙壁(活動(dòng)或固定式擋煙壁)、排煙口(或帶有排煙閥的排煙口)、防火排煙閥門、排煙道、排煙風(fēng)機(jī)和排煙出口組成。這種排煙方式可以彌補(bǔ)自然排煙方式的不足,對于排出疏散走道、起火房間的煙氣有著顯著的效果。因此,相對于公共娛樂場所極其適用,同時(shí),機(jī)械排煙方式分為局部排煙和集中兩種方式,局部排煙是在每個(gè)需要排煙的部位設(shè)置獨(dú)立的排煙風(fēng)機(jī)直接進(jìn)行排煙;集中排煙是將建筑物劃分為若干個(gè)區(qū),在每個(gè)區(qū)內(nèi)設(shè)置排煙機(jī),通過排煙風(fēng)道排煙。

四、機(jī)械排煙設(shè)置部位的確定和送排煙口的確定

(一)機(jī)械排煙設(shè)置部位的選擇

多層民用建筑:地下房間、無窗房間、有固定窗扇的地上房間,超過20m且無自然排煙的疏散走道,有直接自然通風(fēng)但長度超過40m的疏散走道。

高層民用建筑:

1.設(shè)在一類建筑和建筑高度超過32m的二類建筑內(nèi)的公共娛樂場所下列部位:長度超過20m且無直接天然采光或固定窗的內(nèi)走道;雖有直接自然采光和自然通風(fēng)但長度超過60m的內(nèi)走道;面積超過100 m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的無窗房間或設(shè)固定窗房間;地下室各房間總面積超過200 m2或一個(gè)房間的面積超過50 m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的房間(設(shè)有窗井等采用可開窗自然排煙措施的房間除外)。

2.設(shè)置自然排煙不能滿足的建筑高度32m以下的二類建筑或地下室內(nèi)公共娛樂場所疏散走道或其他需要排煙的房間時(shí)。人民防空工程:電影院放映間、舞臺等;疏散總長度大于20m的走道;建筑面積大于50 m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的房間。

(二)送排煙口尺寸和布置位置

排煙口的尺寸和布置位置在很大程度上影響排煙的效果。由于煙氣層浮在房間的上部,因此排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚平面上或離頂棚較近的高度。過低會(huì)吸入室內(nèi)下部的空氣,使排煙量減少。排煙口的流速不宜過大,否則會(huì)卷吸大量的空氣,降低排煙的效果,排煙口的流速不宜大于10m/s,對于大面積的房間,可分散布置多個(gè)排煙口。排煙口離房間最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不大于30m,過大距離的排煙,會(huì)吸不到遠(yuǎn)處的煙氣,排煙口的位置不宜太靠近疏散出口。在排煙通道中,條縫形排煙口對整個(gè)排煙口都是有效的,而矩形排煙口則不容易排掉通道兩則的煙氣。通常排煙口的最小面積一般不小于0.04 m2。在設(shè)置排煙口的時(shí)候,注意應(yīng)使排煙方向與人員疏散方向相反。

許多公共娛樂場所都是將排煙口送風(fēng)口布置在吊頂上,送風(fēng)排煙多采用聯(lián)動(dòng)控制。其送風(fēng)口設(shè)在頂部中心,排煙口設(shè)在頂部靠墻。 防排煙送風(fēng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),新鮮空氣從中間送風(fēng)口向下流,排煙口周圍的空氣向排煙口流動(dòng)。這種設(shè)計(jì)方法存在很大的缺陷,不能有效的排除火災(zāi)煙氣。如果沒有排煙送風(fēng)系統(tǒng),火災(zāi)煙氣在浮力的作用下向上升起,遇到樓板改為水平擴(kuò)散。當(dāng)煙氣被冷卻到一定溫度,向下流動(dòng)。煙氣流動(dòng)路線和送風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的氣流路線相反,火災(zāi)煙氣會(huì)蔓延整個(gè)空間。排煙口宜布置在防煙分區(qū)的居中位置,離疏散出口兩米以上。

對有多個(gè)防煙分區(qū)可采取通過控制送風(fēng)支管上閥門只向同一防火分區(qū)中未探測到火災(zāi)的防煙分區(qū)送風(fēng),排煙口則仍在排煙防火閥的控制下動(dòng)作。

五、機(jī)械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)合用

在公共娛樂場所設(shè)置機(jī)械排煙方式時(shí)必須考慮建筑的實(shí)際情況。就設(shè)在多層建筑和人防工程內(nèi)的公共娛樂場所,為了確保場所內(nèi)良好空氣環(huán)境,平時(shí)都設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng),設(shè)有排風(fēng)管道設(shè)施,最好采用局部機(jī)械排煙方式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)按排煙系統(tǒng)的要求去設(shè)計(jì),將通風(fēng)排風(fēng)風(fēng)管和消防排煙風(fēng)管合二為一,就必須確保風(fēng)管的防火性能既符合排煙風(fēng)道要求,又要具有承擔(dān)排煙量的能力,同時(shí),按著排風(fēng)和排煙規(guī)定,計(jì)算出實(shí)際通風(fēng)排風(fēng)量和排煙量,然后以排煙量為單位,確定排煙風(fēng)機(jī)數(shù)量。注意煙氣不能通過空調(diào)器、過濾器,排煙口應(yīng)設(shè)有防火閥(作用溫度≤280℃)和遙控自動(dòng)切換的排煙閥。鋼制風(fēng)管的壁厚要符合排煙管道要求,一般不小于1.5mm。并且風(fēng)管的保溫材料包括膠粘劑必須采用不燃燒材料。同時(shí),把排煙自動(dòng)裝置與公共娛樂場所的自動(dòng)報(bào)警設(shè)備聯(lián)動(dòng),不必設(shè)置單獨(dú)的消防電源等設(shè)備,降低了整體自動(dòng)系統(tǒng)的工程造價(jià)。平時(shí)排煙風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)口運(yùn)轉(zhuǎn),作為通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)使用,火災(zāi)時(shí),通過消防控制中心切換為消防排煙狀態(tài),及時(shí)將煙氣排除。就設(shè)在高層建筑內(nèi)的公共娛樂場所,在防排煙設(shè)計(jì)時(shí),可以將公共娛樂場所劃分為獨(dú)立區(qū)域,采用集中排煙方式,通過高層建筑設(shè)置的排煙風(fēng)道排煙。

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