揚州“五彩世界”防排煙設(shè)計概論

朱愛蘭

（揚州市建筑設(shè)計研究院有限公司 江蘇揚州 225007）

1 工程概況

揚州五彩世界西臨國展路，南沿京華城路，東依潤陽路，北接新城西區(qū)商務(wù)中心二期，建筑呈長方形布置，商業(yè)大底盤裙房5層，地下4層，地上辦公樓含裙房共24層，建筑高度均控制在100m以內(nèi)，為一類商業(yè)綜合樓，全樓設(shè)置噴淋和火災(zāi)報警系統(tǒng)。建筑周邊為城市道路，設(shè)環(huán)形消防車道，于2棟塔樓入口處設(shè)消防撲救場地，其間距小于40m。高層建筑之間間距均大于13m，每棟塔樓至少有一個長邊長度無裙房，并在此范圍內(nèi)有直通室外的樓梯作為撲救面。

該建筑地下二～四層為汽車庫，地下一層大型超市、餐飲和汽車庫及設(shè)備用房；地上商業(yè)部分一層為商場及高層門廳，二層三層為商場，四層為餐飲，五層為餐飲，影院、冰雪世界。兩棟塔樓，A塔樓二十一層為高檔酒店，B塔樓二十六層為高檔寫字樓。

2 防排煙系統(tǒng)設(shè)計

（1）所有防煙樓梯間前室及合用前室采用機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，加壓送風(fēng)機設(shè)置在裙房屋頂專用機房內(nèi)。合用前室每層設(shè)置一個遠控多葉加壓送風(fēng)口，火災(zāi)時打開失火樓層及其相鄰的上下一層的加壓送風(fēng)口，并同時開啟加壓送風(fēng)機送風(fēng)，樓梯間每隔兩層設(shè)置一個加壓送風(fēng)口。

（2）地下室車庫按防火分區(qū)分別設(shè)置通風(fēng)與排煙系統(tǒng)相結(jié)合的通風(fēng)系統(tǒng)，無自然進風(fēng)條件的防火分區(qū)設(shè)置進風(fēng)口。車庫層高均小于5m，及排煙量按33500m3/h計算.機械補風(fēng)量不小于排煙量的50%。

（3）地下一層商業(yè)設(shè)置機械排煙系統(tǒng)。建筑空間凈高小或等于于6m，一個防煙分區(qū)的排煙量按不小于60m3/（m2·h）計算，且取值不小于15000m3/h，擔(dān)負多個防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)的排煙量，應(yīng)按同一個防火分區(qū)中任意兩個相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計算。機械補風(fēng)量不小于排煙量的50%。

（4）地上一層五層商業(yè)設(shè)機械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)系統(tǒng)水平按防火分區(qū)設(shè)置，每個防火分區(qū)均設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，自然補風(fēng)量不小于排煙量的50%，自然補風(fēng)口的風(fēng)速不大于3m/s。

3 地上商業(yè)及中庭排煙系統(tǒng)設(shè)計

（1）一層到五層商業(yè)、餐飲等場所均設(shè)置封閉吊頂，吊頂下空間凈高為4.5m，《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》4.6.3條規(guī)定，建筑空間凈高小或等于于6m，一個防煙分區(qū)的排煙量按不小于60m3/（m2·h）計算，且取值不小于15000m3/h，擔(dān)負多個防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)的排煙量，應(yīng)按同一個防火分區(qū)中任意兩個相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計算。

①最小清晰高度：

Hq=1.6+0.1H=1.6+0.1×4.5=2.05m

設(shè)計中為保證商場營業(yè)廳平時使用動能，清晰高度設(shè)計為3m。

②火焰極限高度：

式中：Qc-熱釋放量的對流部分；Qc=0.7Q=0.7×3000=2100kW。

③燃料面到煙層底部的高度：

Z=3.0m

④顯然：Z＜Z1，煙縷質(zhì)量流量：

Mp=0.032Z=0.032×21003/5×3.0=9.454kg/s

⑤煙氣平均溫度與環(huán)境溫度的差：

T=KQc/MpxCp=1×2100/（9.454×1.01）=219.93K（大于15℃，滿足規(guī)范要求）

⑥單個排煙口的最大允許排煙量：

式中：Vmax-單個排煙口最大排煙量kg/s；γ-排煙口位置因子（排煙口中心到最近墻體距離≥2倍排煙口當量直徑時，γ=1.0；排煙口中心到最近墻體距離≤2倍排煙口當量直徑時，γ=0.5）；d-排煙口下煙氣層的厚度（m）；T-煙層平均溫度K；To-周圍空氣溫度，取293.15K。

計算結(jié)果表明，商場營業(yè)廳，餐飲每個防煙分區(qū)（≤500m2）可設(shè)置一個排煙風(fēng)口。

（2）中庭機械排煙系統(tǒng)確設(shè)置

①《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》4.6.5條指出“中庭周圍設(shè)置排煙系統(tǒng)時，中庭排煙量應(yīng)按周圍場所防煙分區(qū)中最大排煙量的2倍數(shù)值（通常為 2×500×60=60000m3/h）計算，并不要小于 107000m3/h”。很顯然，本工程中庭計算排煙量應(yīng)為107000m3/h。

Hq=1.6+0.1H=1.6+0.1×30.6=4.66m（中庭凈高為 30.6）

設(shè)計中清晰高度確定設(shè)計為5m。

②火焰極限高度：

式中：Qc-熱釋放量的對流部分；Qc=0.7Q=0.7×3000=2100kW。

③燃料面到煙層底部的高度：

Z=5.0m

④顯然：Z＞Z1，煙縷質(zhì)量流量：

Mp=0.071+0.0018Qc=0.071 ×21001/3×5.05/3+0.0018 ×2100=17.073kg/s。

⑤煙氣平均溫度與環(huán)境溫度的差：

△T=KQc/Mp×Cp=1×2100/（17.073×1.01）=121.79K（大于15℃，滿足規(guī)范要求）。

⑥單個排煙口的最大允許排煙量：

設(shè)計中，中庭排煙在頂部設(shè)置兩臺60000m3/h的排煙風(fēng)機，每臺排煙風(fēng)機對應(yīng)設(shè)置一個排煙風(fēng)口。

（3）補風(fēng)面積和補風(fēng)口位置的確定

在排煙的同時還需考慮補風(fēng)，根據(jù)空氣流動的原理，在排除某一區(qū)域空氣的同時需要有另一部分的空氣來補充，形成空氣的對流。補風(fēng)口面積必須應(yīng)分布合理且足夠大，否則容易造成煙氣與空氣的摻混，從而達不到預(yù)定的排煙速率?！督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)技術(shù)標準》第4.5.1條規(guī)定要求，除于地上建筑的走道或建筑面積小于500m2的房間外，均應(yīng)設(shè)置補風(fēng)系統(tǒng)。結(jié)合本項目設(shè)計分析，商業(yè)每個防火分區(qū)均在外墻設(shè)置面積不小于3.0m2防火百葉風(fēng)口，已保證自然補風(fēng)口補風(fēng)速度不大于規(guī)范規(guī)定的3m/s。

4 控制要求

（1）當防火分區(qū)內(nèi)火災(zāi)確認后，應(yīng)能在15s內(nèi)聯(lián)動開啟常閉加壓送風(fēng)口，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①應(yīng)開啟該防火分區(qū)樓梯間的全部加壓送風(fēng)機；

②應(yīng)開啟該防火分區(qū)著火層及其上下層前室及合用前室的常閉送風(fēng)口，同時開啟加壓送風(fēng)機。

（2）機械排煙系統(tǒng)中的常閉排煙口應(yīng)具備火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動開啟，消防控制室手動開啟和現(xiàn)場手動開啟器功能，其開啟信號應(yīng)與排煙風(fēng)機聯(lián)動。當火災(zāi)確認后火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)在15s內(nèi)聯(lián)動開啟相應(yīng)防煙分區(qū)的全部排煙口、排煙風(fēng)機，并應(yīng)在30s內(nèi)關(guān)閉與排煙無關(guān)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。

5 結(jié)語

揚州五彩世界建筑體量大，功能劃分復(fù)雜，導(dǎo)致消防設(shè)計難度加大，尤其在防排煙設(shè)計方面。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜及人員密集等特點，為了在火災(zāi)事故時能及時、有效地控制和排除火災(zāi)煙氣，為人員逃生提供足夠的可用安全疏散時間，為消防救援提供有利條件，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計和控制系統(tǒng)的選擇對設(shè)計人員越顯慎重。