关于建筑防排烟设计问题探讨论文

分类：建筑设计论文发表 时间：2011-12-09 16:13 关注：(1)

 李威

摘要 根据在建筑设计过程中遇到的问题及对现行防排烟规范的理解，就防烟设计和排烟设计的一些具体做法提出一些意见看法。
关键词 规范 防烟设计 排烟设计
0 论文引言
《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95，2005年版，以下简称《高规》）及《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006，以下简称《建规》）是暖通专业进行防排烟设计的主要指导性规范。许多火灾案例证明，火灾死亡的人员比例中因烟气中而毒窒息死亡的占多数。可见防烟排烟的重要性，暖通设计人员应该慎重对待。笔者结合在建筑工程设计中遇到的问题，谈谈对建筑防排烟设计的几点看法。
1 防烟设计
1.1 合用前室的塔式高层住宅剪刀楼梯间应设机械加压送风
《高规》第8.2.1条规定：“除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。”
对于这一规定大家都能很好的执行没有异议，但是《高规》第6.1.2.3条规定：“剪刀楼梯应分别设置前室。塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。”这就是说在满足《高规》第8.2.1条的前提下，如果是塔式高层住宅设剪刀楼梯间且合用前室情况下，即使建筑高度未超过100m。剪刀楼梯间也应分别设加压送风。对于这一条很容易被设计忽视。许多设计人员在看规范过程中，往往只看看防排烟章节，未做到通览全书。造成建筑剪刀楼梯间未设加压送风系统，最终施工图消防审核不合格。这就要求我们注意结合自己设计时的具体问题，能在规范的条文中找到合适条款，做到合法、合理、可行。
1.2机械加压送风必须经过计算确定
《高规》第8.3.2条：“高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或按表8.3.2-1至表8.3.2-4的规定确定。当计算值和本表不一致时，应按两者中较大值确定。”
对于本条本无异议，笔者想在这说明的是施工图阶段机械加压送风必须经过计算确定。虽然本条规定“应计算确定”，由于审图阶段并未要求提供计算书，所以设计人员经常按表8.3.2-1至8.3.2-4中取最大值确定的，而未经计算。实则不然，本人就做过的某高层住宅项目来证实，正压送风量的计算值是可以高于表中数值的。
本项目为江苏某高层住宅，建筑层数26层，高度72.4米。为塔式住宅剪刀楼梯间合用前室，故剪刀楼梯间及合用前室需机械加压送风。计算公式采用《实用供热空调设计手册》（简称手册）第13.4.4节：“机械加压防烟送风量的确定”。计算公式有：压差法和风速法两种，需分别进行计算。取其中计算最大值作为系统计算加压送风量，并与表8.3.2-1至表8.3.2-4中的值对比，最大值作为设计取值。计算公式详见《手册》，计算结果如下：
剪刀楼梯间计算：

说明：各字母含义详见上述公式，各字母取值如上表，其中疏散门为1000*2100（宽*高）单扇门，数量为26个。
计算结果为风速法值最大，再与表8.3.2-2比较，因表8.3.2-2的风量是按2000*1600双扇门确定，本工程采用单扇门风量还需乘以0.75的系数，换算后表中风量最大值为18750m m3/h，风速法计算值还是最大值，故剪刀楼梯间机械加压送风量取值25000m m3/h。
2、排烟设计
2.1消防补风管道防火阀的选择
根据空气流动的原理，需排除某一区域的空气，同时也需要有另一部分空气来补充。当对某一区域进行机械排烟时，如果没有自然补风的话，要设机械补风。当消防补风风管穿越防火分区或其他火灾危险性较大的房间需设防火阀的位置时，规范并未对防火阀做出具体规定，只是在《全国民用建筑工程设计技术措施》（暖通空调、动力 2009以下简称《措施》）第4.8.8条规定：“补风管道防火阀的动作温度可为280℃。”而在《高规》第8.4.5条中叙述说：“当排烟气道内烟气温度达到或超过280℃时，烟气中已带火。”因为消防补风直接取自室外，倘若要达到280℃防火阀才熔断关闭的话反而更不安全。笔者查阅了《手册》及相关图集的，尽管未明确防火阀的动作温度，但根据其提供的例题等看来，补风管道防火阀的动作温度改为70℃更为合适。
2.2排烟风管风速问题
《高规》和《建规》对于机械防排烟风管的风速有明确规定：“ 采用金属风道时，不应大于20m/s；采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。”对于这一规定，笔者认为有些问题。下面以《高规》8.4.2例题为例，来说明。关于排烟量的计算规范已有明确规定，在此不再叙述。
例图中最大防烟分区A2排烟量：60×480=28800m3/h，最小防烟分区D3排烟量：60×200=12000 m3/h，排烟风机的风量：120*480=57600 m3/h
对于每个防烟分区内排烟支管管径的确定，是按本防烟分区的排烟量和限制风速确定的。从上面计算可以看到，排烟风机风量与最小防烟分区排烟量相差接近5倍。假如仅防烟分区D3需要排烟时，我们就会发现排烟风机风量下的D3支管风速会远远大于20m/s。《手册》第13.5.3条中讲到：“在划分防烟分区时，应尽可能使防烟分区面积接近或相等，保证火灾时防烟分区内排烟支管和排烟口的速度不超过规范规定的限制。”而实际划分防烟分区时会出现同一排烟系统内两个防烟分区面积差别很大的情况。如果按《手册》要求设计的话，则会造成无论防烟面积多大，每一防烟分区排烟支管管径都与最大防烟分区排烟支管管径相同。因此，《高规》第8.1.5条提到的机械排烟的风管风速，应明确为按其负担的防烟分区排烟量来计算，而非按照排烟风机的风量来计算。
3、论文结束语
对建筑暖通空调设计人员来说，防火排烟十分重要，关系到人民的生命财产安全。我们要以《高规》、《建规》等规范为设计指导进行防排烟设计。尽管规范中有些条文的设置有待商榷，但现行阶段我们还是要严格按规范要求执行，同时希望规范制定者应广听众言，及时对规范进行修订和完善，使之能更好地指导消防设计工作。以上内容，难免存在不足，敬请同行批评指正。

参考文献
［1］《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版）
［2］《建筑设计防火规范》GB 50016-2006
［3］《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067-97
［4］《全国民用建筑工程设计技术措施》（暖通空调、动力 2009）
［5］《实用供热空调设计手册》第二版