關于防排煙系統設計的幾點探討

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

1 加壓送風系統超過32層要分段設計

《高層民用建筑設計規范》(以下簡稱“高規”)8.3.3條規定，高層建筑的層數超過32層時，其加壓送風系統應分段設計，且送風量也應分段計算。規范的初衷是由于表8.3.2中風量都是針對32層以下(含32層)建筑的，由于系統負擔層數超過32層，所以要求分段送風，但未說明如何分段設計。在工程設計過程中出現了多種設計方式，最為典型的就是將建筑物上下一分為二，例如地上33層，地下2層的建筑，就在17層將加壓送風井隔斷，從而形成18層的一段和17層的一段，計算或查表8.3.2，按照小于20層考慮，每個系統送風量小于8.3.2表中大于20層的規定值，出現了建筑高度增加、疏散難度加大后反而防排煙要求降低的現象，影響疏散安全。

筆者認為分段加壓送風設計時，各段風量應按大于20層設計，且加壓風井不應隔斷，這樣做有利于風井均壓，均勻送風，這才是分段送風的意義所在。

2 機械排煙系統擔負多個防煙分區排煙風機的控制

在防排煙系統設計時，經常出現一個排煙風機擔負多個防煙分區(兩個以上)，例如屋頂設置排煙風機，各層內走道設置常閉排煙口的豎向排煙系統，以及地下室若干庫房共用一臺排煙風機的排煙系統，大家常用的控制方式是當煙氣溫度達到280℃時，排煙口關閉，聯動排煙風機停機。但規范要求在進行排煙系統設計時，要考慮兩個防煙分區同時著火的情況，這時，上述排煙系統控制方式就存在問題了，倘若有兩層的內走道(或兩個庫房)同時著火，按照上述控制方法，當其中一層內走道(或一個庫房)排煙口熔斷關閉，并聯動排煙風機停機，則另一層內走道(或一個庫房)的煙氣就排不掉，這樣會影響到安全疏散。所以，筆者認為當各層(防煙分區)排煙口處于關閉狀態或排煙風機入口處的280℃排煙防火閥熔斷關閉時，排煙風機才應該停機。因為當各層(防煙分區)排煙口處于關閉狀態時，說明該建筑未著火或著火的防煙分區煙氣溫度已經高于280℃，應該停止排煙，并關閉排煙風機;當排煙風機進風處排煙防火閥熔斷關閉時，說明排煙管道內的煙氣溫度已經達到280℃，應該關閉排煙風機。

3 防煙樓梯間及其前室的加壓送風

“高規”8.3.1條文解釋表17規定，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間設置加壓送風后，其前室即使不能自然排煙，也可不設加壓送風系統。一般情況下，著火時，整幢建筑物各層的人員都要進行疏散，此時，各層樓梯間與前室、前室與內走道的門幾乎都處于開啟狀態，樓梯間的壓力急劇下降，進入著火層前室及其相鄰層前室的風量難以得到保證，以致著火層及相鄰層前室的壓力很難達到能夠阻止煙氣的要求(25 Pa)，這種情況下，煙氣很容易進入前室，進入前室的煙氣又很難排出(前室不能自然排煙)，這就給人員疏散帶來危險。即使前室有外窗，一般也僅一個朝向有外窗，采用自然排煙時，排煙口易受到室外風壓、風向、熱壓等因素的影響，不利于煙氣排出，所以，前室作為抵御煙氣垂直蔓延的第一道屏障，如果前室不能自然排煙或僅有一面外窗時，不管防煙樓梯間是否加壓送風，前室均應設置加壓送風，這樣才能有效地防止煙氣擴散，以確保建筑物內人員安全、順利地疏散。

4 汽車庫排煙問題

《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》8.2.4和《汽車庫建筑設計規范》6.3.4條規定地下汽車庫的排煙量和排風機應按換氣次數不小于6次/h計算確定，但排煙風管和排風管的風速要求不一致，且排風管風速要遠低于排煙風管，若按排煙風速設計，則平時通風時，車庫噪聲將會很大，若按排風風速設計，則風管尺寸會增大很多，既不經濟，又多占用了使用空間。上述兩規范都是1998年頒布的規范，到今天已經過去14年之久，所以有些規定可能已經落后于社會的發展。車庫通風是為了及時排除車庫內的有毒、有害氣體，保障地下車庫內空氣質量。隨著科學技術的發展，通過表1我們可以看出，現如今汽車尾氣污染物排放量已經遠遠低于1998年當時的排放標準。

表1 汽車尾氣污染物排放量

據國家環保總局科技司副司長羅毅介紹說，中國輕型汽車國Ⅲ、國Ⅳ排放標準在污染物排放限值上與歐Ⅲ、歐Ⅳ標準完全相同，由于汽車尾氣污染物的減少，那么車庫的通風量也應當做出適當調整，不應當繼續沿用1998年的經驗數值，同時《全國民用建筑工程設計技術措施》暖通空調、動力(2009年版)4.3.2條較為詳細地規定了不同使用情況下，汽車庫排風量采用不同的計算方法，更能貼近實際情況，也更適應國家提倡的節能政策，但“技措”并不是規范，不具備相應的法律效力，而1998年的《汽車庫建筑設計規范》已經不能完全適應現在的社會需求，應當做出適當的調整。

5 地下室內走道排煙補風

高層住宅的地下室內走道需要設置機械排煙系統時，其排煙量通常不大，一般在15000 m3/h以下，但需要設置一個排煙豎井和一個送風豎井，對于純住宅來講，設置兩個豎井一般是比較困難的，這時，我們可以考慮利用地下樓梯間和前室的加壓送風作為地下室內走道的排煙補風。因為地下防煙樓梯間及其前室的加壓送風只有兩個去處，一部分經防煙樓梯間1層防火門排向1層，另一部分則只能通過前室與地下室之間的防火門進入地下室，且進入地下室的風量約占總送風量的75%，依據“高規”表8.3.2-1可得:送入地下室的最小風量為7500 m3/h。當然，以上所說是建立在前室通向地下室的防火門開啟的情況下才能實現，只要著火時，地下室有人員需要疏散，那么前室通向地下室的疏散門就會處于開啟狀態，如果疏散門處于關閉狀態，那就說明沒有人員需要疏散，這時，煙氣是否能夠排出已經不重要了，因為排煙系統就是要保障著火時，人員能夠安全疏散。考慮到消防隊員從1層進入地下室，這時，前室的疏散門也會處于開啟狀態，加壓送風也會從前室進入地下室，起到補充空氣的作用，所以，筆者認為地下室內走道排煙可以利用防煙樓梯間及其前室或合用前室的加壓送風量進行補風。

6 排煙風機擔負兩個或兩個以上防煙分區時，各防煙分區內排煙風管及排煙口的選擇計算

在工程設計中，經常用到若干防煙分區合用一臺排煙風機的情況，按照“高規”8.4.2.2條規定，排煙風機風量應按最大防煙分區面積乘以120 m3/h計算。該條條文解釋規定，各防煙分區的最小排煙量按該防煙分區面積乘以60 m3/(h·m2)計算，但“高規”8.1.5條又規定，排煙管道采用金屬風道時，風管內風速不應超過20 m/s。采用內表面光滑的混凝土風道時，風道內風速不應超過15 m/s，排煙口的風速不宜超過10 m/s。當三個或三個以上防煙分區合用一臺排煙風機時，若按上述規定設計排煙系統，著火時必須開啟兩個防煙分區的排煙口，否則排煙支管及排煙口的風速將超過“高規”的限值，如果這樣控制排煙系統，又容易導致煙氣蔓延到未著火防煙分區，不利于及時排煙和安全疏散，帶來的問題是同時開啟著火防煙分區排煙口和另一個防煙分區排煙口。所以，筆者認為，若要同時滿足“高規”上述規定，則每個防煙分區的排煙支管及排煙口均應按排煙風機風量選擇，或者是最多兩個防煙分區合用一臺排煙風機，這樣就加大了排煙系統的投資，望早日出臺相關的規定，以解決上述矛盾。

［1］GB 50045-95，高層民用建筑設計規范(2005年版)［S］.

［2］蔣永琨.高層建筑防火設計手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1998.

［3］GB 50067-97，汽車庫、修車庫、停車場設計規范［S］.

［4］JGJ 100-98，汽車庫建筑設計規范［S］.

［5］GB 17691-2005，車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)［S］.

［6］GB 18352.3-2005，輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)［S］.