關(guān)于防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

1 加壓送風(fēng)系統(tǒng)超過32層要分段設(shè)計(jì)

《高層民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”)8.3.3條規(guī)定，高層建筑的層數(shù)超過32層時(shí)，其加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)分段設(shè)計(jì)，且送風(fēng)量也應(yīng)分段計(jì)算。規(guī)范的初衷是由于表8.3.2中風(fēng)量都是針對(duì)32層以下(含32層)建筑的，由于系統(tǒng)負(fù)擔(dān)層數(shù)超過32層，所以要求分段送風(fēng)，但未說明如何分段設(shè)計(jì)。在工程設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了多種設(shè)計(jì)方式，最為典型的就是將建筑物上下一分為二，例如地上33層，地下2層的建筑，就在17層將加壓送風(fēng)井隔斷，從而形成18層的一段和17層的一段，計(jì)算或查表8.3.2，按照小于20層考慮，每個(gè)系統(tǒng)送風(fēng)量小于8.3.2表中大于20層的規(guī)定值，出現(xiàn)了建筑高度增加、疏散難度加大后反而防排煙要求降低的現(xiàn)象，影響疏散安全。

筆者認(rèn)為分段加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，各段風(fēng)量應(yīng)按大于20層設(shè)計(jì)，且加壓風(fēng)井不應(yīng)隔斷，這樣做有利于風(fēng)井均壓，均勻送風(fēng)，這才是分段送風(fēng)的意義所在。

2 機(jī)械排煙系統(tǒng)擔(dān)負(fù)多個(gè)防煙分區(qū)排煙風(fēng)機(jī)的控制

在防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)排煙風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)多個(gè)防煙分區(qū)(兩個(gè)以上)，例如屋頂設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)，各層內(nèi)走道設(shè)置常閉排煙口的豎向排煙系統(tǒng)，以及地下室若干庫房共用一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的排煙系統(tǒng)，大家常用的控制方式是當(dāng)煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)，排煙口關(guān)閉，聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)停機(jī)。但規(guī)范要求在進(jìn)行排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮兩個(gè)防煙分區(qū)同時(shí)著火的情況，這時(shí)，上述排煙系統(tǒng)控制方式就存在問題了，倘若有兩層的內(nèi)走道(或兩個(gè)庫房)同時(shí)著火，按照上述控制方法，當(dāng)其中一層內(nèi)走道(或一個(gè)庫房)排煙口熔斷關(guān)閉，并聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)停機(jī)，則另一層內(nèi)走道(或一個(gè)庫房)的煙氣就排不掉，這樣會(huì)影響到安全疏散。所以，筆者認(rèn)為當(dāng)各層(防煙分區(qū))排煙口處于關(guān)閉狀態(tài)或排煙風(fēng)機(jī)入口處的280℃排煙防火閥熔斷關(guān)閉時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)才應(yīng)該停機(jī)。因?yàn)楫?dāng)各層(防煙分區(qū))排煙口處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，說明該建筑未著火或著火的防煙分區(qū)煙氣溫度已經(jīng)高于280℃，應(yīng)該停止排煙，并關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī);當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)處排煙防火閥熔斷關(guān)閉時(shí)，說明排煙管道內(nèi)的煙氣溫度已經(jīng)達(dá)到280℃，應(yīng)該關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)。

3 防煙樓梯間及其前室的加壓送風(fēng)

“高規(guī)”8.3.1條文解釋表17規(guī)定，對(duì)不具備自然排煙條件的防煙樓梯間設(shè)置加壓送風(fēng)后，其前室即使不能自然排煙，也可不設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)。一般情況下，著火時(shí)，整幢建筑物各層的人員都要進(jìn)行疏散，此時(shí)，各層樓梯間與前室、前室與內(nèi)走道的門幾乎都處于開啟狀態(tài)，樓梯間的壓力急劇下降，進(jìn)入著火層前室及其相鄰層前室的風(fēng)量難以得到保證，以致著火層及相鄰層前室的壓力很難達(dá)到能夠阻止煙氣的要求(25 Pa)，這種情況下，煙氣很容易進(jìn)入前室，進(jìn)入前室的煙氣又很難排出(前室不能自然排煙)，這就給人員疏散帶來危險(xiǎn)。即使前室有外窗，一般也僅一個(gè)朝向有外窗，采用自然排煙時(shí)，排煙口易受到室外風(fēng)壓、風(fēng)向、熱壓等因素的影響，不利于煙氣排出，所以，前室作為抵御煙氣垂直蔓延的第一道屏障，如果前室不能自然排煙或僅有一面外窗時(shí)，不管防煙樓梯間是否加壓送風(fēng)，前室均應(yīng)設(shè)置加壓送風(fēng)，這樣才能有效地防止煙氣擴(kuò)散，以確保建筑物內(nèi)人員安全、順利地疏散。

4 汽車庫排煙問題

《汽車庫、修車庫、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.2.4和《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.4條規(guī)定地下汽車庫的排煙量和排風(fēng)機(jī)應(yīng)按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算確定，但排煙風(fēng)管和排風(fēng)管的風(fēng)速要求不一致，且排風(fēng)管風(fēng)速要遠(yuǎn)低于排煙風(fēng)管，若按排煙風(fēng)速設(shè)計(jì)，則平時(shí)通風(fēng)時(shí)，車庫噪聲將會(huì)很大，若按排風(fēng)風(fēng)速設(shè)計(jì)，則風(fēng)管尺寸會(huì)增大很多，既不經(jīng)濟(jì)，又多占用了使用空間。上述兩規(guī)范都是1998年頒布的規(guī)范，到今天已經(jīng)過去14年之久，所以有些規(guī)定可能已經(jīng)落后于社會(huì)的發(fā)展。車庫通風(fēng)是為了及時(shí)排除車庫內(nèi)的有毒、有害氣體，保障地下車庫內(nèi)空氣質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過表1我們可以看出，現(xiàn)如今汽車尾氣污染物排放量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1998年當(dāng)時(shí)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

表1 汽車尾氣污染物排放量

據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩挚萍妓靖彼鹃L(zhǎng)羅毅介紹說，中國(guó)輕型汽車國(guó)Ⅲ、國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)在污染物排放限值上與歐Ⅲ、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)完全相同，由于汽車尾氣污染物的減少，那么車庫的通風(fēng)量也應(yīng)當(dāng)做出適當(dāng)調(diào)整，不應(yīng)當(dāng)繼續(xù)沿用1998年的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，同時(shí)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》暖通空調(diào)、動(dòng)力(2009年版)4.3.2條較為詳細(xì)地規(guī)定了不同使用情況下，汽車庫排風(fēng)量采用不同的計(jì)算方法，更能貼近實(shí)際情況，也更適應(yīng)國(guó)家提倡的節(jié)能政策，但“技措”并不是規(guī)范，不具備相應(yīng)的法律效力，而1998年的《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)在的社會(huì)需求，應(yīng)當(dāng)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

5 地下室內(nèi)走道排煙補(bǔ)風(fēng)

高層住宅的地下室內(nèi)走道需要設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，其排煙量通常不大，一般在15000 m3/h以下，但需要設(shè)置一個(gè)排煙豎井和一個(gè)送風(fēng)豎井，對(duì)于純住宅來講，設(shè)置兩個(gè)豎井一般是比較困難的，這時(shí)，我們可以考慮利用地下樓梯間和前室的加壓送風(fēng)作為地下室內(nèi)走道的排煙補(bǔ)風(fēng)。因?yàn)榈叵路罒煒翘蓍g及其前室的加壓送風(fēng)只有兩個(gè)去處，一部分經(jīng)防煙樓梯間1層防火門排向1層，另一部分則只能通過前室與地下室之間的防火門進(jìn)入地下室，且進(jìn)入地下室的風(fēng)量約占總送風(fēng)量的75%，依據(jù)“高規(guī)”表8.3.2-1可得:送入地下室的最小風(fēng)量為7500 m3/h。當(dāng)然，以上所說是建立在前室通向地下室的防火門開啟的情況下才能實(shí)現(xiàn)，只要著火時(shí)，地下室有人員需要疏散，那么前室通向地下室的疏散門就會(huì)處于開啟狀態(tài)，如果疏散門處于關(guān)閉狀態(tài)，那就說明沒有人員需要疏散，這時(shí)，煙氣是否能夠排出已經(jīng)不重要了，因?yàn)榕艧熛到y(tǒng)就是要保障著火時(shí)，人員能夠安全疏散。考慮到消防隊(duì)員從1層進(jìn)入地下室，這時(shí)，前室的疏散門也會(huì)處于開啟狀態(tài)，加壓送風(fēng)也會(huì)從前室進(jìn)入地下室，起到補(bǔ)充空氣的作用，所以，筆者認(rèn)為地下室內(nèi)走道排煙可以利用防煙樓梯間及其前室或合用前室的加壓送風(fēng)量進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。

6 排煙風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)時(shí)，各防煙分區(qū)內(nèi)排煙風(fēng)管及排煙口的選擇計(jì)算

在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常用到若干防煙分區(qū)合用一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的情況，按照“高規(guī)”8.4.2.2條規(guī)定，排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積乘以120 m3/h計(jì)算。該條條文解釋規(guī)定，各防煙分區(qū)的最小排煙量按該防煙分區(qū)面積乘以60 m3/(h·m2)計(jì)算，但“高規(guī)”8.1.5條又規(guī)定，排煙管道采用金屬風(fēng)道時(shí)，風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)超過20 m/s。采用內(nèi)表面光滑的混凝土風(fēng)道時(shí)，風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)超過15 m/s，排煙口的風(fēng)速不宜超過10 m/s。當(dāng)三個(gè)或三個(gè)以上防煙分區(qū)合用一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)時(shí)，若按上述規(guī)定設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)，著火時(shí)必須開啟兩個(gè)防煙分區(qū)的排煙口，否則排煙支管及排煙口的風(fēng)速將超過“高規(guī)”的限值，如果這樣控制排煙系統(tǒng)，又容易導(dǎo)致煙氣蔓延到未著火防煙分區(qū)，不利于及時(shí)排煙和安全疏散，帶來的問題是同時(shí)開啟著火防煙分區(qū)排煙口和另一個(gè)防煙分區(qū)排煙口。所以，筆者認(rèn)為，若要同時(shí)滿足“高規(guī)”上述規(guī)定，則每個(gè)防煙分區(qū)的排煙支管及排煙口均應(yīng)按排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇，或者是最多兩個(gè)防煙分區(qū)合用一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，這樣就加大了排煙系統(tǒng)的投資，望早日出臺(tái)相關(guān)的規(guī)定，以解決上述矛盾。

［1］GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)［S］.

［2］蔣永琨.高層建筑防火設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

［3］GB 50067-97，汽車庫、修車庫、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］JGJ 100-98，汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［5］GB 17691-2005，車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)［S］.

［6］GB 18352.3-2005，輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)Ⅲ、Ⅳ階段)［S］.