地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策淺析

肖 娥

(上海寶山區(qū)消防支隊(duì)，上海 201900)

地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策淺析

肖 娥

(上海寶山區(qū)消防支隊(duì)，上海 201900)

針對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)密閉、人員疏散困難、火災(zāi)撲救困難等特征，分析了在此類建筑設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性，并從地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)、常見(jiàn)問(wèn)題等不同方面，就系統(tǒng)設(shè)置、排煙設(shè)施設(shè)置、室外進(jìn)(排)風(fēng)口設(shè)置、排煙風(fēng)機(jī)房設(shè)置、防火閥設(shè)置等問(wèn)題做了分析并提出對(duì)策建議。

地下建筑；消防；防排煙系統(tǒng)

據(jù)火災(zāi)數(shù)據(jù)分析，可燃物在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的CO、CO2、HF、HCl、H2S等有毒成分，火災(zāi)死亡人數(shù)中由于吸入有毒煙氣窒息而死的占到總數(shù)的80%左右。因此，建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)置顯得尤為重要，同時(shí)該系統(tǒng)運(yùn)行正常也是爭(zhēng)取救援時(shí)間的重要保障之一。防排煙系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑消防設(shè)施的重要組成部分，不同場(chǎng)所設(shè)置的重點(diǎn)、要求不同，在實(shí)際運(yùn)用中才能發(fā)揮應(yīng)有的效果。下面就地下建筑的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)談一點(diǎn)看法。

一、防排煙系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原理

防排煙系統(tǒng)主要由送(排)風(fēng)管道、管井、防火閥、手動(dòng)控制裝置、送(排)風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成。其設(shè)計(jì)原理就是對(duì)煙氣的控制過(guò)程，即當(dāng)建筑內(nèi)部某個(gè)房間或部位起火產(chǎn)生煙氣，采取有效手段對(duì)煙氣的流動(dòng)加以控制，確保煙氣能控制在一定區(qū)域內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)，分區(qū)域把火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱量迅速排除，以利于人員的疏散和火災(zāi)撲救；其次，對(duì)疏散樓梯間、前室等人員疏散通道不能有煙氣進(jìn)入的區(qū)域采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙措施，阻止煙氣擴(kuò)散。

二、地下建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)特征

地下建筑從其使用功能可分為地下汽車庫(kù)、地下設(shè)備用房、地下商業(yè)、地下歌舞娛樂(lè)場(chǎng)所等幾類，其都具有以下共同火災(zāi)危險(xiǎn)特征：(1)火災(zāi)荷載大，人員密度大。目前，地下空間大多被用作地下車庫(kù)以及百貨、餐飲、娛樂(lè)等商業(yè)模式，其存放、銷售的產(chǎn)品大都為可燃物、易燃物，燃燒速度快，發(fā)煙量大，燃燒產(chǎn)生煙氣溫度高、毒性大，煙氣難以排出。當(dāng)其作為商業(yè)、歌舞娛樂(lè)場(chǎng)所、超市時(shí)，人員密度指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014，以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)[1]關(guān)于地下一層人員密度的規(guī)定。(2)密閉性高，疏散條件、通風(fēng)條件差。地下建筑疏散出口大多不能直通室外，通風(fēng)、采光極差，建筑密閉性高，一旦發(fā)生火災(zāi)，可燃物產(chǎn)生的大量煙霧將從起火部位以極快的速度向四處擴(kuò)散，并呈現(xiàn)聚集不散的狀態(tài)。地下建筑與地上建筑相比較，不利于人員生命安全的關(guān)鍵是人員的疏散方向與煙氣的蔓延方向相同。煙氣向上流動(dòng)的速度為1.5～7.5 m·s-1，人上樓的速度最快為0.6 m·s-1，煙氣流動(dòng)的速度方向?qū)е氯藛T難以疏散。(3)能見(jiàn)度低，疏散時(shí)間長(zhǎng)，極易發(fā)生擁塞現(xiàn)象。地下建筑基本不具備自然采光條件，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，主要依靠建筑自身應(yīng)急照明系統(tǒng)，規(guī)范要求應(yīng)急照明照度要達(dá)到0.5 Lx，但大多建筑由于維護(hù)保養(yǎng)不到位，實(shí)際運(yùn)用中難以達(dá)到規(guī)范照度，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員容易恐慌，極易造成疏散出口擁塞或找不到疏散出口的現(xiàn)象。

三、地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

(一)合理劃分防煙分區(qū)

防煙分區(qū)是阻擋火災(zāi)中煙氣蔓延的措施，地下建筑防排煙設(shè)計(jì)首要重點(diǎn)就是要合理劃分防煙分區(qū)，一般應(yīng)遵循以下劃分原則：(1)防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)；(2)每個(gè)防煙分區(qū)建筑面積不應(yīng)超過(guò)規(guī)范要求[1]；(3)一般按每個(gè)樓層水平方向劃分防煙分區(qū)，一個(gè)水平面可以含多個(gè)防煙分區(qū)，不允許在垂直方向跨越不同樓層劃分防煙分區(qū)；(4)對(duì)于不同功能的場(chǎng)所，應(yīng)單獨(dú)劃分防排煙分區(qū)。

(二)準(zhǔn)確計(jì)算排煙量

排煙系統(tǒng)擔(dān)負(fù)1個(gè)防煙分區(qū)時(shí)，以60 m3·h-1·m-2排煙量計(jì)算；擔(dān)負(fù)2個(gè)及2個(gè)以上防煙分區(qū)時(shí)，以120 m3·h-1·m-2排煙量計(jì)算[2]。另外，對(duì)于地下車庫(kù)等場(chǎng)所，通常以每小時(shí)換氣次數(shù)6～10次來(lái)計(jì)算排煙量[3]。根據(jù)計(jì)算出的排煙量來(lái)確定排煙風(fēng)機(jī)的容量。多個(gè)防煙分區(qū)共用一套排煙設(shè)備時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)容量應(yīng)按最大的一個(gè)區(qū)域的面積計(jì)算。

(三)選擇適合的防排煙方式

排煙方式分為自然排煙和機(jī)械排煙兩種。自然排煙方式可利用天窗、排煙豎井等垂直通道進(jìn)行排煙。鑒于地下建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，不建議單獨(dú)采用自然排煙方式，最好采用全面通風(fēng)排煙方式。排煙口與送風(fēng)口的設(shè)置位置至關(guān)重要，單出口地下建筑，如單車道地下車庫(kù)可利用出入口自然補(bǔ)風(fēng)，排煙口則應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)離地下車庫(kù)出入口的盡頭上部。這樣布置，可形成良好的對(duì)流，有利于排煙，節(jié)約成本。多出口地下建筑排煙，一般從一個(gè)出入口送風(fēng)，另一個(gè)出入口排煙，送風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離排煙口。其余出入口仍可作為自然排煙口。大型復(fù)雜的地下建筑，排煙口與疏散通道要有一定的距離，疏散通道應(yīng)采用正壓送風(fēng)防煙方式，確保疏散通道安全無(wú)煙。

四、地下建筑防排煙常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

(一)系統(tǒng)設(shè)置問(wèn)題

地下建筑如滿足規(guī)范規(guī)定的排煙條件時(shí)，都應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施，但在設(shè)置過(guò)程中，通常沒(méi)有根據(jù)不同的使用功能分開(kāi)設(shè)置。例如車庫(kù)與設(shè)備用房等合用的地下室，功能復(fù)雜的商業(yè)區(qū)域等。這樣設(shè)置存在的問(wèn)題是：(1)汽車庫(kù)及各類房間合用機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)依賴自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)切換風(fēng)閥和設(shè)備改變系統(tǒng)服務(wù)/保護(hù)范圍和性質(zhì)，致使系統(tǒng)安全可靠性差；(2)大量使用電動(dòng)風(fēng)閥等帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，故障率高；(3)系統(tǒng)適用性差；(4)系統(tǒng)造價(jià)高，能耗高。采取的對(duì)策為：(1)機(jī)械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一般情況下均要求分開(kāi)設(shè)置；(2)按《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.1.5條[3](設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)的汽車庫(kù)，其通風(fēng)系統(tǒng)宜獨(dú)立設(shè)置)規(guī)定，一般情況下均要求分開(kāi)設(shè)置；(3)按《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.1.12條[4]、《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》4.1.3條、4.4.1條、4.4.2條[5]等要求，從適用、經(jīng)濟(jì)、安全可靠的基本設(shè)計(jì)原則出發(fā)，要求分開(kāi)設(shè)置。

(二)地下建筑某些部位排煙設(shè)施設(shè)置問(wèn)題

《建規(guī)》第8.5.4條[1]規(guī)定，地下或半地下建筑(室)、地上建筑內(nèi)的無(wú)窗房間，當(dāng)總建筑面積大于200 m2或一個(gè)房間建筑面積大于50 m2,且經(jīng)常有人停留或可燃物較多時(shí)，應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。然而在實(shí)際工程當(dāng)中，許多地下室的設(shè)備房間并沒(méi)有考慮規(guī)范的限定條件，只依據(jù)面積要求，設(shè)置了排煙設(shè)施。這樣存在的問(wèn)題是：(1)水泵房等設(shè)備用房設(shè)置排煙設(shè)施；(2)自行車庫(kù)等房間設(shè)置排煙設(shè)施；(3)采用氣體滅火系統(tǒng)的房間設(shè)置排煙設(shè)施。采取的對(duì)策為：(1)水泵房、變配電房(使用干式變壓器、少油或真空開(kāi)關(guān))、柴油發(fā)電機(jī)房等設(shè)備用房無(wú)可燃物或可燃物甚少，除非與值班室合建，一般也無(wú)人經(jīng)常停留，因此，不需要設(shè)置排煙設(shè)施。正因?yàn)槿绱恕度嗣穹揽展こ淘O(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《人防規(guī)范》)第4.1.4條[2]規(guī)定，水泵房、污水泵房等無(wú)可燃物的房間，其面積可不計(jì)入防火分區(qū)的面積之內(nèi)。上海地標(biāo)《民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》第4.1.2條[6]明確地將機(jī)電用房列為“可不設(shè)排煙系統(tǒng)”的部位。(2)按《人防規(guī)范》[2]解釋，溜冰館的冰場(chǎng)、游泳館的游泳池、射擊館的靶道區(qū)和保齡球館的球道區(qū)等無(wú)可燃物或無(wú)人員停留，自行車庫(kù)屬于戊類物品庫(kù)，摩托車庫(kù)屬于丁類物品庫(kù)(4.1.3條)。對(duì)比《建規(guī)》的規(guī)定，可見(jiàn)這些部位(除非面積過(guò)大)也可不設(shè)置排煙設(shè)施。(3)按《建規(guī)》8.3.9條[1]規(guī)定，重要且火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的機(jī)房和貴重設(shè)備室、珍藏室、檔案庫(kù)等設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。氣體滅火系統(tǒng)的工作機(jī)理就是在有限的空間內(nèi)，噴放滅火劑窒息滅火。因此，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.9條和6.0.4條[7]的要求，實(shí)現(xiàn)各閥門滅火前的自動(dòng)關(guān)閉控制以及滅火后的通風(fēng)清潔換氣，不必畫(huà)蛇添足。

(三)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口的設(shè)置問(wèn)題

地下建筑密閉性較強(qiáng)，為了保證正常的排煙效果，一般應(yīng)設(shè)置補(bǔ)風(fēng)。補(bǔ)風(fēng)口與排煙口的設(shè)置是一個(gè)重要問(wèn)題。通常存在的問(wèn)題是：(1)補(bǔ)風(fēng)口、排煙口貼鄰布置；(2)排煙口設(shè)置在安全出口正上方，與安全出口無(wú)距離；(3)風(fēng)口尺寸按連接風(fēng)管尺寸計(jì)算，導(dǎo)致有效面積不足。采取的對(duì)策為：(1)補(bǔ)風(fēng)口可設(shè)置在本防煙分區(qū)內(nèi)，也可設(shè)置在其他防煙分區(qū)內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口設(shè)置在同一防煙分區(qū)內(nèi)時(shí)，補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在儲(chǔ)煙倉(cāng)下沿以下，且補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)與儲(chǔ)煙倉(cāng)、排煙口保持盡可能大的間距，這樣才不會(huì)擾動(dòng)煙氣，也不會(huì)使冷熱氣流對(duì)撞，造成煙氣的混流；(2)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口水平距離不應(yīng)小于5 m；(3)排煙口的大小不應(yīng)簡(jiǎn)單按連接風(fēng)管的管徑確定，應(yīng)當(dāng)按有效通風(fēng)面積計(jì)算確定；(4)所有設(shè)于外墻或地面豎井上的補(bǔ)、排煙口都應(yīng)按《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》4.7.5條[8]的要求，明確標(biāo)注尺寸和安裝高度。

(四)排煙風(fēng)機(jī)房設(shè)置問(wèn)題

為保證排煙風(fēng)機(jī)在排煙工作條件下，能正常連續(xù)運(yùn)行30 min，防止風(fēng)機(jī)直接被火焰威脅，就必須有一個(gè)安全的空間放置排煙風(fēng)機(jī)。當(dāng)條件受到限制時(shí)，也應(yīng)有防火保護(hù)。通常存在的問(wèn)題是：風(fēng)機(jī)吊裝，入口設(shè)排煙防火閥但無(wú)機(jī)房。采取的對(duì)策為：排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在專用機(jī)房?jī)?nèi)，該房間應(yīng)采用耐火極限不低于2.0 h的隔墻和1.5 h的樓板及甲級(jí)防火門與其他部位隔開(kāi)。

(五)防火閥或排煙防火閥設(shè)置使用問(wèn)題

防火閥一般安裝在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管路上，平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)當(dāng)管道內(nèi)氣體溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，易熔片熔斷，閥門在扭簧力作用下自動(dòng)關(guān)閉，起隔煙阻火作用。排煙防火閥一般安裝在排煙系統(tǒng)管路上，平時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)手動(dòng)或電動(dòng)開(kāi)啟，起排煙作用，當(dāng)排煙管道內(nèi)煙氣溫度達(dá)到280 ℃時(shí)關(guān)閉。通常存在的問(wèn)題是：(1)防火閥或排煙防火閥遠(yuǎn)離防火墻安裝；(2)“裸裝”的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備前/后設(shè)置多余的防火閥；(3)住宅廚房、衛(wèi)生間排風(fēng)支管重復(fù)設(shè)置防火閥。采取的對(duì)策為：(1)防火閥或排煙防火閥應(yīng)按《建規(guī)》10.3.14條[1]的要求，靠近防火分隔處設(shè)置，“距墻表面不應(yīng)大于200 mm”，確有困難時(shí)，上述風(fēng)閥與防火分隔之間的風(fēng)管應(yīng)采取隔熱防火措施；(2)防火閥的設(shè)置應(yīng)按《建規(guī)》9.3.13條[1]的規(guī)定執(zhí)行；(3)排風(fēng)豎井，排風(fēng)支管上不需要重復(fù)設(shè)置防火閥。

五、結(jié)束語(yǔ)

防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是地下建筑消防設(shè)計(jì)的重中之重，其可靠性、合理性關(guān)乎人身安全。因此，筆者認(rèn)為防煙、排煙消防設(shè)計(jì)必須完整、準(zhǔn)確地執(zhí)行現(xiàn)行有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對(duì)于新生、邊緣問(wèn)題的處理，更應(yīng)綜合權(quán)衡，慎之又慎。

[1] GB 50016-2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] GB 50098-2009，人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

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

[4] GB 50019-2003,采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] 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)[Z].

[6] DGJ 08-88-2000,民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程[S].

[7] GB 50370-2005,氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[8] 建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定(2008年版)[Z].

(責(zé)任編輯 李 蕾)

Discussion on the Frequent Problems and Countermeasures of Smoke Management System in Underground Construction

XIAO E

(BaoshanDistrictMunicipalFireBrigade,Shanghai201900,China)

This essay, in connection with the characteristics of the underground construction, analyses the importance of the smoke prevention and exhaustion system in the fire, and thereby, further discusses the design and the frequent problems of this system, and then puts forward the countermeasures.

underground construction; fire protection; smoke management system

2015-06-26

肖娥(1983— )，女，湖北石首人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0066-03