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淺析建筑消防排煙設(shè)計
來源:消防檢測 時間:2017-06-29 08:56:23
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,天津市區(qū)高層建筑已成為建筑中的主體,并伴隨著大型化、多功能化的方向發(fā)展。據(jù)消防大隊火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,火災(zāi)中受煙害直接致死的約占80%以上,由于煙囪效應(yīng)作用,高層建筑火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣濃度危害性比一般建筑大,因此,火災(zāi)發(fā)生時必須迅速排放煙氣,以確保人員安全疏散。
一、消防電梯前室防煙設(shè)計問題
高層建筑的防排煙分為自然排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)。高層建筑發(fā)生火災(zāi)時,樓梯間既是建筑用戶逃生通道,也是消防隊員進(jìn)行撲救的通道,為了滿足上述兩個需求,必須確保樓梯間和前室內(nèi)無煙。
設(shè)計中,經(jīng)常會有這樣的疑問,對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng),其前室是否要設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施。筆者認(rèn)為,防煙樓梯間與其前室僅用一道乙級防火門隔開,當(dāng)對樓梯間加壓送風(fēng)時,風(fēng)量只能通過前室、外門排放出去,在對防煙樓梯間加壓送風(fēng)的同時,實際上也就是對其前室進(jìn)行加壓送風(fēng),是一種間接的加壓送風(fēng)。因此,對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)時,其前室可不設(shè)機(jī)械防煙設(shè)施;但是通風(fēng)會受到門的阻力,其壓力和風(fēng)量都會受到影響,對此,我們在設(shè)計和計算防煙樓梯間的送風(fēng)量時,宜在《高規(guī)》表8.3.2-1中偏大的范圍內(nèi)取值。
從安全、經(jīng)濟(jì)的角度分析,高層建筑的消防電梯間前室宜靠外墻設(shè)置。只有滿足每五層內(nèi)可開啟外窗面積之和不小于2㎡時,可采用自然排煙。防煙樓梯間前室、消防電梯間前室采用自然排煙時,可開啟外窗面積不應(yīng)小于2㎡,合用前室不應(yīng)小于3㎡。當(dāng)前室不具備自然排煙條件時,則應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械防煙設(shè)施。
二、關(guān)于中庭的防排煙設(shè)計問題
中庭在高層建筑中往往貫通數(shù)層,一旦發(fā)生火災(zāi)時,火勢和煙氣迅速蔓延,在較短的時間甚至是瞬間彌散到整個中庭,并通過中庭繼續(xù)擴(kuò)散、擴(kuò)大。對于中庭的煙控我們設(shè)計中主要技術(shù)有以下三個方面:
1、與給排水專業(yè)協(xié)商,在經(jīng)濟(jì)技術(shù)許可的前提下,安裝自動噴水滅火系統(tǒng),這樣會有效地降低火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣,設(shè)置防煙隔斷,限制煙氣擴(kuò)散;
2、與建筑專業(yè)協(xié)商,限制中庭及相連空間內(nèi)可燃物的存放量,減少發(fā)生火災(zāi)的可能性;
3、暖通專業(yè)自身要設(shè)置排煙設(shè)施,將火災(zāi)時中庭內(nèi)積存的煙氣有效地排放到建筑物外?!陡咭?guī)》第8.2.2.5條:“凈高小于12m的中庭可開啟的天窗或側(cè)高窗的面積不小于該中庭面積的5%時,可采用自然排煙方式。”
火災(zāi)時,煙氣的上升速度約為4m/s,一般只需3s左右就可上升到12m的高度,由于煙氣在上升過程中溫度降低會出現(xiàn)“層化”現(xiàn)象,則當(dāng)中庭不具備自然排煙條件,或者高度超過12m時,應(yīng)當(dāng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施。具體可通過計算確定中庭的排煙量和排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置數(shù)量:當(dāng)中庭體積小于17000立方米每小時,其排煙量按其體積的6次每小時換氣計算;當(dāng)中庭體積大于17000立方米每小時,其排煙量按其體積的4次每小時,換氣計算,但-小排煙量不應(yīng)小于102000立方米每小時。
三、關(guān)于地下室的防排煙系統(tǒng)設(shè)計問題
由于機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械排煙的共性,設(shè)計中常常將機(jī)械排風(fēng)與機(jī)械排煙兩個系統(tǒng)變成一個,使其具備兩種功能。排風(fēng)、排煙合用一臺風(fēng)機(jī)時,平時低速運(yùn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械排風(fēng),火災(zāi)時,啟動該系統(tǒng)機(jī)械排煙部件,實現(xiàn)高速排煙功能,選用雙速消防高溫排煙風(fēng)機(jī),排煙風(fēng)機(jī)前設(shè)常閉型280℃排煙防火閥。機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量可按5次/h左右換氣計算,這個數(shù)字既可滿足排風(fēng)時的送風(fēng)要求,又同時滿足排煙時的補(bǔ)風(fēng)要求。排風(fēng)排煙合用系統(tǒng)時應(yīng)注意以下問題:
(1)排風(fēng)系統(tǒng)只能負(fù)責(zé)一個防火分區(qū)的排風(fēng)時才能與排煙系統(tǒng)合用。排風(fēng)機(jī)的選擇必須是離心風(fēng)機(jī)或排煙專用耐高溫軸流風(fēng)機(jī)。
(2)排風(fēng)、排煙合用系統(tǒng)時,風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量放置遠(yuǎn)離失火區(qū)。風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口附件官道上要設(shè)排煙防火閥。風(fēng)管斷面尺寸須按每個防煙分區(qū)的排煙量及防火規(guī)定的-大流速進(jìn)行校核。合用風(fēng)道制作安裝時,需按照排煙系統(tǒng)的風(fēng)道要求施工。
(3)地下汽車庫通風(fēng)與排煙系統(tǒng)還應(yīng)該重視送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)的氣流組織。設(shè)計者應(yīng)該認(rèn)真研究、確定送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)風(fēng)管的布置,使氣流組織合理,使疏散方向正好是煙氣與污染濃度降低方向。
四、工程實例
我公司在工程設(shè)計中,地下停車場多數(shù)采用的是排風(fēng)、排煙合用系統(tǒng)。以天津某商業(yè)辦公樓為列,設(shè)有二層地下停車場,地下建筑面積為25622㎡,采用合用系統(tǒng),風(fēng)口與風(fēng)管也是合用的。按照地下室防火分區(qū)劃分,每個防煙分區(qū)的面積均不大于2000㎡,防煙分區(qū)均不跨越防火分區(qū),主要通道上設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
設(shè)計中,根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》(GB50067-97)中規(guī)定,排煙量按換氣次數(shù)6次/h計算,補(bǔ)風(fēng)量按換氣次數(shù)5次/h計算,設(shè)機(jī)械送風(fēng)排煙系統(tǒng)。當(dāng)其中一個防煙分區(qū)著火時,該防煙分區(qū)的排煙口則自動打開同時連動排煙風(fēng)機(jī)啟動工作,當(dāng)煙氣溫度超過280℃時,則排煙機(jī)的入口側(cè)的排煙防火閥關(guān)閉,同時連動排煙風(fēng)機(jī)停止工作。
地下車庫設(shè)機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng),當(dāng)各防火分區(qū)有直接對外的車道時,利用車道補(bǔ)風(fēng);沒有直接對外出入口的防火分區(qū)采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。車庫排風(fēng)量、排煙量均按6次/h的換氣次數(shù)計算,送風(fēng)量按4次/h的計算。排煙與排風(fēng)系統(tǒng)合用一套管道。平時按排風(fēng)工況運(yùn)行,當(dāng)某一防煙分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時,系統(tǒng)按排煙工況運(yùn)行;對設(shè)有機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)的防煙分區(qū)中失火時,需要確保排煙系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)均投入運(yùn)行狀態(tài)。
五、結(jié)論:
防排煙設(shè)計是建筑消防設(shè)計中極為重要的組成部分,是建筑安全系統(tǒng)的重點(diǎn)。作為設(shè)計人員應(yīng)在充分掌握理解規(guī)范要求的同時,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求,不能越界。針對具體工程應(yīng)具體對待,分析其特性,避免盲目套用規(guī)范,避免遺漏問題,實現(xiàn)建筑消防安全可靠的設(shè)計目的。