馬桂飛
【摘要】建筑防排煙設計是建筑消防的重要內容,本文介紹了《建筑防排煙技術標準》在倉庫建筑中的應用,具體分析了新老規(guī)范排煙的計算過程,最后對新老規(guī)范的不同進行了總結。
【關鍵詞】建筑防煙排煙技術標準;倉庫;排煙
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
10.111
建筑防排煙設計是建筑消防的重要內容,在建筑設計的不同環(huán)節(jié)中,不僅要注意防火設計,更要注意防排煙設計。筆者通過自己設計的倉庫建筑,詳細介紹了新老規(guī)范排煙的計算過程,為以后相關的設計工作提供參考。
1、工程概況
本建筑為倉庫建筑,單層,層高9.5米,長為84000mm,寬為67000mm,屋面斜度小于12°,有自動噴水滅火系統(tǒng)。
2、排煙設計
2.1關于防煙分區(qū)
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006第9.4.2條規(guī)定,需設置機械排煙設施且室內凈高小于等于6米的場所應劃分防煙分區(qū);每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500m2,防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)。本建筑層高9.5m,不需劃分防煙分區(qū)。
(2)《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.2.4條規(guī)定,公共建筑、工業(yè)建筑防煙分區(qū)的最大允許面積及其長邊長度應符合表4.2.4的規(guī)定,由表4.2.4知,層高9.5米的庫房需劃分防煙分區(qū),且最大允許面積為2000m2,長邊最大長度不超過60m,但是防煙分區(qū)之間可不設置擋煙設施。本建筑劃分4個防煙分區(qū)。
2.2關于擋煙垂壁
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006第9.4.2條規(guī)定,防煙分區(qū)宜采用隔墻、頂棚下突出不小于500mm的結構梁以及頂棚或吊頂下突出不小于500mm的不燃燒體等進行分隔。即擋煙垂壁高度為500mm。
(2)《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.6.2條規(guī)定,當采用自然排煙方式時,儲煙倉的厚度不應小于空間凈高的20%,且不應小于500mm;當采用機械排煙方式時,不應小于空間凈高的10%,且不應小于500mm。本建筑采用機械排煙時,擋煙垂壁最小高度為9.5*10%=0.95m;采用自然排煙時,擋煙垂壁最小高度為9.5*20%=1.9m。
2.3關于最小清晰高度
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006中沒有規(guī)定最小清晰高度。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.6.9條知,最小清晰高度為Hq=1.6+0.1*9.5=2.55m。
2.4關于排煙風機
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006中9.4.9中規(guī)定排煙風機宜設置在通風機房內。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.4.4、4.4.5條知,排煙風機宜設置在排煙系統(tǒng)的最高處,且應設置在專用機房內。
2.5關于機械排煙
2.5.1計算過程
(1)由《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006第9.4.5條知,本建筑的排煙量為84*67*60=337680m3/h。即該建筑的系統(tǒng)排煙量為337680m3/h。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.6.3條查表知,每個防煙分區(qū)的排煙量為142000m3/h;由4.6.6~4.6.13知,該建筑設有自動噴水滅火系統(tǒng),火災達到穩(wěn)態(tài)時的熱釋放速率為4.0MW,最小清晰高度由第3條知為2.55米,本建筑計算中清晰高度取值為7.5米,則儲煙倉厚度為9.5-7.5=2米,根據(jù)公式計算知,排煙量為115592.54m3/h;兩者取大值,即排煙量為142000m3/h。由4.6.4條知,對于建筑空間凈高大于6米的場所,系統(tǒng)的排煙量應安排煙量最大的一個防煙分區(qū)進行計算,即該建筑的系統(tǒng)排煙量為142000m3/h。
5.5.2應用實例
(1)由《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006第9.4.5條和9.4.9知,當庫房采用機械排煙時,可采用屋頂排煙風機進行機械排煙,不需設置排煙機房。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.4.4、4.4.5、4.4.8、6.3.1條知,當庫房需要采用機械排煙時,需設置排煙機房,利用排煙管道將排煙口接至相應的防煙分區(qū)內,且排煙管道應滿足耐火極限要求及需采用不小于40mm的不燃材料隔熱,排煙口還需滿足最大排煙量的要求。由4.1.4、4.4.14~4.4.16條知,丙類倉庫設置機械排煙時,還需設置滿足本規(guī)范要求的固定窗。
2.6關于自然排煙
2.6.1計算過程
1)由《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006第9.2.2條知,建筑的排煙面積為建筑面積的2%~5%,通常取2%,即本建筑的排煙面積為84*67*2%=112.56m2。
2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.6.3條知,排煙天窗的面積與排煙量的計算值有關。由第5條知,該建筑清晰高度取值7.5米,儲煙倉取值為2米時,該建筑的計算排煙量為142000m3/h。由表4.6.3及下邊的注解知,當采用排煙天窗時,每個防煙分區(qū)的排煙天窗面積為142000/0.84/3600/1.4=33.54m2,整個建筑的排煙面積為33.54*4=134.16m2。當采用側窗時,每個防煙分區(qū)排煙面積為142000/0.84/3600=46.96m2,整個建筑的排煙面積為46.96*4=187.84m2。
2.6.2應用實例
(1)由于《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006中只規(guī)定了排煙面積,沒有進行其他規(guī)定,故設計自然排煙時,只需滿足排煙面積即可。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.3.4條知,由于本建筑屋面斜度小于12°,應滿足每200m2的建筑面積應設置相應的自然排煙窗,且自然排煙窗應在屋面均勻設置且宜采用自動控制方式開啟。由4.3.6條知,自然排煙窗應設置手動開啟裝置,且應設置距地面1.3m~1.5m的位置。
2.7關于排煙口的最大排煙量
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006中沒有規(guī)定排煙口的最大排煙量。
(2)由《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.6.14條知,排煙口的最大排煙量應按4.6.14計算或按附錄B選取。
3、補風設計
(1)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006中9.4.4條規(guī)定,在地下建筑和地上密閉場所中設置機械排煙系統(tǒng)時,應同時設置補風系統(tǒng),且補風量不應小于排煙量的50%。
(2)《建筑防煙排煙技術標準》GB51251-2017第4.5.1~4.5.7明確規(guī)定了需設置補風的場所、補風量、自然進風方式、補風口與排煙口的設置要求、補風口的風速以及補風管道的耐火極限要求。
結論:
新規(guī)范及原規(guī)范的區(qū)別有以下幾點:
(1)新規(guī)范需劃分防煙分區(qū),老規(guī)范不需要;
(2)新規(guī)范的擋煙垂壁高度需經(jīng)計算確定,老規(guī)范不需要;
(3)新規(guī)范增加了關于最小清晰高度及排煙口的最大排煙量的計算的規(guī)定;
(4)新規(guī)范規(guī)定了排煙風機應設置在專用機房內,老規(guī)范中用的宜,沒有強制要求,在設計中老規(guī)范可以采用屋頂排煙風機,新規(guī)范只能將排煙風機放在機房內,增加排煙管道,既增加了初投資,又減少了庫房的可利用空間。
(5)排煙量及排煙天窗的計算方式不同;
(6)新規(guī)范詳細介紹了補風口的風速及補風管道多的耐火極限。
參考文獻:
[1]GB51251-2017.建筑防煙排煙技術標準
[2]GB50016-2006.建筑設計防火規(guī)范