論公共娛樂場所防排煙設計

胡鵬宇

摘要:通過對公共娛樂場所建筑物類型、結構和火災發展的分析,就防火安全設計中最為重要的防排煙設計問題進行研究。根據建筑物具體情況對防火、防煙分區劃分,擋煙垂壁的設置、管道布置等重要問題,進行綜合考慮,決定公共娛樂場所防排煙設計方面的防火對策。

關鍵詞: 公共娛樂場所;防排煙;設計

中圖分類號:F293.33 文獻標志碼:A 文章編號: 1671—7740(2009)07—0099—02

隨著我國經濟建設的迅猛發展,公共娛樂場所如雨后春筍般發展起來。其中往往大量使用塑料、化纖、泡沫等材料進行內部裝修,一旦發生火災,室內建筑材料、裝修材料和其他可燃物品等在燃燒過程中產生大量的有毒煙氣,對人體危害很大,易使人窒息、中毒乃至死亡。前兩年發生的在全國上下引起強烈反響的焦作天堂錄像廳特大火災、洛陽東都商廈特大火災中喪生的人,大多數是火場的煙熏嗆致死的。火災統計資料表明,煙是建筑火災中致人員死亡的罪魁禍首,由于被煙熏死的占比例較大,最高達80%,因此搞好公共娛樂場所的防排煙措施十分重要,在建筑設計中必須給與充分的重視。筆者根據公共娛樂場所的結構特點和火災特點,就防排煙設計中應注意的問題進行淺顯分析:

一、需要設置防排煙設施的公共娛樂場所

我國現行的消防技術規范,對公共娛樂場所防排煙設施都提出了具體要求,從建筑類型上大致可分為以下三種:《建筑設計防火規范》第5.1.1A條指出,公共娛樂場所當必須設置在建筑的地下一層或四層以及四層以上時,應設置防排煙設施。《高層民用建筑設計防火規范》第4.1.5A條指出,公共娛樂場所當必須設置在高層民用建筑的地下一層或四層以及四層以上時,應設置防排煙設施。 人民防空工程:《人民防空工程設計防火規范》第6.1.2和6.1.4條指出,人防工程內公共娛樂場所應設置機械排煙或自然排煙設施。

二、防煙分區的劃分和送風排煙量的確定

《高層民用建筑設計防火規范》8.4.2條規定機械排煙風機的風量應符合下列規定:負擔一個防煙分區排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區的房間時,應按每平方米面積不小于60 m3/h計算,單臺風機最小排煙量不應小于7200m3/h;負擔兩個或兩個以上防煙分區排煙時,應按最大防煙分區面積每平方米面積不小于120 m3/h計算,送風量不小于排煙量的50%且必須小于排煙量,使著火房間處于負壓,送風的速度規范規定為小于7m/s,送風速度過大會破壞著火房間內煙氣和空氣分層,使空間下部的空氣和煙氣混合,威脅到滯留人員的安全。由此可見,機械排煙系統的排煙量與防煙分區有著直接的關系。而規范又明確,設置防排煙設施的公共娛樂場所一個廳、室的建筑面積不超過200m2,遠遠符合一個防煙分區面積不超過500m2的要求,這樣計算排煙量時必須根據公共娛樂場所的實際情況,既不能把排煙量計算小、達不到實際排煙效果,又不能把排煙量計算過大、增加排煙風機設備造價。就多層建筑和人防工程而言,如果僅為一個廳、室,就可以單獨計算排煙量;如果為兩個或兩個以上廳、室,最好把幾個廳、室疊加計算,但最大面積不得超過防煙分區500m2。

三、排煙方式的選擇

排煙方式分為自然排煙、機械加壓送風防煙和機械排煙。

自然排煙利用火災產生的熱煙氣的浮力和外部風力作用,通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式,成為自然排煙。這種排煙方式實質上是熱煙氣和冷空氣的對流運動,因此必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口,主要利用可開啟的外窗或利用陽臺、凹廊進行排煙的方式。這種方式經濟、簡單、易操作,不使用動力以及專用設備,平時兼作換氣使用,火災時不受斷電影響。

機械防煙是通過風機加壓送風,使樓梯間和前室或合用前室保持正壓,從而阻止煙氣的侵入,保證人員安全疏散與避難。主要用于高層民用建筑的封閉避難層、防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室等部位,雖然防煙效果顯著,可靠性和穩定性高。但具有設計計算比較復雜、設備復雜、投資高等缺點。

機械排煙是利用排煙機把著火區域中所產生的煙氣通過排煙口排至室外的排煙方式,在火災發生初期,這種排煙方式能使著火區域內壓力下降,造成負壓,煙氣不會向其它區域擴散,從而降低被保護區的煙氣濃度,它由擋煙壁(活動或固定式擋煙壁)、排煙口(或帶有排煙閥的排煙口)、防火排煙閥門、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。這種排煙方式可以彌補自然排煙方式的不足,對于排出疏散走道、起火房間的煙氣有著顯著的效果。因此,相對于公共娛樂場所極其適用,同時,機械排煙方式分為局部排煙和集中兩種方式,局部排煙是在每個需要排煙的部位設置獨立的排煙風機直接進行排煙;集中排煙是將建筑物劃分為若干個區,在每個區內設置排煙機,通過排煙風道排煙。

四、機械排煙設置部位的確定和送排煙口的確定

(一)機械排煙設置部位的選擇

多層民用建筑:地下房間、無窗房間、有固定窗扇的地上房間,超過20m且無自然排煙的疏散走道,有直接自然通風但長度超過40m的疏散走道。

高層民用建筑:

1.設在一類建筑和建筑高度超過32m的二類建筑內的公共娛樂場所下列部位:長度超過20m且無直接天然采光或固定窗的內走道;雖有直接自然采光和自然通風但長度超過60m的內走道;面積超過100 m2且經常有人停留或可燃物較多的無窗房間或設固定窗房間;地下室各房間總面積超過200 m2或一個房間的面積超過50 m2且經常有人停留或可燃物較多的房間(設有窗井等采用可開窗自然排煙措施的房間除外)。

2.設置自然排煙不能滿足的建筑高度32m以下的二類建筑或地下室內公共娛樂場所疏散走道或其他需要排煙的房間時。人民防空工程:電影院放映間、舞臺等;疏散總長度大于20m的走道;建筑面積大于50 m2且經常有人停留或可燃物較多的房間。

(二)送排煙口尺寸和布置位置

排煙口的尺寸和布置位置在很大程度上影響排煙的效果。由于煙氣層浮在房間的上部,因此排煙口應設在頂棚平面上或離頂棚較近的高度。過低會吸入室內下部的空氣,使排煙量減少。排煙口的流速不宜過大,否則會卷吸大量的空氣,降低排煙的效果,排煙口的流速不宜大于10m/s,對于大面積的房間,可分散布置多個排煙口。排煙口離房間最遠點的水平距離不大于30m,過大距離的排煙,會吸不到遠處的煙氣,排煙口的位置不宜太靠近疏散出口。在排煙通道中,條縫形排煙口對整個排煙口都是有效的,而矩形排煙口則不容易排掉通道兩則的煙氣。通常排煙口的最小面積一般不小于0.04 m2。在設置排煙口的時候,注意應使排煙方向與人員疏散方向相反。

許多公共娛樂場所都是將排煙口送風口布置在吊頂上,送風排煙多采用聯動控制。其送風口設在頂部中心,排煙口設在頂部靠墻。 防排煙送風系統啟動時,新鮮空氣從中間送風口向下流,排煙口周圍的空氣向排煙口流動。這種設計方法存在很大的缺陷,不能有效的排除火災煙氣。如果沒有排煙送風系統,火災煙氣在浮力的作用下向上升起,遇到樓板改為水平擴散。當煙氣被冷卻到一定溫度,向下流動。煙氣流動路線和送風系統產生的氣流路線相反,火災煙氣會蔓延整個空間。排煙口宜布置在防煙分區的居中位置,離疏散出口兩米以上。

對有多個防煙分區可采取通過控制送風支管上閥門只向同一防火分區中未探測到火災的防煙分區送風,排煙口則仍在排煙防火閥的控制下動作。

五、機械排煙系統與通風系統合用

在公共娛樂場所設置機械排煙方式時必須考慮建筑的實際情況。就設在多層建筑和人防工程內的公共娛樂場所,為了確保場所內良好空氣環境,平時都設有通風系統,設有排風管道設施,最好采用局部機械排煙方式。設計時應將通風空調系統按排煙系統的要求去設計,將通風排風風管和消防排煙風管合二為一,就必須確保風管的防火性能既符合排煙風道要求,又要具有承擔排煙量的能力,同時,按著排風和排煙規定,計算出實際通風排風量和排煙量,然后以排煙量為單位,確定排煙風機數量。注意煙氣不能通過空調器、過濾器,排煙口應設有防火閥(作用溫度≤280℃)和遙控自動切換的排煙閥。鋼制風管的壁厚要符合排煙管道要求,一般不小于1.5mm。并且風管的保溫材料包括膠粘劑必須采用不燃燒材料。同時,把排煙自動裝置與公共娛樂場所的自動報警設備聯動,不必設置單獨的消防電源等設備,降低了整體自動系統的工程造價。平時排煙風機和排煙風口運轉,作為通風系統的排風使用,火災時,通過消防控制中心切換為消防排煙狀態,及時將煙氣排除。就設在高層建筑內的公共娛樂場所,在防排煙設計時,可以將公共娛樂場所劃分為獨立區域,采用集中排煙方式,通過高層建筑設置的排煙風道排煙。

參考文獻:

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[4]建筑內部裝修設計防火規范[R].(GB50222-95)[責任編輯程凡]