程萌
摘 要:中庭增加了建筑空間的魅力,同時也因為自己獨特的建筑形式增大了火災的危險性,因此做好中庭的防排煙措施非常重要。中庭的形式多種多樣,防排煙措施也不盡相同,本文結合案例分析各種形式的中庭防排煙措施的設定。
關鍵詞:建筑中庭;防排煙;措施探討
隨著現代建筑的繁榮和發展,中庭與外部空間既隔離又融合的特色備受建筑師親徠,中庭文化也用在越來越多的環境藝術中,它為人們提供了休息、交往、觀光會晤的空間,也可以將人流高效地組織到交通中去。中庭增加了建筑空間的魅力,同時也因為自己獨特的建筑形式增大了火災的危險性,尤其是它具有一個或者多個豎直方向上連續貫通數層的封頂大型空間,一旦發生火災,人員的疏散、火災的救援難度較大。鑒于以上特點,中庭的防排煙設施也越來越被設計師們所重視。
1 中庭常見的形式及一般防排煙措施
中庭與主體建筑的關系不同,防火災措施的也相對不同。同時中庭的分類有多種標準,形式也較多樣,按中庭室內建筑的關系及圍封的形式不同,大致將中庭分為長廊式中庭、隔離式中庭、回廊式中庭、互通式中庭等。中庭作為建筑物的其中一部分,不同的建筑形式和使用功能,便有不同方案的煙氣控制、防火分隔等,我們將分不同形式的中庭來探討它們各不相同的防排煙措施。
1.1 長廊式中庭的防排煙措施及案例
所謂長廊式中庭,簡單的來說就是一種蓋了頂棚的街道,也有人叫長廊道或線型中庭。長廊式中庭是兩端敞開的,較長的長廊式中庭還會在中部按一定間距設置進出口。它是半室外的空間,最大特點是良好的自然通風,在現實生活中較為常見,多在商業步行街中采用。正是由于長廊式中庭有良好自然通風的特點,這樣的半室外空間是水平方向上穿越的一種建筑物,當街道兩側的建筑物的間距比建筑物最小防火間距大,超過6m時,兩側的建筑物可以作為獨立的防煙分區。相反的小于6m則不能。長廊式中庭作為建筑物內部人流主通道,為防止煙氣在中庭內聚集,一般防排煙措施為:在中庭建筑內設置自動噴淋滅火系統,使用不燃的材料(如防火玻璃)做頂棚,也可以設置蓄煙倉在中庭頂部,或者按一定面積比例設置排煙窗或通風口,可以自動開啟式的,這種在我國使用較少。
工程案例:廣寧商業步行街,總建筑面積45133m2,地上三層,上下通過中庭連通,首層設有內街及景觀小品,方便客戶購物和休閑娛樂,內街頂棚采用防火玻璃,局部設有通風采光口,使整個購物環境寬敞明亮,還能起到自然通風排煙的作用,節省了投資。
1.2 隔離式中庭的防排煙措施及案例
隔離式中庭的首層與主體建筑相連,其他樓層是與中庭分隔的,甚至僅貼鄰在側。即中庭相對獨立于周圍建筑,假如火災發生,中庭的煙氣不容易進到周圍的建筑區域里。因此防排煙措施與普通建筑的火災防排煙措施一樣,在中庭與周圍建筑均設立獨立的防排煙系統,在中庭內設置排煙風機,在利用自然風不能滿足時,使用機械排煙方式解決。
工程案例:新俊威尼斯國際大酒店,裙房5層,首層大堂與二層連通,筒體高度12.1m,局部5.5m,在錯層處設置擋煙垂壁。5.5m處的排煙系統與別的房間合用,排煙量按防煙分區面積每平米不小于60m3/h計算。12.1m處設置另一套獨立的排煙系統,排煙風機吊裝在中庭上空的設備夾層內。排煙量按其體積的4次/h換氣次數計算。
1.3 回廊式中庭的防排煙措施及案例
所謂回廊式中庭,是指通過回廊在使用區域上和周圍的建筑物有空間聯系的中庭。比之隔離式中庭,這類中庭在豎向共享空間對周圍區域的影響更大。在回廊式中庭當中,回廊占據著十分重要且敏感的位置,假如回廊的防火墻或防火卷簾有合理的分隔并且達到耐火極限的要求,回廊便可以有利消防滅火的展開,利用回廊這個區域使它成為中庭與周圍區域之間的屏障,讓煙氣無法擴散,火焰蔓延不到整個空間,有個緩沖的區域,這樣便可以更有效的疏散人群,減少災害損傷和損失。回廊式中庭一般利用集中排煙系統以機械排煙方式或自然排煙的方式進行排煙,在回廊中為了降低煙氣的溫度并且防止火焰蔓延可設置自動噴淋系統;也可以使用快速反應噴頭,這樣可以降低豎向空間上煙氣的蔓延速度,它的反應更為快速些;對回廊也應進行合理的防火分隔,防煙分隔,如在各層回廊邊緣設由感煙探測器啟動的活動擋煙垂壁或做成建筑內永久構件的固定式垂壁。中庭頂部有自然排煙口或安裝排煙風機強制排煙,中庭和相鄰區域也設置合理有效排煙系統。
工程案例:某黨校教學樓,建筑面積7906.46m2,共四層。首層架空,2~4層教學區用中庭上下貫通形成一個整體,中庭地面面積141m2,供學員老師在課余時間休閑娛樂,頂棚由四塊大的采光板構成。中庭與教室通過回廊連接,少數教室與中庭相接。中庭與回廊之間設有防火卷簾,與中庭相接的教室也都采用防火墻和防火窗,這樣一旦發生火災,中庭就形成一個獨立體,能有效的防止煙氣向四周擴散,也能阻隔周邊的煙氣向中庭擴散。中庭頂部的采光板高出屋面,高出的部分做了四面出風的百葉,百葉開窗面積滿足中庭自然排煙的條件。回廊的四端均有開窗,也可以有效的排除回廊的煙氣,防止火災的蔓延。
1.4 互通式中庭的防排煙措施
當中庭與周圍區域是互通的,對樓層空間敞開,各個層面通過中庭這一豎向空間發生直接聯系,整個建筑是統一的一個空間,這樣的中庭我們叫互通式中庭。這類中庭在火災中是最不利煙氣和火焰控制的,因此防排煙措施的制定更應嚴格按照互通式中庭的實際情況對待。一般防排煙措施為在中庭與相鄰區域設置防煙分隔,即設置防火卷簾或加自動噴淋系統的方式,但首層不建議設防火卷簾,否則不利于空氣流動、排煙,也不方便人員疏散和展開滅火行動。首層可以設置擋煙垂壁。在各層使用區域內設置有效的排煙系統和自動噴淋系統。
這里就不再舉例說明了。
在實際的建筑中,以上介紹的中庭形式也非單一存在的,它們會相互組合形成各種空間形式,具體多樣性和復雜性,這樣就為我們的防火和煙氣控制帶來更多的挑戰。每種中庭的防排煙措施都有不同之處,要保護好中庭這一重要的安全疏散通道以配合好滅火行動,就要選擇合理的排煙方法。影響排煙主要的因素如燃燒釋熱率,煙氣流速、流量,煙氣層溫度變化規律等,是隨著中庭建筑的變化而變化的,我們應從實際出發,具體問題具體分析解決,不能盲目生搬硬套。
2 中庭排煙量的確定
關于室內中庭排煙量如何確定,目前國內也沒有確切的理論依據和實驗數據,現行規范參照了國外資料,按照不同中庭體積的換氣次數來計算中庭的排煙量的。當中庭體積小于17000m3,按中庭體積的6次/h換氣次數計算排煙量;當中庭體積大于17000m3,按中庭體積的4次/h換氣次數計算排煙量,但最小排煙量不應小于102000m3/h。這種算法也不是絕對的,如中庭與周圍房間或回廊火災時沒有分隔,那么排煙量不僅僅要考慮中庭,周圍的房間和回廊也要依據有關規定計算排煙量并計入中庭總的排煙量,自然排煙也是如此,考慮自然排煙開窗面積時不能忽略了與中庭相連的房間或回廊。如果火災時,中庭可以與四周完全分隔,這種情況有利于火災控制,計算排煙量考慮的因素也較少,就可以完全按體積計算排煙量了。總之對于不同形式的中庭,我們應綜合考慮按實際的情況來確定排煙量。否則不恰當的排煙量確定會造成排煙不足或設計功率過大造成能源的浪費。
3 結 語
現實中中庭建筑空間的形式是多種多樣的,中庭建筑火災也不能只考慮單一的空間,必須結合各種形式的中庭和周圍建筑的環境綜合考慮。由于這種多樣性及復雜的功能使用的不同,我們更應該積極的對不同類型中庭的防排煙措施進行研究探討,改進不符合現狀的措施,以利于以后的發展。
參考文獻
[1]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版).
[2]《建筑設計防火規范》GB50016-2006.
[3]《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084(2005年版).