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        地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

        2017-11-28 10:13:58肖磊梅旭
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年28期
        關(guān)鍵詞:煙氣規(guī)范設(shè)置

        肖磊++梅旭

        摘 要:本文以地下建筑的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)為研究對象,首先分析了地下建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)特征,進(jìn)而探討了地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,探討了常見的問題及對策。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)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對于新生、邊緣問題的處理,更應(yīng)綜合權(quán)衡,慎之又慎。

        關(guān)鍵詞:地下建筑 防排煙系統(tǒng) 問題對策

        中圖分類號:TU926 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)10(a)-0163-02

        據(jù)火災(zāi)數(shù)據(jù)分析,可燃物在燃燒過程中會產(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,同時該系統(tǒng)運(yùn)行正常也是爭取救援時間的重要保障之一。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。

        1 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)原理就是對煙氣的控制過程,即當(dāng)建筑內(nèi)部某個房間或部位起火產(chǎn)生煙氣,采取有效手段對煙氣的流動加以控制,確保煙氣能控制在一定區(qū)域內(nèi)流動,同時,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。

        2 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、地下設(shè)備用房、地下商業(yè)、地下歌舞娛樂場所等幾類,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以及百貨、餐飲、娛樂等商業(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)、歌舞娛樂場所、超市時,人員密度指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014,以下簡稱《建規(guī)》)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。

        煙氣向上流動的速度為1.5~7.5m/s,人上樓的速度最快為0.6m/s,煙氣流動的速度方向?qū)е氯藛T難以疏散。

        (3)能見度低,疏散時間長,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,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0.5Lx,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。

        3 地下建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

        3.1 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)每個防煙分區(qū)建筑面積不應(yīng)超過規(guī)范要求;(3)一般按每個樓層水平方向劃分防煙分區(qū),一個水平面可以含多個防煙分區(qū),不允許在垂直方向跨越不同樓層劃分防煙分區(qū);(4)對于不同功能的場所,應(yīng)單獨(dú)劃分防排煙分區(qū)。

        3.2 準(zhǔn)確計(jì)算排煙量

        排煙系統(tǒng)擔(dān)負(fù)1個防煙分區(qū)時,以60m3/hm2排煙量計(jì)算;擔(dān)負(fù)2個及2個以上防煙分區(qū)時,以120m3/hm2排煙量計(jì)算。另外,對于地下車庫等場所,通常以每小時換氣次數(shù)6~10次來計(jì)算排煙量。根據(jù)計(jì)算出的排煙量來確定排煙風(fēng)機(jī)的容量。多個防煙分區(qū)共用一套排煙設(shè)備時,排煙風(fēng)機(jī)容量應(yīng)按最大的一個區(qū)域的面積計(jì)算。

        3.3 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)離地下車庫出入口的盡頭上部。

        這樣布置,可形成良好的對流,有利于排煙,節(jié)約成本。多出口地下建筑排煙,一般從一個出入口送風(fēng),另一個出入口排煙,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煙。

        4 地下建筑防排煙常見問題及對策

        4.1 系統(tǒng)設(shè)置問題

        地下建筑如滿足規(guī)范規(guī)定的排煙條件時,都應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施,但在設(shè)置過程中,通常沒有根據(jù)不同的使用功能分開設(shè)置。例如車庫與設(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)置存在的問題是:(1)汽車庫及各類房間合用機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng),火災(zāi)發(fā)生時依賴自動報(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)大量使用電動風(fēng)閥等帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu),故障率高;(3)系統(tǒng)適用性差;(4)系統(tǒng)造價高,能耗高。

        采取的對策為:(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設(shè)置;(2)按《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.1.5條(設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)的汽車庫,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、《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施/暖通空調(diào)動力》4.1.3條、4.4.1條、4.4.2條等要求,從適用、經(jīng)濟(jì)、安全可靠的基本設(shè)計(jì)原則出發(fā),要求分開設(shè)置。endprint

        4.2 地下建筑某些部位排煙設(shè)施設(shè)置問題

        《建規(guī)》第8.5.4條規(guī)定,地下或半地下建筑(室)、地上建筑內(nèi)的無窗房間,當(dāng)總建筑面積大于200m2或一個房間建筑面積大于50m2,且經(jīng)常有人停留或可燃物較多時,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。

        采取的對策為:(1)水泵房、變配電房(使用干式變壓器、少油或真空開關(guān))、柴油發(fā)電機(jī)房等設(shè)備用房無可燃物或可燃物甚少,除非與值班室合建,一般也無人經(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》(以下簡稱《人防規(guī)范》)第4.1.4條規(guī)定,水泵房、污水泵房等無可燃物的房間,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》解釋,溜冰館的冰場、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)等無可燃物或無人員停留,自行車庫屬于戊類物品庫,摩托車庫屬于丁類物品庫(4.1.3條)。對比《建規(guī)》的規(guī)定,可見這些部位(除非面積過大)也可不設(shè)置排煙設(shè)施。

        4.3 補(bǔ)風(fēng)口與排煙口的設(shè)置問題

        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)置是一個重要問題。通常存在的問題是:(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,補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在儲煙倉下沿以下,且補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)與儲煙倉、排煙口保持盡可能大的間距,這樣才不會擾動煙氣,也不會使冷熱氣流對撞,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5m;(3)排煙口的大小不應(yīng)簡單按連接風(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條的要求,明確標(biāo)注尺寸和安裝高度。

        4.4 排煙風(fēng)機(jī)房設(shè)置問題

        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30min,防止風(fēng)機(jī)直接被火焰威脅,就必須有一個安全的空間放置排煙風(fēng)機(jī)。當(dāng)條件受到限制時,也應(yīng)有防火保護(hù)。通常存在的問題是:風(fēng)機(jī)吊裝,入口設(shè)排煙防火閥但無機(jī)房。采取的對策為:排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在專用機(jī)房內(nèi),該房間應(yīng)采用耐火極限不低于2.0h的隔墻和1.5h的樓板及甲級防火門與其他部位隔開。

        5 結(jié)語

        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)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對于新生、邊緣問題的處理,更應(yīng)綜合權(quán)衡,慎之又慎。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 唐永,邢志祥.高層建筑火災(zāi)安全疏散研究述評[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2011(10):56-59.

        [2] 洪金男.高層建筑防排煙設(shè)計(jì)中常見問題分析及對策探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(28):74.endprint

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