建筑防排煙系統(tǒng)中前室防煙的理念及防風設計

建筑防排煙系統(tǒng)中前室防煙的理念及防風設計

隨著社會的進步，中國越來越重視建筑物的機械防排煙，標準越來越接近發(fā)達國家。國家對《高層民用建筑防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)和《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)也在逐年地完善各項條款。在長期的工程實踐中,認為《高規(guī)》(GB50045-95,2001年版)及《建規(guī)》(GBJ16-87修訂本)。自然排煙設施達不到排煙目的、設置機械加壓送風防煙設施部位所要求的余壓值難以形成,機械排煙設施的排煙效果不明顯、防排煙風機的配電不符合規(guī)范要求、應設機械防排煙設施的部位未按規(guī)范要求設置等方面論述了高層民用建筑的防排煙系統(tǒng)的設計和施工中問題,并分析了對策。通常高層民用建筑的防排煙設施主要包括防煙樓梯間及前室、消防電梯前室、合用前室、封閉樓梯間、避難層(間)等場所設置的防煙設施,地下室、內(nèi)走道、中庭、無窗或設有固定窗房間等部位設置的排煙設施,防煙分區(qū)之間的擋煙垂壁等。防排煙設施是高層民用建筑保障人民生命財產(chǎn)安全不可缺少的消防安全設施,但由于部分設計、施工人員對防排煙設施的結(jié)構(gòu)、作用、性能缺乏了解,對國家規(guī)范標準理解不透徹,往往導致在設計、施工中存在一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1自然煙窗和固定窗設置不合理自然排煙是一種經(jīng)濟、簡單、易操作、維護管理方便的排煙方式,但由于部分工程在設計、施工過程中不按規(guī)范要求進行,往往導致工程完工后,自然排煙設施不具備排煙作用,分析其原因主要有以下幾個方面:一是自然排煙窗的設置位置不當。從自然排煙效果考慮,排煙窗應盡量靠近墻的上部設置,目前有相當數(shù)量的自然排煙窗不是設置在墻的上部,而是下部,距頂板、吊頂?shù)木嚯x較大,不利于自然排煙。二是自然排煙窗的開窗面積達不到規(guī)范要求。國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》對采用自然排煙部位的開窗面積均有明確規(guī)定,但由于部分設計人員未按規(guī)范要求進行認真計算,或?qū)⒐潭ù暗拿娣e計算在排煙窗面積之內(nèi),導致部分工程排煙窗面積達不到規(guī)范要求,直接影響排煙效果。三是自然排煙窗的結(jié)構(gòu)形式不合理。有的把排煙窗做成不可開啟的固定窗,有的將窗的上部做成固定窗,把可開啟的排煙窗設在窗的下部,嚴重影響排煙功能。四是安裝高度較高的排煙窗缺少便于于開啟的操作機構(gòu)。按規(guī)范要求,排煙窗應有便于開啟的裝置,但有些安裝高度較高,開啟困難的排煙窗均未安裝開啟操作裝置,不利火災情況下排煙窗的開啟。2機械加壓門及管道壓值《高規(guī)》關(guān)于機械防煙第8.3.1.2條規(guī)定:“采用自然排煙措施的防煙樓梯間,其不具備自然排煙條件的前室,應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施”?！陡咭?guī)》關(guān)于機械排煙第8.4.3條又規(guī)定:“帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室,當裙房以上部分利用可開啟外窗進行自然排煙,裙房部分不具備排煙條件時,其前室或合用前室應設置局部正壓送風系統(tǒng),正壓值應符合8.3.7條規(guī)定”,而第8.3.7條的規(guī)定是:“機械加壓送風的余壓,除計算最不利環(huán)路管道壓頭損失外,尚應有余壓,其余壓值應符合下列要求:8.3.7.1防煙樓梯間為40Pa~50Pa;8.3.7.2前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層(間)為5Pa~30Pa”。在實際工程設計中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的情況:防煙樓梯間具備自然排煙條件(即樓梯間可開啟的外窗面積大于2.0m2),而防煙樓梯間前室不具備自然排煙條件,依據(jù)《高規(guī)》第8.3.1.2條款該防煙樓梯間可以不設正壓送風系統(tǒng),采用自然排煙,而其前室設正壓送風系統(tǒng),每層前室設一個常閉型多葉送風口,由消防控制中心控制啟閉。當建筑物發(fā)生火災時,由消防控制中心控制開啟火災層及其相臨層的前室正壓送風口向前室送風(通常是這樣控制的),防煙樓梯間的可開啟窗則采取自動或人工開啟進行自然排煙。與此同時,避難人員不斷向前室和防煙樓梯間疏散,這時前室的高壓空氣不僅會流向走廊,而且會流向防煙樓梯間。因此,前室正壓送風系統(tǒng)的風機風量如果按《高規(guī)》表8.3.2-4進行計算的話,前室和防煙樓梯間的正壓值是不可能保證符合《高規(guī)》第8.3.7條的規(guī)定要求,甚至會出現(xiàn)著火層走廊的煙氣因在熱壓、風壓、浮壓等力量聯(lián)合作用下進入前室的現(xiàn)象。3防煙設施的設置結(jié)合目前國內(nèi)外防、排煙技術(shù)發(fā)展情況和《高層民用建筑設計防護規(guī)范》GB50045-95的要求,下列部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施。3.1增加空氣壓力(1)不具備自然排演條件的防煙樓梯間及其前室的加壓送風防煙系統(tǒng)設計中,可以只對防煙樓梯間進行加壓送風,樓梯間內(nèi)的加壓空氣從門縫或臨時開啟的門口向前室流動,前室也增加了空氣壓力,從而達到防煙的目的。(2)前室有可開啟的自然排煙外窗,而樓梯間無自然排煙條件時,以往在樓梯間不受防煙措施,這種做法是不可取的。原因有兩點:一是影響自然排煙的因素很多,其中受室外風速、風向的影響很關(guān)鍵,當發(fā)生火災時,排煙窗正處在迎風時,煙氣根本不能被排除;二是當著火層位于大樓熱氣壓中和面以下時,進入前室的煙氣利于樓梯井內(nèi)的煙囪效應產(chǎn)生的熱壓差進入樓梯間,因此除利于敞開的陽臺、凹廊或前室內(nèi)不同朝向的可開啟窗進行自然排煙的前室外,樓梯間均應設機械加壓送風的防煙設施。3.2樓梯和樓梯之間的前室當樓梯間設有可開啟外窗自然排煙而其前室不靠外墻時,可只對樓梯間前室進行機械加壓送風。3.3消防電塔前室。如果消防電塔前室不具備自然排水條件，應設置機械減壓送送室3.4機械加壓風機合用前事受樓梯井和消防電梯井、煙囪效應的影響,應設獨立的機械加壓送風。當與樓梯間用一個系統(tǒng)時,應在通向合用前室的支風管上設置壓差自動控制裝置。3.5關(guān)閉庇護層。有必要在封閉的庇護層中設置獨立的機械加壓送送系統(tǒng)4確定壓送風口防煙樓梯間的加壓送風口宜每2~3層設置;前室的加壓送風口應每層都設置。送風口應采用自垂百葉風口或常開的百葉風口。當采用常開的百葉風口時,應在其加壓風機的吸入管上設置止回閥或與開啟風機連鎖的電動閥。4.1風口的分枝積計算樓梯間的風口截面積按樓梯間總送風量的平均值;前室的風口截面積按前室總送風量的50%計算。4.2計算送風量的計算加壓送風量的計算參考的因素較復雜,加之計算的出發(fā)點不一致,目前加壓風量的計算尚無統(tǒng)一公式,通常采用壓差法和流速法。4.3混凝土風道送風口的風速不宜大于7m/s。當采用金屬風道時,其風速不應大于20m/s。當采用表面光滑的混凝土風道時,其風速不應大于15m/s。另外,在機械加壓送風系統(tǒng)的管道上不應設置防火閥。4.4考慮風壓及低影響主流煙氣排放機械加壓送風機可采用軸流風機或中低壓離心風機,其安裝位置應考慮供電條件、風量分配均衡以及新風入口不受煙氣污染等因素。機械加壓送風機應采用耐火極限不低于2.5小時的隔墻和1.5小時的樓板,與其它