民用建筑工程设计中防排烟及通风问题探讨

分类：建筑设计论文发表 时间：2012-12-27 10:11 关注：(1)

摘要：随着社会的发展与进步，重视民用建筑工程设计中防排烟及通风问题具有重要的意义。本文主要介绍民用建筑工程设计中防排烟及通风问题探讨的应用的有关内容。

关键词 ： 民用 建筑 设计 防排烟 通风

引言

通常民用建筑的防排烟设施主要包括防烟楼梯间及前室、消防电梯前室、合用前室、封闭楼梯间、避难层(间)等场所设置的防烟设施，地下室、内走道、中庭、无窗或设有固定窗房间等部位设置的排烟设施，防烟分区之间的挡烟垂壁等。防排烟设施是民用建筑保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施，但由于部分设计、施工人员对防排烟设施的结构、作用、性能缺乏了解，对国家规范标准理解不透彻，往往导致在设计、施工中存在一些问题，因此，民用建筑防排烟设计中的问题探讨具有重要的意义和作用。

1.民用建筑防排烟设计存在的问题及分析

1.1防排烟风机的配电不相符合规范

(1)风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源，而是接至楼层照明配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路，设末端自动切换装置的规定;

(2)防烟楼梯间与防烟前室共用正压送风系统的设计有缺漏。在有的设计图纸中，当防烟楼梯间及其前室(非与消防电梯合用前室)均不具备自然排烟条件时，防烟楼梯间及前室分别设置了正压送风。根据《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第8.3.1.1条规定：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施，其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求，无需再设置正压送风，从而满足经济合理要求。但实际的工程中，许多设计人员或施工人员，都忘了在楼梯与前室之间设计、安装一个余压阀，导致实际上楼梯间的风压无法进入前室，造成楼梯间的风压太大，影响到疏散，而前室只靠楼梯防火门的缝隙漏风，风压又不足的事实。

(3)明敷配电线路的安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管，有的穿金属管未涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

1.2自然排烟设施设计施工不规范

自然排烟是一种经济、简单、易操作、维护管理方便的排烟方式，但由于部分工程在设计、施工过程中不按规范要求进行，往往导致工程完工后，自然排烟设施不具备排烟作用，分析其原因主要有以下几个方面：

(1)对自然排烟方式的限制条件不理解。由于城市用地的紧张，导致建筑高度很自然地在增长，一类高层公共建筑，超高层住宅楼随处可见。为了节省投资，一些开发商及设计人员对建筑高度超过52m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑，其防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室的防烟设施设计采用自然排烟方式，而未设置机械防烟设施。其实规范已明确规定建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室、由于受外界的自然环境影响，不应采用自然排烟方式，应按照《高规》第8.3.1条之要求设置防烟设施，才能保证建筑内部的高温烟气顺利到室外空间。

(2)自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定，例如：8.2.2.5净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。但由于部分设计人员未按规范要求执行，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响自然排烟效果;

(3)不具备自然排烟条件的封闭楼梯间未采取防烟设计。《高规》第6.2.2.1条规定：封闭楼梯间当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置，《高规》同时规定了防烟楼梯间的设计要求，其中《高规》第6.2.1.1条规定防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊，《高规》第8.3.1.1条规定不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置机械防烟设施。而实际工程中，尤其是一些大型商场中设在中部的封闭楼梯，为节省投资，增大商场使用面积，许多未按规范设正压送风并增设前室。

1.3排烟阀安装位置错误

由于施工人员对排烟阀的作用不理解，认为与送风阀什么两样，造成排烟阀经常被很规矩地安装在墙面的正中位置。其实排烟口的设计、安装是有明确要求的，如排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米，设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0米。

1.4机械排烟量设计不合理

有的设计人员在设计防排烟系统时，由于对《高规》理解有偏差，常常会在机械 排烟量的计算和确定上存在较大误差。对于机械排烟量的计算，《高规》8.4.2条明确规定：8.4.2.1担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00米的不划分防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算(单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h)。8.4.2.2担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。根据《高规》5.1.6条规定：每个防烟分区的建筑面积不宜超过500平方米，且防烟分区不应跨越防火分区，因此，理论上担负一个防烟分区机械排烟风机的风量不会超过500×60m3/h。然而在进行担负两个或两个以上防烟分区排烟的排烟风量设计时，很多设计人员对《高规》8.4.2.2条中的字面意思出现了理解偏差：这里的“最大防烟分区面积”其实是指“多个防烟分区中最大的一个防烟分区面积”，但字面也可以理解为“整个防烟分区的最大面积”。下图为一般建筑的防烟排烟设计。

图1

2关于防烟设计中某些问题的看法

1)笔者在设计过程中发现，《高规》《低规》和《规程》中都对机械加压送风系统在前室、合用前室和防烟楼梯间的压力梯度有相同的要求，即“防烟楼梯间的余压应为40Pa～50Pa，前室、合用前室的余压应为25Pa～30Pa”。笔者认为“当防烟楼梯间的前室或合用前室采用机械加压送风方式时，其楼梯间也应采用机械加压送风方式”更加合理。

2)以往的楼梯间机械加压送风系统往往是按一个系统来设置的，楼梯间的风口为常开风口，当楼梯间全部贯通时没问题，整个楼梯筒可看作为一个静压筒，机械加压送风通过这个静压筒保持整个楼梯间为正压值，当地下室也需要机械加压送风时，还当作一个系统来送时出现这几方面问题:a.地面以上的机械加压送风量不够(被地下部分分掉了一部分)，楼梯间的正压值很难保持;b.地下部分按规范的要求满足不了最小送风量的要求，楼梯间的正压值根本不能保证。为解决该问题，笔者认为在设计中可以设置如下:当地下部分楼梯间也需要机械加压送风时，把楼梯间的正压送风口由常开风口改为常闭风口，当地上部分着火时开启地上部分的风口，地下着火时开启地下部分的风口，用一个机械加压送风系统完成两个加压送风系统的功能要求。

3)对楼梯间的机械加压送风量的计算来讲《高规》《低规》和《规程》对楼梯间的门开启的数量是一致的，而对前室的机械加压送风量的计算来讲《高规》《低规》对前室的门开启的数量是一致的，《规程》明确只开一层(着火层)。即当前室机械加压送风时，按《高规》《低规》的要求前室的送风口分别开启着火层与其他层(20层以下n=2，20层以上n=3)，按《规程》要求前室的送风口只开着火层(常闭阀门n=1)。这是《高规》《低规》和《规程》不同之一。《高规》《低规》机械加压送风的量计算均采用压差法和风速法两种方法，没加入阀门漏风与保持正压这两部分的风量，《规程》要求把这两部分计入到机械加压送风量中。这是《高规》《低规》和《规程》不同之二。

4)这三本规范都是把前室与楼梯间的机械加压送风量按独立的系统来计算的，在着火时人员是从前室进入楼梯间的，楼梯间的机械加压送风是从楼梯间通过开启的门进入到前室，对前室来讲这部分多出的风量没被计入前室的总风量内，是否该计规范都没提出。

3关于排烟设计中某些问题的看法

1)经过修订的GB50016-2006建筑设计防火规范中“防烟排烟”章节的增加使得设计人员在工程设计中，许多具体情况下变得有据可依。例如，笔者在2006年年初上海江桥沃尔玛超市施工图设计时就碰到这样的疑惑。该建筑为三层，一层为商铺，二，三层为沃尔玛超市，层高分别为5.1m，5.6m，5.6m。每层面积大约8000m2。根据《全国民用建筑工程设计技术措施》第4.1.2中“公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且面积大于300m2的地上房间应设排烟设施”和上海《规程》第4.1.1.4条“商场、餐厅、公共娱乐场所等人员集中且可燃物较多的活动场所应设排烟设施”，且按美国沃尔玛公司总部的要求规定:商场外墙不允许设置可开启的门、窗和孔洞，因此，必须设置机械排烟系统。但由于06版《低规》还未发布，对于多层民用建筑防烟分区面积大小的划分没有依据，建筑专业将每层划分为两个防火分区，每个防火分区的面积约4000m2，如果将一个防火分区视为一个防烟分区的话，那么排烟量将为4000×60=240000m3/h，显然这是不合理的。笔者当时就借鉴《高规》中关于防烟分区面积的规定，将一个4000m2的防火分区划分为若干个面积基本接近的，最大不超过500m2的防烟分区。这样一来，负责4000m2防火分区的排烟系统的排烟量就为500×120=60000m3/h。而后不久发布的06版《低规》第9.4.2条正是将多层民用建筑防烟分区的面积推荐在500m2。

2)现行《高规》和《低规》的条文说明都对走道的排烟面积给予了详细说明:“走道的排烟面积即为走道的地面积与连通走道的无窗房间或设有固定窗的房间面积之和，不包括有开启外窗的房间面积”，设计中常会遇到这样的情况:公共建筑地下层，无窗房间不需设排烟设施，但内走道长度却大于20m，若按规范对内走道进行排烟，排烟面积则还应计入房间面积，实际上等于对整个地下室进行排烟，这时排烟量往往是很大的。笔者认为，在这种情况下排烟量按《规程》保证清晰高度要求提出的最小排烟量与按走道面积计算得出的排烟量二者取大值比较合适。

结束语

本文从民用建筑的防烟和排烟两个方面结合在工程设计中实际遇到的问题阐明了自己的看法，因为防排烟通风系统已成为生命安全的有效保障，追求系统的更加合理和高效是我们工程设计者追求的方向。

参考文献

[1] GB 50016-2006，建筑设计防火规范[S].

[2] GB 50045-95，高层民用建筑设计防火规范[S].

[3] DGJ 08-88-2008，民用建筑防排烟技术规程( 地方规范)[S].

[4] 建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调———动力[Z]. 2003