大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

林計(jì)愷

摘要：與一般的商業(yè)建筑相比，大型商業(yè)綜合體集購物、餐飲、KTV、電影院等功能于一體，室內(nèi)空間相對復(fù)雜、人員密集、設(shè)備用電量較大，發(fā)生火災(zāi)事故的概率相對較高。一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將會(huì)造成非常大的后果。只有做好防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，才能夠提高大型商業(yè)綜合體的火災(zāi)防控力度，降低火災(zāi)事故所造成的負(fù)面影響?；诖?，文章針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：大型商業(yè)綜合體;防排煙系統(tǒng);設(shè)計(jì)

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快、建筑施工技術(shù)水平逐漸提高的形勢下，城市當(dāng)中的大型商業(yè)綜合體也朝著大型化、多功能化的方向發(fā)展。但是，大型商業(yè)綜合體是人員相對密集的場所，如果發(fā)生火災(zāi)事故，將可能導(dǎo)致群死群傷的嚴(yán)重后果。為了降低大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災(zāi)事故的概率，并在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)可以在第一時(shí)間進(jìn)行控制，必須要做好相應(yīng)的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是，由于大型商業(yè)綜合體的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用功能多種多樣，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不容易。

1? 大型商業(yè)綜合體的特點(diǎn)

1.1? 使用功能相對復(fù)雜

大型商業(yè)綜合體是時(shí)代不斷發(fā)展的產(chǎn)物。大型商業(yè)綜合體的使用功能比較復(fù)雜，與人們的日常生活息息相關(guān)。絕大多數(shù)的大型商業(yè)綜合體都設(shè)置了倉儲(chǔ)式超市、餐廳、網(wǎng)吧、游樂場、兒童樂園、影院、網(wǎng)吧、海底世界、賓館、停車場等，幾乎涵蓋了人們的衣食住行的各個(gè)方面[1]。

1.2? 建筑面積比較大

與普通的商業(yè)建筑相比，大型商業(yè)綜合體的建筑面積非常大。普通的商業(yè)綜合體面積都在幾萬平方米以上，一些超大型的商業(yè)綜合體的建筑面積更是超過幾十萬平方米，單一層的建筑都在幾萬平方米以上。例如，商業(yè)廣場類的建筑群，由多種功能的建筑集合而成，其建筑面積均在幾十萬平方米以上[2]。

1.3? 建筑形式多樣

大型商業(yè)綜合體的建筑形式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。很多大型商業(yè)綜合體的建筑形式包含：地下建筑、多層建筑、地面單層建筑、高層建筑、裙房、超限高層建筑等。其建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)常使用的形式包括：預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等[3]。

1.4? 人和物相對密集

絕大多數(shù)的大型商業(yè)綜合體，人流量都在數(shù)千以上。如果遇到節(jié)假日或者營業(yè)高峰期，人流量更是在數(shù)萬以上。商品種類較多、貨柜陳列非常密集，商品總價(jià)值也非常高。

2? 大型商業(yè)綜合體火災(zāi)煙氣的特點(diǎn)和危害

一般情況下，火災(zāi)煙氣的組成成分與燃燒物的化學(xué)特性、空氣中的氧氣含量息息相關(guān)。如果燃燒物燃燒充分，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳。如果燃燒物燃燒不充分，就可能產(chǎn)生一些有害氣體。而且，大型商業(yè)綜合體又是一個(gè)人和物十分密集的場所，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將會(huì)造成人們的恐慌。如果不能按照既定的疏散路線進(jìn)行疏散，還會(huì)導(dǎo)致踩踏事件。如果空氣中還存在有毒氣體，將會(huì)造成人員的傷亡[4]。

此外，如果室內(nèi)材料，或者建筑材料燃燒，不僅會(huì)在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的煙氣，還會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，使人們在短時(shí)間內(nèi)窒息。

3? 大型商業(yè)綜合體防排煙設(shè)計(jì)難點(diǎn)

3.1? 向外排煙窗口較少

在大型商業(yè)綜合體的設(shè)計(jì)與施工過程中，一般以實(shí)墻或者玻璃幕墻的應(yīng)用為主。這樣一來，雖然可以保證視覺上的美觀性，但是能夠開啟向外排煙窗口數(shù)量就會(huì)減少。即便是將排煙窗口增加到了一定數(shù)量，也會(huì)有內(nèi)部廣告牌或者外部廣告牌進(jìn)行遮擋，其能夠發(fā)揮的排煙效果難以達(dá)到預(yù)期。在火災(zāi)事故中，煙塵對于人們身體健康的影響最大。如果向外排煙窗口不符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，那么在發(fā)生火災(zāi)事故后，將會(huì)產(chǎn)生難以估計(jì)的損失。

3.2? 容易出現(xiàn)煙囪效應(yīng)

在大型商業(yè)綜合體中，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，在高度差距的影響下，室內(nèi)與室外的溫差比較大。而這，就會(huì)產(chǎn)生明顯的壓力差，并作用到豎直方向上，讓煙氣沿著豎方向擴(kuò)散，出現(xiàn)煙囪效應(yīng)。

3.3? 容易受到風(fēng)壓作用

如果大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災(zāi)事故，那么必須要對當(dāng)時(shí)的風(fēng)速予以重點(diǎn)考慮。即室外風(fēng)速越大，且排煙口正好位于背風(fēng)面，那么受到氣流牽引力的影響，就會(huì)形成自然排放效果。如果排煙口正好位于迎風(fēng)面，那么在室外風(fēng)速的作用下，排煙口處就會(huì)形成負(fù)壓，影響排煙效果[5]。

4? 大型商業(yè)綜合體防排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1? 合理選擇防排煙方式

大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要涉及兩方面，即防煙與排煙。其中，防煙，指的是通過合理的措施使有煙區(qū)的煙氣擴(kuò)散到無煙區(qū)，并對火災(zāi)區(qū)域的煙氣量進(jìn)行降低。排煙，指的是通過合理的措施將有煙區(qū)的煙氣排放到大氣當(dāng)中。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，大型商業(yè)綜合體的排煙可以選擇自然排煙方式或者機(jī)械排煙方式;而大型商業(yè)綜合體的防煙則可以選擇機(jī)械加壓送風(fēng)方式。首先，自然排煙，指的是在正常環(huán)境下，借助室內(nèi)與室外空氣的對流來達(dá)到排煙效果。一般情況下，常用的自然排煙方式主要包括：建筑陽臺(tái)、建筑走廊、在外墻設(shè)置容易開啟的外窗或排煙窗。其次，機(jī)械排煙，指的是在外力的作用下，利用電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械動(dòng)力將火災(zāi)現(xiàn)場的煙氣和熱量排到大氣中。最后，機(jī)械防煙，又叫做機(jī)械加壓送風(fēng)，指的是利用電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械動(dòng)力進(jìn)行強(qiáng)制性送風(fēng)，確?；馂?zāi)現(xiàn)場的疏散路線空間壓力值正常，避免有煙區(qū)的煙氣進(jìn)入無煙區(qū)[6]。

一般情況下，針對大型商業(yè)綜合體，可以同時(shí)使用自然排煙方式和機(jī)械排煙方式。但是，如果其凈空高度在12m以下，且具備自然排煙條件，就要選擇自然排煙方式，如果凈空高度在12m以下，且自然排煙條件有限，就可以選擇機(jī)械排煙方式。如果凈空高度在12m以上，無論是否具備自然排煙條件，是否可以開啟天窗或者高側(cè)窗，都需要選擇機(jī)械排煙方式。例如，絕大多數(shù)的大型商業(yè)綜合體都會(huì)設(shè)置1～2層的地下車庫。由于地下車庫沒有良好的自然排煙條件，就可以優(yōu)先選擇機(jī)械排煙方式。需要注意的是，地下車庫中含有的汽車尾氣等有毒物質(zhì)較多，為了避免出現(xiàn)人員中毒現(xiàn)象，還需要利用雙速風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙和排風(fēng)。

4.2? 合理布置防排煙系統(tǒng)的風(fēng)口

在大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，風(fēng)口的位置對于室內(nèi)的氣流分布形式有著決定性影響。進(jìn)風(fēng)口會(huì)與出風(fēng)口形成氣流環(huán)路，從而在進(jìn)風(fēng)口不斷向室內(nèi)輸送新鮮空氣的同時(shí)，出風(fēng)口將室內(nèi)的污濁空氣輸送到室外。提升風(fēng)口布置的科學(xué)合理性，在保證送排放效果方面發(fā)揮著十分重要的作用。首先，如果大型商業(yè)綜合體發(fā)生火災(zāi)事故，那么燃燒物燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣和高溫，而這些都會(huì)在儲(chǔ)煙倉內(nèi)大量聚集。鑒于此，應(yīng)當(dāng)在儲(chǔ)煙倉內(nèi)設(shè)置一個(gè)排煙口，確保煙氣與高溫的有效排除。其次，受到排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的限制，排煙口與防煙分區(qū)之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在30m以內(nèi)，避免出現(xiàn)排煙“死點(diǎn)”。再次，在室內(nèi)排出煙氣，就可能形成負(fù)壓狀態(tài)。為了避免這一現(xiàn)象，可以對排煙區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)處理。如果補(bǔ)風(fēng)口與排煙口同時(shí)處于一個(gè)防煙分區(qū)中，為了避免二者之間出現(xiàn)氣流擾動(dòng)，在對補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)行布置的時(shí)候，需要對補(bǔ)風(fēng)口與排煙口之間的距離進(jìn)行嚴(yán)格的控制。最后，針對大型商業(yè)綜合體的樓梯間、防煙樓梯間以及前室，由于不具備自然通風(fēng)條案，可以采用機(jī)械防煙方式。需要注意的是，如果將加壓送風(fēng)口設(shè)置到樓梯間，那么每2層或3層，都可以設(shè)置一個(gè)常開式百葉送風(fēng)口[7]。

4.3? 合理選擇風(fēng)機(jī)的型號

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)也是必不可少的一部分，必須要對風(fēng)機(jī)的選型予以高度的重視。首先，風(fēng)機(jī)的性能曲線可以將風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)域進(jìn)行有效的反映，所以在選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，需要對大型商業(yè)綜合體是否是高層建筑或地下建筑等設(shè)施予以充分的考慮，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的風(fēng)機(jī)型號。其次，如果大型商業(yè)綜合體中存在多層建筑，為了保證排煙效果，可以對風(fēng)機(jī)的排煙量提出較高的要求，優(yōu)先使用排煙量在7200m3/h左右的排煙風(fēng)機(jī)。

4.4? 合理布置管道

在大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，管道發(fā)揮著輸送煙氣的作用。對管道進(jìn)行合理的布置，在保證防煙排煙效果方面，發(fā)揮著十分重要的作用。首先，如果大型商業(yè)綜合體中絕大多數(shù)的房間面積在100m2以上，且停留在其中的人員較多，走廊長度在20m以上，且部分地下室房間發(fā)揮著庫房的作用，就必須要對管道進(jìn)行優(yōu)化布置。其次，在管道布置過程中，需要先進(jìn)行干管的安裝，再進(jìn)行支管的安裝，然后從下到上分層施工，確保接口處的密封性與牢固性，最后，如果是矩形管道，還要做好相應(yīng)的定位措施和密封措施;如果是圓形管道，還要進(jìn)行托座的設(shè)置;如果管道位于大型商業(yè)綜合體建筑外部，還需要進(jìn)行防雨罩的設(shè)置[8]。

4.5? 合理控制安全疏散時(shí)間

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還必須要對“安全疏散允許時(shí)間”予以充分的考慮。所謂安全疏散允許時(shí)間，指的是在火災(zāi)事故現(xiàn)場，人員從火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域安全逃生至安全區(qū)域所需要的時(shí)間。一般情況下，針對公共建筑或者高層民用建筑，其耐火等級以一級或二級為主，所以安全疏散允許時(shí)間需要控制在5～7min之間;針對民用底層住宅樓，其耐火等級以三級或四級為主，所以安全疏散允許時(shí)間需要控制在2～4min之間。但是，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，擴(kuò)散最快的就是煙氣。如果排煙性能不好，就會(huì)縮短人們的安全疏散允許時(shí)間。所以，設(shè)計(jì)人員必須要對疏散通道和防煙樓梯間進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)[9]。

4.6? 合理設(shè)計(jì)防煙樓梯間

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須要對防煙樓梯間進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。首先，需要在入口處設(shè)置前室，公共建筑的前室面積應(yīng)當(dāng)在6m2以上，居住建筑的前室面積應(yīng)當(dāng)在4.5m2以上。其次，設(shè)置乙級防火門，將前室與樓梯間分隔開。防火門的開啟方向應(yīng)當(dāng)與人群疏散方向一致。最后，樓梯間的寬度應(yīng)當(dāng)在1.1m以上，結(jié)合具體的建筑結(jié)構(gòu)與建筑使用功能進(jìn)行疏散距離的計(jì)算與設(shè)計(jì)。

5? 大型商業(yè)綜合體防排煙設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

5.1? 做好充分的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要做好充分的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。首先，要對大型商業(yè)綜合體的建設(shè)情況進(jìn)行充分的調(diào)研與分析，了解該商業(yè)綜合體是新建項(xiàng)目，還是已經(jīng)投入運(yùn)行的項(xiàng)目;了解該商業(yè)綜合體的具體使用功能、內(nèi)部配套設(shè)施操作流程、人員構(gòu)成、設(shè)備組成以及設(shè)備的耐火特點(diǎn)等;了解發(fā)生火災(zāi)事故后，可能造成的后果。其次，對商業(yè)綜合體的防火目的與火災(zāi)損失目標(biāo)進(jìn)行明確，并以此為基礎(chǔ)展開防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[10]。

5.2? 嚴(yán)格遵循防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。首先，要遵循有效、規(guī)范、經(jīng)濟(jì)原則，即優(yōu)先選擇自然通風(fēng)或自然排煙方式，如果條件不滿足，再使用機(jī)械排煙或機(jī)械防煙方式。其次，在進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要做好大量的計(jì)算，借助精準(zhǔn)的計(jì)算參數(shù)來保證選型的科學(xué)合理。

5.3? 對大型商業(yè)綜合體的功能與人流量予以充分的考慮

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要對大型商業(yè)綜合體的功能與人流量予以充分的考慮。首先，大型商業(yè)綜合體的使用功能非常多，且存在著各種各樣的娛樂設(shè)施，例如電影院、電玩城、超市、兒童公園以及餐飲場所等。對這些場所的特殊情況進(jìn)行充分的考慮，才能夠保證防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。其次，大型商業(yè)綜合體的建筑面積較大，可以容納的人比較多。尤其在營業(yè)高峰期，其人流量在數(shù)萬人以上，只有對這一因素進(jìn)行充分的考慮，才能夠最大限度地提升防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性與科學(xué)合理性。

5.4? 落實(shí)節(jié)能環(huán)保理念

針對大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要落實(shí)節(jié)能環(huán)保理念。首先，要嚴(yán)格按照國家相關(guān)部門制定的節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相關(guān)設(shè)備、材料的選擇。其次，針對用電設(shè)備的運(yùn)行，要采取一定的減震措施，或者使用低噪音設(shè)備，避免產(chǎn)生噪聲污染。如果大型商業(yè)綜合體設(shè)置了柴油發(fā)電機(jī)房，還要采取一定的消聲處理或煙氣凈化處理措施。最后，在風(fēng)機(jī)的進(jìn)口處與出口處，要進(jìn)行軟接頭的設(shè)計(jì)[11]。

6? 結(jié)語

綜上所述，大型商業(yè)綜合體的建設(shè)特點(diǎn)，決定了其對于消防設(shè)計(jì)的高要求與高標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)生火災(zāi)事故，煙氣對于人們的安全逃生影響最大，所以必須要對大型商業(yè)綜合體消防設(shè)計(jì)中的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)予以高度的重視。為了提高大型商業(yè)綜合體的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果，需要合理選擇防排煙方式、布置防排煙系統(tǒng)的風(fēng)口與管道、選擇風(fēng)機(jī)的型號、控制安全疏散時(shí)間和設(shè)計(jì)防煙樓梯間。與此同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的與時(shí)俱進(jìn)，不僅要做好充分的準(zhǔn)備工作，還要綜合考慮各方面的因素，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)原則，并將節(jié)能環(huán)保理念進(jìn)行落實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱亞明，曹剛.某大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2013，32（09）：966-968.

[2]曹培雄.某產(chǎn)業(yè)大廈空調(diào)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述[J].居舍，2020（30）：82-83.

[3]任進(jìn).面向污染物控制的大空間公共建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2020，45（10）：103-108.

[4]王劉兵.大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)性能化設(shè)計(jì)[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2015.

[5]王哲，秦以鵬.建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的易出誤區(qū)與探討[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2020，39（06）：77-79.

[6]蘇曉輝.某大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].建材與裝飾，2016（48）：66-67.

[7]劉軍云，馬軍玲.建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題分析與探討[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2019，38（08）：86-88.

[8]劉偉，馬任遠(yuǎn)，李梅.合肥市某大型商業(yè)綜合體空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2018，37（07）：89-92.

[9]周海艷.某大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（24）：19-20.

[10]梅旭，肖磊.大型商業(yè)綜合體防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（27）：150-151.

[11]秦煜.城市商業(yè)綜合體步行街防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法探討[J].城市建筑，2017（20）：70-72.

Analysis on key design points of smoke

management systems in large commercial complex

Lin Jikai

（Ruian County Fire and Rescue Brigade，Zhejiang? Wenzhou? 325000）

Abstract：Compared with ordinary commercial buildings， large commercial complexes integrate shopping， catering， KTV， cinema and other functions. The indoor space is relatively complex， customers crowd， the power consumption of equipment is large， and the probability of firs is relatively high. Once a fire accident occurs， it will cause great consequences. Only by properly designing the smoke management systems can we improve the fire safety of large commercial complexes and reduce the negative impact caused by fire . Based on this， this paper makes a detailed analysis on the design of smoke management systems of large commercial complex for reference.

Keywords：large commercial complex; smoke management systems; design