金 鐸 臧廣宇

（昆明理工泛亞設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 昆明 650224）

0 引言

現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014（2018年版）[1]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》）對(duì)高層病房樓和潔凈手術(shù)部提出了設(shè)置避難間的要求，此要求是在參考了歐美等國(guó)家對(duì)醫(yī)療建筑避難區(qū)域或使用輪椅等行動(dòng)不便人員避難的規(guī)定，結(jié)合我國(guó)相關(guān)實(shí)際情況確定的，主要是為了在火災(zāi)時(shí)及時(shí)疏散人員，對(duì)行動(dòng)不便的病人提供避難需要并保證其避難安全。

本文通過(guò)對(duì)高層病房樓和潔凈手術(shù)部中的避難間的設(shè)置要求的理解和分析，對(duì)規(guī)范所規(guī)定的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算方法提出質(zhì)疑，并通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算和分析，提出合理的系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算方法以及相應(yīng)的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制要求，提高避難間火災(zāi)時(shí)的避難安全性。

1 醫(yī)院避難間加壓送風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題

（1）醫(yī)院避難間的設(shè)置要求

現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范《建規(guī)》[1]第5.5.24 條要求醫(yī)院高層病房樓應(yīng)在二層及以上的病房樓層和潔凈手術(shù)部設(shè)置避難間，而在避難間設(shè)置的諸多要求中與防煙系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容如下：

①避難間服務(wù)的護(hù)理單元不應(yīng)超過(guò)2 個(gè)，其凈面積應(yīng)按每個(gè)護(hù)理單元不小于25.0m2確定。

本條規(guī)定了此類(lèi)避難間的面積劃分。每個(gè)護(hù)理單元的床位數(shù)一般是40 床～60 床，建筑面積為1200m2～1500m2，按3 人間病房、疏散著火房間和相鄰房間的患者共9 人，每個(gè)床位按2m2計(jì)算，共需要18m2，加上消防員和醫(yī)護(hù)人員、家屬所占用面積，規(guī)定每個(gè)護(hù)理單元避難間面積不小于25m2。由此可看出避難間面積一般為服務(wù)于一個(gè)護(hù)理單元的避難間凈面積不小于25m2，服務(wù)于兩個(gè)護(hù)理單元的避難間凈面積不小于50m2。

②應(yīng)設(shè)置直接對(duì)外的可開(kāi)啟窗口或獨(dú)立的機(jī)械防煙設(shè)施，外窗應(yīng)采用乙級(jí)防火窗。

本條規(guī)定此類(lèi)避難間應(yīng)采用自然通風(fēng)或者機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙措施。

（2）避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算方法

現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51251-2017[2]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《煙規(guī)》）中避難層（間）機(jī)械加壓送風(fēng)量是參考現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50098（2009年版）[3]中人員掩蔽室內(nèi)時(shí)，清潔通風(fēng)的通風(fēng)量取值的，即每人每小時(shí)6m3～7m3。為方便設(shè)計(jì)人員計(jì)算，以避難間凈面積每平方米需要30m3/h 計(jì)算（即按每平方米可容納5 人計(jì)算）。封閉避難層（間）與走道之間的壓差應(yīng)為25Pa～30Pa。

（3）醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題

①醫(yī)院避難間與常規(guī)避難層（間）設(shè)置位置的區(qū)別。

醫(yī)院避難間是要求設(shè)置在高層病房樓二層及以上的病房樓層和潔凈手術(shù)部的，高層病房樓二層及以上的病房樓層每層均需設(shè)置，避難間是服務(wù)于本樓層的護(hù)理單元，通常設(shè)置是靠近樓梯間，采用防火門(mén)與疏散走道相連；而常規(guī)避難層（間）是要求設(shè)置在建筑高度大于100m 的公共建筑的，第一個(gè)避難層（間）的樓地面至滅火救援場(chǎng)地地面的高度應(yīng)不大于50m，兩個(gè)避難層（間）之間的高度不宜大于50m，常規(guī)避難層（間）是服務(wù)于整棟超高層建筑的，是為疏散人員提供一個(gè)緩沖、休息、暫時(shí)避難的場(chǎng)所。

②按照常規(guī)避難層（間）設(shè)計(jì)可能存在的安全隱患。

常規(guī)避難層（間）火災(zāi)疏散時(shí)，僅存在前室的疏散門(mén)或避難層設(shè)備區(qū)的防火門(mén)與之相連，由于超高層建筑樓梯間、前室和避難層（間）均設(shè)置有機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，煙氣通過(guò)上部和下部樓梯間、前室進(jìn)入避難層（間）的可能性較小；避難層設(shè)備區(qū)一般僅為給排水、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備用房，室內(nèi)可燃物和人員較少，發(fā)生火災(zāi)的概率也較低，火災(zāi)煙氣通過(guò)設(shè)備區(qū)走道進(jìn)入避難層（間）的可能性也較小。

常規(guī)避難層（間）設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的主要目的是在封閉的避難層（間）內(nèi)給避難人員提供一定量的新鮮空氣和保持室內(nèi)的正壓，以避免煙氣通過(guò)縫隙滲透進(jìn)入避難層（間）。

醫(yī)院避難間通常采用防火門(mén)與疏散走道相連，火災(zāi)時(shí)煙氣通過(guò)疏散走道進(jìn)入避難間的可能性較大，且由于面積較小（一般為30m2～60m2），按《煙規(guī)》[2]計(jì)算的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量不足以在人員進(jìn)入避難間時(shí)形成阻擋煙氣進(jìn)入的門(mén)斷面風(fēng)速，煙氣很容易隨著人員的進(jìn)入而隨之進(jìn)入避難間，威脅人員的安全，無(wú)法保證避難間的安全避難的需求；另外由于《煙規(guī)》[2]規(guī)定機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算方法未與按照保證室內(nèi)壓力值的計(jì)算風(fēng)量進(jìn)行對(duì)比選擇，故也無(wú)法保證規(guī)范對(duì)避難間的正壓要求，即防火門(mén)關(guān)閉時(shí)，煙氣不會(huì)通過(guò)門(mén)縫滲透進(jìn)入室內(nèi)。

2 醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置建議

鑒于醫(yī)院避難間的建筑設(shè)置要求，一般避難間均貼鄰樓梯間或前室，且各樓層避難間均設(shè)置在每個(gè)樓層的同一位置，建議醫(yī)院避難間的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)采用豎向設(shè)置，機(jī)房宜設(shè)置在機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的底部，條件不具備時(shí)，機(jī)房也可設(shè)置在屋頂。

避難間火災(zāi)時(shí)不僅是在火災(zāi)發(fā)生樓層有人員停留、避難，其他樓層也會(huì)有疏散不便的人員停留、避難，機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)不僅要防止煙氣進(jìn)入室內(nèi)，還應(yīng)為室內(nèi)避難人員提供必要的新鮮空氣，而且避難間的門(mén)和窗規(guī)范均規(guī)定采用防火門(mén)窗，且防火門(mén)窗的氣密性均有嚴(yán)格的要求，為了提高系統(tǒng)的可靠性及安全性，建議避難間機(jī)械加壓送風(fēng)口采用常開(kāi)風(fēng)口（自垂百葉風(fēng)口），防火門(mén)窗采用帶有啟閉信號(hào)的常閉防火門(mén)窗。

由于把所有樓層的避難間當(dāng)做了一個(gè)恒壓的防火空間考慮，每個(gè)樓層避難層間的風(fēng)量分配和壓力分布就格外重要，建議機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的管路風(fēng)速不宜過(guò)大，采取有效措施（例如變斷面均勻送風(fēng)）滿足每層避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量的要求。

（2）機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量計(jì)算

在火災(zāi)情況下，為了避免煙氣隨門(mén)扇的開(kāi)啟或門(mén)縫滲透進(jìn)入醫(yī)院避難間，故醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量由兩部分組成：按照一層門(mén)洞風(fēng)速法計(jì)算的風(fēng)量+剩余其他樓層Max（保證室內(nèi)正壓按照壓差法，《煙規(guī)》[2]第3.4.3 條規(guī)定的計(jì)算方法）的風(fēng)量。

式中：Ls為醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量，m3/h；Lv為采用風(fēng)速法計(jì)算的醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量，m3/h；LY為采用壓差法計(jì)算的醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量，m3/h；Lb為采用《煙規(guī)》[2]第3.4.3 條計(jì)算的醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量，m3/h。

式中：Ak為一層內(nèi)開(kāi)啟門(mén)的總截面積，m2；v為門(mén)洞斷面風(fēng)速，m/s，參考《煙規(guī)》[2]中門(mén)洞風(fēng)速取1.0m/s；N1為設(shè)計(jì)疏散門(mén)開(kāi)啟的數(shù)量，設(shè)計(jì)1層內(nèi)疏散門(mén)開(kāi)啟，取N1=1。

式中：A為每個(gè)疏散門(mén)的有效漏風(fēng)面積，m2，疏散門(mén)的門(mén)縫寬度取0.002m～0.004m；ΔP為避難間與走道之間的壓力差，Pa，取值：25Pa～30Pa；1.25 為不嚴(yán)密附加系數(shù)。

式中：Lb為采用《煙規(guī)》[2]第3.4.3 條計(jì)算的醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量，m3/h；S為避難間的凈面積，m2；lm為按《煙規(guī)》[2]第3.4.3 條取值：避難間凈面積每平方米不小于30m3/h。

（3）機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的消防聯(lián)動(dòng)控制

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由火災(zāi)發(fā)生所在防火分區(qū)內(nèi)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器或一只火災(zāi)探測(cè)器與一只手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào)，作為機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和醫(yī)院避難間常閉防火門(mén)關(guān)閉的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制加壓送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和醫(yī)院避難間常閉防火門(mén)的關(guān)閉。

機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)應(yīng)能現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)、消防控制室手動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)防火分區(qū)內(nèi)火災(zāi)確認(rèn)后，應(yīng)能在15s內(nèi)聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟避難間的機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)。消防控制設(shè)備應(yīng)顯示避難間機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)、醫(yī)院避難間防火門(mén)的啟閉狀態(tài)。

3 某地醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例分析

（1）某項(xiàng)目介紹及建筑布置

某地項(xiàng)目的醫(yī)院綜合樓為一類(lèi)高層公共（醫(yī)療）建筑，建筑層數(shù)為地上二十層，建筑高度為84.5m，總建筑面積為29131.4m2，建筑占地面積為1528.1m2，住院床位數(shù)233床。

醫(yī)院綜合樓二層功能為醫(yī)療用品儲(chǔ)藏間，三層至二十層功能為病房及醫(yī)護(hù)辦公，三層至二十層的中醫(yī)綜合治療室兼做避難間，避難間的建筑布局設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 三層至二十層避難間平面布局示意圖Fig.1 Layout plan of refuge room from 3rd floor to 20th floor

（2）某項(xiàng)目加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算

以此項(xiàng)目為例，避難間靠近疏散樓梯間，由于避難間設(shè)置位置受限，不能滿足《煙規(guī)》[2]中避難間防煙系統(tǒng)采用自然通風(fēng)系統(tǒng)的要求，故避難間的防煙系統(tǒng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)的方式。

該項(xiàng)目二層及以上每層設(shè)一間避難間，共計(jì)18 間；每間避難間面積均為26.2m2，設(shè)一扇防火門(mén)（尺寸1.2m×2.1m），一扇防火窗（尺寸3.3m×2.2m，可開(kāi)啟窗扇尺寸2.2m×1.5m，）；機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)置于屋面風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)；機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)豎向設(shè)置，管道設(shè)置在管井內(nèi)。避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量按照下述兩種計(jì)算條件分別按上述公式（1）～（4）計(jì)算。

①防火門(mén)窗的縫隙總長(zhǎng)度為19.4m，寬度按照0.002m 計(jì)算，避難間與走道的壓差按25Pa 計(jì)算。

Lv=Ak×v×N1×3600=9072（m3/h）

LY=0.827×A×△P1/2×1.25×3600=722（m3/h）

Lb=S×lm=786（m3/h）

Ls=Lv+17×Max（LY，Lb）=22434（m3/h）

②防火門(mén)窗的縫隙總長(zhǎng)度為19.4m，寬度按照0.004m 計(jì)算，避難間與走道的壓差按30Pa 計(jì)算。

Lv=Ak×v×N1×3600=9072（m3/h）

LY=0.827×A×△P1/2×1.25×3600=1582（m3/h）

Lb=S×lm=786（m3/h）

Ls=Lv+17×Max（LY，Lb）=35966（m3/h）

（3）某項(xiàng)目加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量分析

實(shí)際工程中，大部分醫(yī)院避難間面積范圍在30m2～60m2，根據(jù)《煙規(guī)》[2]第3.4.3 條計(jì)算的加壓送風(fēng)量范圍在900m3/h～1800m3/h；一般避難間所設(shè)門(mén)窗的漏風(fēng)量在1200m3/h 左右。

由上述兩種計(jì)算條件計(jì)算的結(jié)果可得出，當(dāng)醫(yī)院避難間的防火門(mén)窗的密閉條件較好、避難間與走道的壓差較小時(shí)，普通醫(yī)院避難間的加壓送風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量為22500m3/h 左右；當(dāng)醫(yī)院避難間的防火門(mén)窗的密閉條件一般、避難間與走道的壓差較大時(shí)，普通醫(yī)院避難間的加壓送風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量為36000m3/h 左右。由此可看出，一般的普通醫(yī)院避難間的加壓送風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量為22500m3/h～36000m3/h 之間，此風(fēng)量在滿足規(guī)范相應(yīng)的要求下，既增加了避難間的安全可靠性，又具有較容易實(shí)現(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用條件，經(jīng)濟(jì)性較好，安全性和可行性較高。

4 結(jié)論

本文針對(duì)醫(yī)院避難間機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算，若套用《煙規(guī)》[2]中避難間加壓送風(fēng)量的計(jì)算方法會(huì)導(dǎo)致機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量過(guò)小，無(wú)法保證避難間的防煙要求，給避難間的人員安全避難留有隱患這一問(wèn)題，筆者結(jié)合工程的實(shí)際情況與規(guī)范要求的相應(yīng)計(jì)算方法，對(duì)避難間機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置、風(fēng)量計(jì)算、消防聯(lián)動(dòng)控制要求等方面提出合理的建議，在確保醫(yī)院避難間的防煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范要求的前提條件下，更貼合醫(yī)院避難間火災(zāi)時(shí)的實(shí)際使用情況，采取經(jīng)濟(jì)合理的方式以提高避難間的避難安全性。