邱立海
(榮盛建筑設(shè)計(jì)有限公司 河北省廊坊市 065000)
社會(huì)各方面發(fā)展對建筑工程質(zhì)量有著較高要求,其中防排煙設(shè)計(jì)作為建筑工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,做好該方面可以極大的提升建筑工程安全性。同時(shí),火災(zāi)煙含有大量的有毒物質(zhì),例如:CO、CO2、HF、HCl等方面,并且人所在長期的高溫狀態(tài)下,就會(huì)出現(xiàn)缺氧的狀態(tài),進(jìn)行對人體造成傷害。因此,加強(qiáng)排除煙氣的效果,并且確保人員可以安全疏散,延緩煙氣的蔓延,加強(qiáng)救火的及時(shí)性,是建筑排煙設(shè)計(jì)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在建筑施工圖設(shè)計(jì)階段,暖通專業(yè)需要掌握防排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn),根據(jù)火災(zāi)規(guī)律與建筑特點(diǎn)科學(xué)的展開設(shè)計(jì),才能保證建筑防排煙設(shè)計(jì)的效果,確保建筑工程的施工質(zhì)量和消防安全。建筑工程的類別繁多,本文僅就民用建筑排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)常見疑難問題提出理解與分析。
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)(2018年版)(下文簡稱為《建規(guī)》)第8.5.3條的相關(guān)規(guī)定,應(yīng)當(dāng)在民用建筑中庭內(nèi)部排煙設(shè)備,并且中庭通常都是貫通數(shù)層,這樣在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候可以產(chǎn)生煙囪效應(yīng),火災(zāi)和煙氣蔓延的速度相對較快,可以在短時(shí)間內(nèi)煙氣充滿整個(gè)中庭空間。同時(shí),在充滿整個(gè)中庭以后,可以借用中庭進(jìn)行擴(kuò)散,一直到周圍的空間。因此,在建筑排煙設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要對各個(gè)方面進(jìn)行綜合性的考慮,通過利用有效的排煙和防煙手段,加強(qiáng)對火勢和煙氣的控制效果,避免造成較大的影響。
建筑中庭的是一個(gè)廣泛的概念,其功能在于體現(xiàn)建筑共享空間的理念,常用于旅館、寫字樓、商業(yè)中心等建筑?!睹裼媒ㄖO(shè)計(jì)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50504—2009)規(guī)定:中庭是指建筑中貫通多層的室內(nèi)大廳。另外,上?!督ㄖ琅艧熂夹g(shù)規(guī)程》(DGJ 08-88-2006)規(guī)定:中庭是有層數(shù)要求的,一般情況下是指三層以上,包括三層,對邊最小凈距離不小于6m,且連通空間的最小投影面積大于100m2的大容積空間目前階段,《建規(guī)》中只是明確中庭應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施,但是對于中庭并沒有在規(guī)范中給出準(zhǔn)確的定義,對于中庭的規(guī)模尚無限定條件,加上建筑的形式多種多樣,只能具體問題具體分析,各地執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)并不一致,建筑中的共享空間是否定義為中庭,暖通設(shè)計(jì)應(yīng)按建筑專業(yè)的功能要求結(jié)合建筑特點(diǎn)進(jìn)行定性。
《建筑防煙排煙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51251—2017)對公共建筑中的空間凈高大于6m場所排煙量計(jì)算及防煙分區(qū)設(shè)置都提出相應(yīng)要求。中庭的特點(diǎn)之一也是空間高大,一般凈高也會(huì)大于6m。中庭與高大空間的區(qū)別:中庭貫穿多個(gè)樓層,其功能在于共享,一般不明確具體的使用功能也不應(yīng)設(shè)置可燃物,空間上往往與各個(gè)樓層連通,其火災(zāi)危險(xiǎn)性在于連通空間會(huì)成為火勢豎向蔓延的主要通道,火勢和煙氣會(huì)從連通部位侵入各個(gè)樓層,;高大空間指因其建筑使用功能要求而凈高大于6m的場所,如宴會(huì)廳、觀眾廳、多功能廳、會(huì)議廳等,其火災(zāi)危險(xiǎn)性在于該類場所內(nèi)可燃物較多或人員密集,火災(zāi)時(shí)一般不會(huì)成為危及其它樓層的豎向通道。
中庭是建筑排煙設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,通常是利用減少煙氣的產(chǎn)生,以及控制煙氣運(yùn)動(dòng)等方式,并且中庭不應(yīng)布置可燃物,目的就在于減少煙氣產(chǎn)生。對相連通的空間采取可靠的防火分隔措施,可以防止火災(zāi)通過連通空間迅速向上蔓延。中庭設(shè)置排煙設(shè)施,能使煙氣有序運(yùn)動(dòng)和排出建筑物,為人員贏得必要的逃生時(shí)間。首先中庭與回廊及各使用房間之間應(yīng)作為不同防煙分區(qū)處理,回廊與中庭之間應(yīng)設(shè)置擋煙垂壁或卷簾。建筑的中庭、與中庭相連通的回廊及周圍場所應(yīng)按(GB 51251—2017)規(guī)定設(shè)置相應(yīng)的排煙系統(tǒng),火災(zāi)時(shí)首先應(yīng)將著火點(diǎn)所在的防煙分區(qū)內(nèi)的煙氣排出。
要想保證中庭排煙設(shè)計(jì)的效果,加強(qiáng)中庭排煙量計(jì)算是非常必要的。那么,在計(jì)算的時(shí)候,需要對煙氣聚積的來源進(jìn)行明確,通常其來源分為兩個(gè)方面,主要為:中庭周圍場地所產(chǎn)生的煙氣、中庭內(nèi)部產(chǎn)生火災(zāi)形成的煙霧。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,若是中庭周圍場地設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)備,所以需要按照最大煙量的2倍進(jìn)行計(jì)算,且不應(yīng)小于107000m3/h;同時(shí),在設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)的時(shí)候,需要對排煙量和自然排煙窗的風(fēng)速進(jìn)行設(shè)定,一般情況下不能大于0.5m/s。但是在風(fēng)速設(shè)定的時(shí)候,需要根據(jù)開窗口的面積有針對性的進(jìn)行設(shè)定,確保中庭排煙量計(jì)算的準(zhǔn)確性。
在一些多層辦公、學(xué)校、物業(yè)樓等小型公建項(xiàng)目中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部二層或三層連通空間投影面積小于100m2的挑空空間,有時(shí)其投影面積僅為十幾平米,如果按中庭的相關(guān)要求進(jìn)行排煙設(shè)計(jì),其機(jī)械排煙量或自然排煙口面積均難以實(shí)現(xiàn),甚至?xí)虼藢?dǎo)致其建筑方案無法實(shí)施。此種情況建議針對建筑功能進(jìn)行分析后,借鑒各省市的較成熟的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行排煙設(shè)計(jì),在保證消防安全的前提下優(yōu)先采用自然排煙,條件限制時(shí)可采用機(jī)械排煙系統(tǒng)。
民用建筑內(nèi)長度大于20m的疏散走道應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。
應(yīng)當(dāng)根據(jù)走到寬度對防煙分析進(jìn)行設(shè)計(jì),例如:走道寬度小于2.5m時(shí),防煙分區(qū)的長邊長度一定要小于60m。對于L型、H型、回型等不規(guī)則疏散走道的長度應(yīng)按同一防煙分區(qū)內(nèi)連續(xù)疏散路徑不重復(fù)計(jì)算的最長距離確定。
當(dāng)公共建筑僅需在走道或回廊設(shè)置排煙時(shí),其機(jī)械排煙量不應(yīng)小于13000m3/h,或在走道兩端(側(cè))均設(shè)置面積不小于2m2的自然排煙窗(口)且兩側(cè)自然排煙窗(口)的距離不應(yīng)小于走道長度的2/3。當(dāng)公共建筑房間內(nèi)與走道或回廊均需設(shè)置排煙時(shí),其走道或回廊的機(jī)械排煙量可按60m3(/h·m2)計(jì)算且不小于13000m3/h,或設(shè)置有效面積不小于走道、回廊建筑面積2%的自然排煙窗(口)。對于需要設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)的房間,當(dāng)其建筑面積小于50m2時(shí),可通過走道排煙,排煙口可設(shè)置在疏散走道;排煙量應(yīng)按(GB 51251—2017)第 4.6.3 條第 3 款計(jì)算。
根據(jù)(GB 51251—2017)關(guān)于走道排煙的相關(guān)規(guī)定均針對于公共建筑,而住宅并不屬于公共建筑,那么住宅地下室走道的排煙設(shè)計(jì)各地也不盡相同,一般為以下兩種做法:①住宅地下室走道按公共建筑走道要求進(jìn)行排煙設(shè)計(jì),其防煙分區(qū)、排煙量等具體要求同第3項(xiàng)。②住宅地下室不同于公共建筑,其走道排煙量按建筑凈空小于或等于6m的場所的確定,其排煙量應(yīng)按不小于60m3/(h·m2)計(jì)算,且取值不小于15000m3/h,或設(shè)置有效面積不小于該房間建筑面積2%的自然排煙窗(口),但是如果住宅走道防煙分區(qū)的面積和長度的確定將會(huì)增減很大難度。很明顯住宅走道的火災(zāi)危險(xiǎn)性明顯低于公共建筑,按第一種做法設(shè)置排煙系統(tǒng)更符合實(shí)際。
自然排煙主要是建筑設(shè)置自然排煙,可開啟外窗的排煙較簡便,運(yùn)行故障少,可靠性高,基本可以保證正常使用,不會(huì)受電力供應(yīng)或控制系統(tǒng)故障影響。
建筑空間凈高小于或等于6m的場所,采用自然排煙時(shí)應(yīng)設(shè)置有效面積不小于該房間建筑面積2%的自然排煙窗(口)。
(GB 51251—2017)第4.5.1條規(guī)定:若是建筑的走道或者建筑面積不超過500m2的話,可以在設(shè)置排煙是場地設(shè)定補(bǔ)風(fēng)系,以此確保建筑排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果。其實(shí),這樣設(shè)計(jì)主要是因?yàn)閳鏊拿娣e較小,排煙量也較小,那么就可以利用各種建筑結(jié)構(gòu)存在縫隙,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),進(jìn)而滿足建筑排煙系統(tǒng)的運(yùn)行需求。由此可知,補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)是針對于機(jī)械排煙而言,這一點(diǎn)同時(shí)可參考原高規(guī)(GB 50054—95)(2005年版)第8.4.11條規(guī)定:若是設(shè)置機(jī)械排煙的地下室,影響根據(jù)建筑工程的運(yùn)營需求,設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng),但是在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要對送風(fēng)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,一定不能大于50%,這樣才能保證良好的送風(fēng)效果。其實(shí),送風(fēng)系統(tǒng)就是基于空氣流動(dòng)原理,對建筑工程某一空間的空間煙氣進(jìn)行排出,并且將外部的空氣進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)候,需要具有一定的針對性,若是建筑空間存在門窗或者縫隙的話,則不需要設(shè)定送風(fēng)系統(tǒng),可是若是在密閉的空間下,像是地下室,就需要設(shè)定送風(fēng)系統(tǒng)。
對比前后兩本規(guī)范對于補(bǔ)風(fēng)的設(shè)置要求,可知(GB 51251—2017)加強(qiáng)了對地上大于500m2的房間機(jī)械排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)要求。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),各地對于補(bǔ)風(fēng)的要求不盡相同,有些項(xiàng)目對于自然排煙同樣要求設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),但對于自然補(bǔ)風(fēng)口的設(shè)置面積缺乏規(guī)范依據(jù),一般會(huì)要求按排煙口的50%設(shè)置補(bǔ)風(fēng)口,但在實(shí)施過程中難度很大。從而導(dǎo)致很多項(xiàng)目因此采用機(jī)械排煙系統(tǒng),導(dǎo)致優(yōu)先采用自然排煙的原則無法實(shí)施。
近年來,城市化的不斷建設(shè),建筑工程數(shù)量逐漸增多,且其功能也越來越豐富,暖通設(shè)計(jì)是其中的重要組成部分。建筑暖通防排煙設(shè)計(jì)時(shí),任何一點(diǎn)失誤都會(huì)導(dǎo)致消防安全問題的產(chǎn)生。因此,在建筑暖通防排煙設(shè)計(jì)時(shí)需對各項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)掌握準(zhǔn)確,根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開各項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),確保其設(shè)計(jì)效果,為建筑工程質(zhì)量的提升提供重要支持。