楊寶恩
(衡水市建筑設計院有限責任公司,河北 衡水 053000)
隨著國家的發(fā)展,高層建筑、超高層建筑越來越多,關于建筑防煙排煙方面的內容越來越多,越來越復雜。國家相繼頒布、實施了《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014[1],《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》GB 51251-2017[2]。幾年來的實際工程實踐也暴露了其中的很多問題,GB50016-2014修訂為GB50016-2014(2018年版),《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》GB 51251-2017原定于2021年6月出版局部修訂版,截至目前尚無消息?!督ㄖ阑鹪O計手冊》[3]對于避難層(間)的解釋:“避難層(間)系建筑內用于人員暫時躲避火災及其煙氣危害的樓層(房間)……由于其樓層很高,人員很多,盡管已設有防煙樓梯間等安全疏散設施,但火災時其內部人員仍很難迅速疏散到地面。如果人員大量地擁擠在樓梯間內,以及樓梯間出現(xiàn)意想不到的情況,其后果很難設想……”,因此看來避難設施的防煙設計的嚴格程度應更甚于防煙樓梯間、前室等部位。本文將就避難間加壓送風系統(tǒng)風量計算、加壓送風系統(tǒng)驗收要求等方面做一些分析,希望對此予以重視和研究。
1.1.《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2014(2018年版)5.5.23以及5.5.24對避難層(間)的基本參數(shù)提出要求,宜按5.0人/m2,避難間凈面積25m2(病房樓避難間)、12m2(老年人照料設施)[1]?!督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)技術標準》(以下簡稱《標準》3.4.3規(guī)定避難層(間)、避難走道的機械加壓送風量應按避難層(間)、避難走道的凈面積每平方米不少于30m3/h計算[2],風量是參照人防工程的清潔通風方式標準來確定。然而地上避難場所與地下人防工程有著很大的差異,人防工程一般是在地下的整體密閉性要求很高的特殊工程,漏風量很少,而避難層一般位于地上的某層(可與設備層共用),為了方便采光,一般會設有若干可開啟外窗;而避難間更是可能若干層均需設置,這樣會存在門窗縫隙,因此漏風的情況比較常見,漏風量會很多,不容忽視;人防工程的送風系統(tǒng)是按防護單元劃分,不存在多樓層共用系統(tǒng)的情況,而針對[1]5.5.24及5.5.24A兩類建筑避難間的加壓送風防煙系統(tǒng)一般是豎向多樓層共用系統(tǒng),由于系統(tǒng)差別很大,計算規(guī)則應該是不相同的,因此筆者認為《標準》關于避難間加壓送風系統(tǒng)的規(guī)定存在嚴重缺陷。
《標準》3.4.4.1規(guī)定:避難層(間)、避難前室與走道之間的壓差應為25~30Pa[2]。在一般多層、高層建筑實際工程中設有完整的避難場所(避難前室-避難走道-避難層)的工程并非常見,在此類工程中由于避難層面積較大,采用面積風量法很可能大于洞口風速法的計算風量,采用面積風量法是科學的。而實際工程中經常碰到只設有避難間的項目,避難間一般與內走道相鄰,因此功能上更類似于避難走道前室,如果按面積風量法計算加壓送風量,拿一間30m2避難間來說,按照《標準》加壓送風量Lb =30*30=900m3/h即可滿足要求,但是當房間門開啟時,門洞口風速僅為0.12m/s(門洞口按單扇門2.1m2,面積更大的雙扇門的洞口風速會更?。谌绱诵〉娘L速下阻擋煙氣的侵入根本不可能實現(xiàn);如果避難間的加壓送風量按照洞口風速法要求,即Lb =2.1*1*3600=7560m3/h(參照避難前室風速),雙扇門會更大;如果按照其他部位防煙系統(tǒng)設計層數(shù)(2~3層加壓送風口開啟),加壓送風防煙系統(tǒng)設計風量會更大,這就與面積風量法產生巨大的差異。因此對于較完善的避難層、避難走道前室、避難走道的部位可以分別按照《標準》的門洞口風速法(避難走道前室)、面積風量法(面積較大的避難層、走道)去設計,但是仍應考慮該外窗的實際漏風量;而對于避難間來說,應該采用門洞口風速法設計更合理一些。
1.2 關于避難場所防煙系統(tǒng)控制與檢測問題
關于避難設施機械加壓送風系統(tǒng),[2]的3.4.3并未規(guī)定應該計算的樓層數(shù),因此在進行該系統(tǒng)設計時會產生分歧。其他部位的防煙系統(tǒng)設計[2]3.4.6針對不同情況做了不同的規(guī)定,那這里的防煙系統(tǒng)該怎么處理?
關于避難層的設置要求,[1] 5.5.23提出了相關規(guī)定;關于特殊場所(高層病房樓、老年人照料設施)的避難間,[1]5.5.24及5.5.24A另外做了規(guī)定。因此說明二者存在差異,在條文解釋中,由于兩類建筑疏散的特殊性,會存在擔架疏散、輪椅疏散,考慮到進入避難間時間較長,門開啟的時間相對其他場所會是不利的情況,煙氣進入的可能性更大,另外避難間的人員密度(5人/m2,參照文獻[1]條文解釋)也和標準制定的依據(jù)不一致,避難間加壓送風系統(tǒng)比其他場所更應采取比較大的洞口風速才更合理。由于避難間加壓送風系統(tǒng)往往是豎向若干層的設計,在未明確需要開啟幾層的情況下,[2] 8.2.5.1關于避難層(間)僅需選取本層的要求也似乎不妥,本條要求風壓和門洞口風速(取何值?)均應滿足規(guī)范要求。
圖1 標準層平面圖
工程概況:本建筑為xx醫(yī)院,建筑高度(消防)49.5米,為一類高層醫(yī)療建筑。本樓共有十二層,內走道凈寬度均大于2.5米,吊頂下凈高2.85米,設有兩套內走道機械排煙系統(tǒng);每層均設有一個醫(yī)辦兼避難間,建筑面積28.3平米,圖1為xx醫(yī)院病房樓某一標準層平面,設有一個1.5*2.1甲級防火門,由于本避難間只設有一個可開啟外窗,不滿足《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》 GB51251-2017/3.2.3的自然通風防煙的要求,因此設計采用了機械加壓送風系統(tǒng),計算如表1:
表1 計算結果
從以上分析過程來看,兩者相差太大。這會影響加壓送風口的選用,造成系統(tǒng)的漏風量也會產生很大差異,進而影響加壓送風系統(tǒng)風道設計以及加壓風機的選擇,因此會對整個加壓送風系統(tǒng)設計的合理性產生重大影響。
另外《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》 GB51251-2017/3.2.3未提及避難走道前室,《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014(2018年版)5.5.23也未提及,是不是認為該部位只能采用機械加壓送風系統(tǒng)?還是漏掉了不得而知,兩本規(guī)范在此處應該更縝密一點?!督ㄖO計防火規(guī)范》GB50016-2014(2018年版)5.5.24.6關于避難間的要求是有直接對外的可開啟外窗,有的審圖機構以此為依據(jù),認為只要有2m2的可開啟外窗就合格,可是未注意到《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》 GB51251-2017/3.2.3要求兩個朝向分別2m2的要求,在這點上是后者盲目地由避難層涵蓋到避難間了嗎?目前處于邏輯不清的情況。從無數(shù)個火災現(xiàn)場的資料看,可開啟外窗往往是煙氣甚至是火焰通向室外的通道,而且煙氣蔓延速度往往很快,盡管避難間設有防火門可以阻擋煙氣和火災的侵入,但是根據(jù)本文分析的情況,設有避難間的的建筑由于疏散時開門時間可能較長的特殊情況,在走道儲煙倉低于該防火門時,進入避難間的風險十分大,因此更應采取機械加壓送風系統(tǒng)進行防煙的方式。
3.1本文通過對工程中避難設施防煙系統(tǒng)的分析,指出應該針對具體情況采取不同的設計方法,尤其是常見的避難間的機械加壓送風系統(tǒng),更適宜采用洞口風速法,方能達到避難間的防煙目的。
3.2關于加壓送風系統(tǒng)的設計、控制與檢測要求,應針對不同部位特別是避難間層數(shù)較多的建筑做出明確規(guī)定,才能在設計工作中做到有法可依,使得防煙系統(tǒng)安全合理運行。
3.3應根據(jù)參考文獻[1]、[2]的相關內容綜合考慮防排煙系統(tǒng)的設計才能更合理。
由于筆者的理論水平及實際工程經驗所限,希望批評指正。