談如何在地下建筑中設置防排煙系統

馮 倩

(太原市城市規劃設計研究院，山西 太原 030001)

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談如何在地下建筑中設置防排煙系統

馮 倩

(太原市城市規劃設計研究院，山西 太原 030001)

針對地下建筑安全出口少、密閉性強、通風條件差等特點，分析指出地下室發生的火災具有陰燃過程持續較長、燃燒緩慢、產生的高溫有毒煙氣多等特征，據此簡述了地下建筑防排煙系統在設計、施工、運營中存在的問題及注意事項，并給出了地下建筑防排煙系統設計建議，以充分發揮地下防排煙系統的重要作用。

地下建筑，防排煙，消防

0 引言

隨著我國社會經濟的迅速發展，城市人口大量增加，人們工作生活空間日趨緊張，地下空間的需求也越來越大，地下車庫、地下商場、人防工程等地下建筑大量涌現。地下空間具有與室外連通的安全出口少、密閉性強、不利于通風等不利因素，使得火災陰燃過程持續較長、燃燒緩慢、產生的高溫有毒煙氣多，導致能見度降低，撲救困難增加。因此，地下建筑在給人類提供了更寬敞的活動空間的同時，由于其本身的建筑特點和形式，也帶來了消防方面的隱患，嚴重威脅著人類的工作和生活，尤其在地下人員聚集場所發生火災時，有毒煙氣難以排出，極易造成人員傷亡事件。2013年11月22日，赤峰市紅山區唯美品格小區工地地下室發生火災；2014年2月8日，北京西城區槐柏樹南里1號樓地下室起火，這兩起事故均造成人員傷亡。

1 地下建筑防排煙系統設置要求

目前我國主要采用自然排煙、機械排煙、機械加壓送風等防排煙設施。通過設置防火和防煙分區，阻隔和控制煙氣的擴散；并限制使用易燃可燃的裝飾裝修材料，使建筑房間材料非燃化。GB 50016—2014建筑設計防火規范第8.5.4條對需要設置排煙設施的場合做了明確的規定；《全國民用建筑工程設計技術措施—暖通空調·動力》2009第 4.10. 9-5條對防煙樓梯間設置加壓送風系統時，對風機和風道的設置作了相應的規定。

2 地下建筑的機械防排煙系統

2.1 機械防排煙系統的常見問題

對既有防排煙系統的檢測結果表明：絕大多數現有地下建筑物的防排煙系統都存在著排煙量不夠、機械送風系統的余壓值與規范要求相比不足、風口的布置不符合規范要求、閥門自動啟閉不能實現等諸多問題。究其原因，在方案設計階段設計者就存在著不能聯系實際、對國家規范理解生硬、片面地參考規范中的某些條文和表格，而未考慮到具體工程中的實際情況、施工單位的施工技術水平等因素；對于施工單位，很難嚴格按照設計圖紙和相關圖集施工，風機的選用與設計選型的要求相差較大，施工過程管理不嚴格導致風機的箱體形變嚴重、風道表面的粗糙度不符合規范要求、風管截面的凈面積達不到設計要求、選用相應的防火閥門沒有經過國家相關部門的認證等現象，很可能導致防排煙系統不能充分發揮其作用的因素；在運營方面，未加強管理人員的操作能力和定期維護，隨時做好應對火災的準備工作。因此，加強對設計、施工和運營人員的管理和培訓，可以從設計、施工、管理運行等各個階段提高防排煙系統的可靠性，對防排煙系統在火災發生時高效、穩定的發揮其作用提供可靠的保障。

2.2 地下建筑機械防排煙系統的幾個設計要點

1)機械防排煙系統的選擇方式。

a.機械排煙系統主要有排煙排風管道風機均合用設置、排煙排風管道風機均獨立設置、排煙排風管道合用風機獨立設置三種方式。后兩者設置方式在一定程度上浪費建筑空間，成本高，而且排煙系統在多數情況下處于閑置備用狀態，存在不便于發現故障和檢修的問題。因此，將排煙排風系統管道合用設置，風機采用雙速或變頻風機，可以節約空間、降低造價且能及時發現風機故障及時檢修。風機在非火災時，處于低速工況運行，火災時，風機提高葉輪的轉速，在高速工況下進行機械排煙。但是如果風機采用變速風機，則難以達到較高效率。

b.排煙風機負擔多個防煙分區時的注意事項。

《人民防空工程設計防火規范》對于設置排風和排煙的合用風口時，對防火閥的設置及自動報警作了詳細的規定，當火災發生時，該防煙分區內的防火閥開啟，其余防煙分區的防火閥則應關閉，因為當一個防煙分區內發生災情時，防排煙系統不但應該通過探測器確定發生火災的區域，排出該區域內的高溫有毒煙霧，而且要保證產生的煙霧不會隨著防排煙系統擴散到其他區域，使產生的煙氣威脅到其他區域；而且非著火防煙分區內的自動噴水滅火系統噴頭也可能因為引來的高溫煙氣(可達800 ℃) 而破裂，影響滅火效果。

c.地下車庫的補風通道。

關于地下車庫機械排煙系統的設計，絕大部分的情況下需要補風，而利用與室外相連的出入口作為補風通道，采取自然補風與設置機械補風相比，既能節能、節材，又能滿足防排煙系統的補風要求。《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》對哪種情況下建筑物地下一層的出入口可以作為自然補風通道，出入口應采取的防火措施等作了詳細的規定。值得注意的一點是，汽車行車坡道和停車區雖然設置防火卷簾等分隔和設置自動噴水滅火系統均可使用出入口作為自然補風通道，但是在北方嚴寒、寒冷地區，水消防系統在不設置采暖時有凍結的危險，所以應以設置防火分隔措施為主。但根據GB 50116—98火災自動報警系統設計規范第6.3.8.3條規定：用作防火隔斷的防火卷簾，火災探測器動作后，卷簾應下降到底。因此發生火災時，地下車庫出入口已不能作為補風的通道，應設置送風量不小于排煙量50%的機械補風系統。

d.地下、地上共用樓梯間的設計要點。

在地下室發生火災時，高溫有毒的煙氣在浮力作用下會通過樓梯間向上層蔓延，所以在建筑地上層和地下層相連的樓梯間按要求使用防火門進行分隔，并根據規范要求設置相應的機械防排煙系統。然而在設計的實踐中，往往容易忽略防火門的影響因素，為避免風道進行疊加，地上和地下仍合用一套加壓送風系統，而加壓送風口采用電動風口，但本人認為此種方式可靠性不高，因為一旦地下部分發生火災，煙火蔓延至地上部分時，對地上部分的人員疏散會造成很大威脅，因此對于防煙系統而言，發生火災時，地上和地下部分加壓送風量需要同時滿足要求，以免造成安全隱患。

2)防排煙系統風量的計算。

防排煙系統風量的計算相關規范都作了規定，我國排煙風機排煙量的規定源于日本的規范，日本規定：當排煙風機每分鐘能排出120 m3，且能保證防煙分區每平方米地板每分鐘排出1 m3時，符合要求；當負擔多個防煙分區時，應能保證面積最大防煙分區每平方米地板每分鐘排出2 m3，在劃分防煙分區時，如無特殊要求，防煙分區的面積相差不宜太大，避免系統造成浪費。許多工程實踐中都存在著排煙量和風壓不滿足設計要求的情況，究其原因主要是因為：豎井或風道有效截面不足；豎井或風道表面粗糙；風口聯動關閉不嚴或風道漏風。因此，設計人員應結合工程實際，充分考慮因各工程具體特點、施工過程不嚴謹及風口質量不達標等因素而做一定附加量。

3)合理設置排煙口和防火閥。

a.為了使風口的聯動更加簡單，在多個防煙分區分別使用排煙風機時，宜使用常開型風口，且風口不需防火閥控制。

b.當排煙風機擔負多個防煙分區的排煙任務時，某一防煙分區著火，著火防煙分區的排煙口打開，排煙風機啟動排煙，280 ℃關閉，排風系統在每個防煙分區管道上設置常開風口，平時運行排風，某防煙分區著火時，常開風口全部關閉；若共用排煙風管、各自設置風口，應設置帶有電動閥的常開風口及常閉排煙口，平時運行排風，當某防煙分區著火時，所有常開風口的電動閥關閉，著火防煙分區的排煙口打開進行排煙；若共用排煙風管和排煙口，須設置回風排煙防火閥，閥門平時常開進行排風，當某防煙分區著火時，所有防火閥均關閉，然后煙感探明發煙區，再向此防煙分區發出電信號，打開此防煙分區防火閥進行排煙，待280 ℃時防火閥關閉。

地下建筑具有與室外連通出口單一、封閉性較強、火災撲救困難等特點，在長期的實踐中表明排風、排煙共用系統是一種合理的布置方式。但是準確的計算風量、精確控制風機負擔多個防煙分區時的排煙量、合理的設置排煙口和防火閥是設計地下建筑防排煙系統的重中之重。

[1]GB 50016—2014，建筑設計防火規范.

[2]GB 50067—97，汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范.

[3]GB 50098—2009，人民防空工程設計防火規范.

住房和城鄉建設部工程質量安全監管司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施：暖通空調·動力(2009年版).北京：中國計劃出版社，2009.

Discussion on how to set the smoke control system in the underground buildings

Feng Qian

(TaiyuanCityPlanningDesignandResearchInstitute,Taiyuan030001，China)

According to the features of underground buildings, including few safety exits, impermeability and weak ventilation conditions, the paper analyzes the fire accidents of basements are characterized by longer smoldering process, slow burning, and poisonous smoke caused by high temperature, indicates some problems in the smoke control and extraction system of underground buildings from the design, construction and operation aspects and some precautions, and provides some design suggestions for the smoke control and extraction system of the buildings, so as to exerts the buildings’ important role.

underground building, smoke control and extraction, fire-fighting

1009-6825(2015)21-0123-02

2015-05-19

馮 倩(1981- )，女，工程師

TU962

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