王利峰
摘要:民用建筑地下室的設計特點在很大程度上決定了地下室火災的特點,地下室往往空間較小,出入口較少,使得火災發生時溫度上升快速,而可燃物燃燒不足、煙氣難以疏散致使地下室內有害氣體越聚越多,給人員撲救帶來了很大困擾。文章基于這些特點,對地下室防排煙設計的要點和設計標準以及防排煙的特殊問題進行了分析探討。希望通過筆者的努力,能夠找到民用建筑地下室防排煙的優化設計方案。
關鍵詞:民用建筑地下室;排煙設計;問題研究
隨著我國經濟社會的快速發展,城市和鄉村涌現出了多種新式建筑,民用建筑的結構也變得更加復雜。為了彌補地上空間的不足,許多人在其新建的建筑物下往往設計有地下室,用來停放車輛,堆放雜物等,這就給建筑帶來了不少安全上的問題。民用建筑地下室防火設計由于關系到眾多居民的人身和財產安全,對其安全設計引起越來越多的建筑設計人員的關注、研究。
一、民用建筑地下室火災所具有的特性
民用建筑地下室火災的特性與地下室的特性有著緊密的聯系,地下室與地面聯系的通道較少,且是一種較為封閉的狹小空間。這也就致使地下室發生火災時,出現的濃煙難以及時排出,使得煙氣濃度逐漸升高,很大程度上降低了受災人員的疏散效率,也使得滅火援救工作難以順利展開。筆者通過對民用建筑地下室進行分析研究,認為該處火災有以下特性:
(一)升溫快,煙氣濃
地下室一旦發生火災,聚集的煙氣難以有效地排出,使得熱量越來越高,地下室溫度快速升高。地下室內的易燃、可燃物體隨時都有被點燃的可能,又使得溫度進一步上升。由于處于地下,通風設置較地面明顯較差,致使火勢燃燒往往不夠充分,釋放出的二氧化碳和一氧化碳量明顯較高,煙氣濃厚,使地下室能見度嚴重減小。地下室設置防排煙設施是完全必要的。
(二)疏散困難,援救工作不易展開
民用建筑地下室一般情況下設置的出入口數量較少,發生火災時需要受災人員徒步一段距離才能逃離火災現場,疏散起來較為困難。由于煙氣的擴散方向與受災人員的疏散方向一致,若地下室出入口未設置排煙設備很容易出現煙氣聚集的情況,而人員在疏散經過出入口時則很容易被高溫低氧高濃度的煙氣阻擾,甚至會因缺氧而陷入昏迷。
對于消防人員來說,許多消防設備并不適用于地下室滅火搶救,給滅火工作帶來極大的困難。同時,在消防人員救援陷入地下室的人員時,由于地下室的出入口較少,往往出口處即是煙氣排出口,又是人員疏散口,又是消防人員進入火災現場的救援口,給火災撲救工作帶來很大的困擾。
二、民用建筑地下室防排煙設計基本標準
依據我國對地下室的設計要求,考慮到民用建筑地下室防火工作的特點,在設計防火分區時,其面積不宜較大。同時,在建筑內部需要設置自動滅火系統,其防火分區面積可適當放寬。對于車庫、地下商店等地下室,其防火面積則又進一步擴大。對于面積小于500m2的地下室,在設計排煙系統時,多開設一些外窗或者使用通風窗井等,在火災發生時能夠加速自然排煙是更為經濟有效的防火管理設施。但當自然排煙無法滿足時,需設機械排煙設施,且地下室排煙系統應配合機械補風系統加快排煙。按照我國的建筑規定,對于地下室房間面積大于50㎡且無自然排煙時應對其機械排煙,且應設補風系統。
三、民用建筑地下室防排煙設計要點
在民用建筑中排煙系統一般需要設置這幾個部分:(1)排煙口:民用建筑的每個防煙區需要設置上板式排煙口或多葉排煙口,其與防煙區內的最遠水平距離點應當控制在30米內,且最好設計在頂棚上或頂棚的墻上。(2)排煙風機:排煙風道可以選用金屬風道或者玻璃鋼風道,一般玻璃纖維的厚度要控制在25厘米以內。(3)排煙風機:其主要排煙風機有離心風機和軸流風機,排煙風機應保證在280℃時能連續工作30min。(4)防火閥:排煙風機入口處應設有當煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的排煙防火閥。補風風機入口處應設70℃的防煙防火調節閥。(5)機械補風系統風量不宜小于機械排煙量的50%。
四、民用建筑地下室防排煙的特殊問題
(一)樓梯間的獨立設計方案
在展開樓梯間的獨立設置時需要注意到地上地下的送風情形不能互相干擾。在地下室設計樓梯間時,要依據不同的情形對應布置防煙樓梯間。若將樓梯間封閉致使其難以進行自然通風和天然采光,此時就需要參照特定的規格來設置防煙樓梯間,且應設置獨立的加壓送風裝置,送風機可以安排在風機房中,也能夠放置于室外的屋面上。若能夠對地下室的樓梯間實現自然的防煙,就需要從技術上對其創新改造,使之既高能又經濟。我們能夠通過封閉樓梯間休息平臺靠外墻實現自然防煙。
(二)樓梯間的公共設計方案
若地上地下共用一個樓梯間時,如果地下樓梯間可以展開自然防煙,則從經濟上或技術上考慮都能實現雙贏,通過在封閉樓梯間休息平臺靠外墻開設通風窗實現自然防煙。如果地下樓梯間不能實現自然防煙時,則地上地下樓梯間應用防火門分隔開,且地下室按防煙樓梯間設置正壓送風系統。
(三)在封閉樓梯間及防煙樓梯間中采用“防火卷簾+常閉式防火門”的做法,即在原來需要安裝常閉式防火門的部位,安裝相應耐火極限的防火卷簾,在防火卷簾旁再加裝常閉式防火門。正常情況下,防火卷簾收攏,人員可以通過防火卷簾的位置自由出入,緊急情況下,防火卷簾下降,人員則可以通過防火卷簾旁的常閉式防火門逃生。采用“防火卷簾+常閉式防火門”的做法,既能達到常閉式防火門阻止煙氣和熱氣的作用,又能解決常閉式防火門使用不便、頻繁使用導致損壞等弊端。
總結:
筆者在文章中通過對民用建筑地下室火災所具有的特性進行分析,對民用建筑地下室防排煙設計要點以及設計基本標準談了自己的認識。不過涉及到防排煙問題的地下室類型還有很多,像在地下室設置的大型商場通風排煙結合處理,汽車庫修車庫排風兼排煙的處理等。所以,對民用建筑地下室的防排煙設計問題仍值得我們進一步探討。
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