地下KTV場所通風排煙設計問題探討

劉正清 蒲 雋

?

地下KTV場所通風排煙設計問題探討

劉正清 蒲 雋

（四川省建筑設計研究院 成都 610041）

針對地下KTV場所中通風排煙的重要性，通過對自貢市一個設有地下KTV場所的工程中KTV部分防煙分區(qū)的確定、排風排煙量的計算、排風排煙系統(tǒng)的確定、風口大小的計算與選擇以及排風排煙系統(tǒng)的控制等設計問題進行討論和分析，探討了地下KTV場所中通風排煙設計中的問題，提出了地下KTV場所中通風排煙設計的一些建議。

地下KTV場所；通風排煙；設計

0 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的快速推進，到本世紀中葉我國城市化水平將達到50%～60%，城市發(fā)展與地上土地資源短缺的矛盾將會變得更加突出，開發(fā)利用地下空間將是城市化可持續(xù)發(fā)展的必經之路[1]。在人們物質文化生活日益豐富的同時，KTV等公共娛樂場所也隨之增多，為了提高地下空間利用率公共娛樂場所也隨之被設置于地下，然而地下空間的密閉不通風特性給KTV等公共娛樂場所增加了更多的安全隱患。地下設置KTV場所中人員集中，一旦發(fā)生火災，火勢迅速蔓延，產生大量有毒氣體，人員所處地下疏散困難，大部分人員由于火災中產生的濃煙和有毒氣體造成傷亡[2]，因此設計好地下KTV場所的通風排煙系統(tǒng)對人員安全疏散存在著至關重要的作用。筆者結合自貢市某高層建筑地下室中KTV場所設計時遇到的問題對地下KTV場所的通風排煙設計進行探討，供同行討論。

1 工程概況

本工程是位于自貢市一幢集辦公、酒店于一體的綜合體，其中地下室部分建筑面積約為10萬m2，包括地下車庫、地下超市、酒店輔助用房、KTV和設備用房等。其中KTV場所位于地下一層，層高4.8m，包含3個防火分區(qū)，面積約2300m2，每個防火分區(qū)內包含若干小房間，房間之間設置有內走道。

2 相關規(guī)范規(guī)定

《建筑設計防火規(guī)范》中第9.1.3.5條規(guī)定“設置在一、二、三層且房間建筑面積大于200m2或設置在四層及四層以上或地下、半地下的歌舞娛樂放映游藝場所”[3]應設置排煙設施。本工程中KTV場所位于地下一層，因此根據規(guī)范規(guī)定必須設置排煙設施。文獻[3]中第9.4.6.4條規(guī)定“設置機械排煙系統(tǒng)的地下、半地下場所，除歌舞娛樂放映游藝場所和建筑面積大于50m2的房間外，排煙口可設置在疏散走道”。換言之，當KTV場所設置于地下、半地下場所時，排煙口應設置于房間內。因此本工程中KTV場所中每個房間內均應設置排煙口，以滿足規(guī)范要求。

3 通風排煙設計內容

鑒于KTV場所復雜的建筑形式和通風排煙的重要性，本工程中通風排煙設計包括有防煙分區(qū)的確定、排風排煙量的計算、排風排煙系統(tǒng)的確定、風口大小的計算與選擇以及排風排煙系統(tǒng)的控制。

3.1 防煙分區(qū)的確定

KTV場所的建筑形式多為一個大空間內設置有若干房間，通常為沿外墻布置一圈，中間再分幾組布置，組與組之間由內走道連通起來。本工程中KTV場所通過防火卷簾劃分為3個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)內設置有數(shù)十個房間，房間設乙級防火門，使每個房間均自成一個獨立的防煙分區(qū)，連通房間的內走道單獨為一個防煙分區(qū)，這樣一個防火分區(qū)內KTV場所由多個防煙分區(qū)組成。

3.2 排煙量的計算

KTV場所是由內走道連通若干房間組成，其中《實用供熱空調設計手冊》中指出“內走道面積：應按走道面積與最大一間需要排煙的房間面積之和（當房間為防火門時，內走道排煙面積即為走道地面面積）”[4]，而《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中第8.4.2.2條規(guī)定“擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3/h計算”[5]。以本工程中某防火分區(qū)內KTV房間為例，如圖1所示，內走道與KTV大堂相通面積為342m2，連通房間的最大面積為30.15m2，但是由于房間設有乙級防火門，因此根據文獻[4]中指出的走道面積應僅為內走道地面面積即342m2。由于房間和內走道各成獨立防煙分區(qū)，在共用一套排煙系統(tǒng)時，本系統(tǒng)擔負兩個以上防煙分區(qū)且最大面積為內走道面積即為342m2，因此根據文獻[5]規(guī)定計算方法可以得到本排煙系統(tǒng)中排煙風機的排煙量為：1=342×120m3/h=41040m3/h。

圖1 某防火分區(qū)內KTV房間平面圖

3.3 排風量的計算

鑒于KTV場所內房間設置有衛(wèi)生間以及可能存在人員在室內抽煙情況，為保持良好的室內空氣品質，需使室內維持正壓，因此排風量按送入房間內新風量的90%計算。根據《全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調·動力》中表1.2.3推薦的卡拉OK歌廳的新風量取30m3/（h·p）[6]，計算可以得到此防火分區(qū)內KTV場所的排風量為7000m3/h。

3.4 排風排煙系統(tǒng)的確定

KTV場所內房間通風系統(tǒng)中包括有送風、排風、排煙和補風等，為了便于風管布置安裝和避免風管穿越房間時煙氣亂竄現(xiàn)象發(fā)生，風管在設計時選擇布置在內走道上。然而由于本工程中排煙量較大使得排煙風管比較大，內走道寬度有限，排煙風管和排風風管不能并排設置于內走道上，因此必須把排煙、排風風管分層設計。如此一來，為了便于風管檢修，風管之間必須留有一定的檢修空間，這樣在本工程層高受限情況下，此種分層布置風管的設計不可采用。因此為了保證建筑吊頂后層高和滿足風管檢修等要求，筆者選擇了排煙與排風共用一套風管的形式。上述計算得到本工程中排煙量為41040m3/h、排風量為7000m3/h，二者相差較大，選用雙速風機不能滿足要求，因此本系統(tǒng)中排煙風機和排風風機各選一臺，然后使兩臺風機并聯(lián)使用，達到平時排風火災時排煙目的[7]，風機的布置如圖2所示。

圖2 排風排煙風機布置平面圖

3.5 風口大小的計算與選擇

KTV場所內每個房間都是一個獨立防煙分區(qū)，內走道作為一個獨立的防煙分區(qū)，在風口設計時，排風量按送入房間內新風量的90%進行計算，但是排煙量的計算根據《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中第8.4.2.1條規(guī)定“擔負一個防煙分區(qū)時，應該每平方米不小于60m3/h計算”[5]，因此內走道的排煙量為2=342×60m3/h=20520m3/h；由于房間面積大小不等，計算房間排煙量時按面積最大的房間計算各個排煙量，因此各個房間的排煙量為3=30.15×60m3/h=1809m3/h；而通過計算面積最大房間的排風量為400m3/h，如果排煙口與排風口共用一個風口選用單層百葉風口，在滿足排風口風速的情況下排風口選用300×200mm，排煙時風口的風速為11m/s，超過了《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中第8.1.5.3條規(guī)定“排煙口的風速不宜大于10m/s”[5]，針對此種情況筆者選擇了排煙口與排風口分開設置，排煙口與排風口各選用一個單獨風口，風口的布置形式如圖3所示。由于選擇排煙風機時是按內走道面積乘以120m3/h的結果來選定，但是實際計算內走道和房間的排煙量是按內走道面積與最大房間面積各自乘以60m3/h計算得到，然后按照此排煙量來選擇確定排煙口大小。這樣就會存在一個問題：如果按上面計算排煙量來選擇排煙口的大小，在保證排煙風口風速不大于10m/s的情況下，一般選擇接近10m/s的風速來選擇排煙風口，但是由于最大房間面積相對于內走道較小，在火災時排煙風機實際上提供的排煙量約是內走道與最大房間計算排煙量之和的2倍，這樣在發(fā)生火災時選擇的風口風速就會超過10m/s，不符合規(guī)范要求。因此在選擇風口的大小時，為了滿足規(guī)范要求，筆者建議內走道和房間的排煙風口風速按不大于5m/s設計，這樣可以保證在火災發(fā)生時排煙風口風速不超過10m/s。

排風口選用單層百葉風口（常開），排煙口選用電控多葉防火排煙口（平時關閉，火災時開啟）。

圖3 房間內排風排煙風口布置平面圖

3.6 排風排煙系統(tǒng)的控制

排風與排煙共用一套風管的系統(tǒng)，火災發(fā)生時排風與排煙之間的正確切換控制是確保生命安全的重要保障[8]。筆者結合本工程簡單闡述排風排煙系統(tǒng)的控制問題。如圖2所示，排風風機與排煙風機并聯(lián)，排風風機風管上設置有70℃電動防火閥，排煙風機風管上設置280℃電動防火閥。平時排風風機開啟，排煙風機關閉；火災時通過70℃電動防火閥聯(lián)動排風風機關閉，同時排煙風機開啟，當煙氣溫度超過280℃時，通過280℃電動防火閥聯(lián)動排煙風機關閉，實現(xiàn)對風機的控制。如圖3所示，排煙口采用常閉的電動多葉防火風口，平時關閉火災時開啟；排風口采用單層百葉風口，風管上設置有70℃電動防火閥，平時排風，房間發(fā)生火災時排風管上的70℃電動防火閥關閉，并且聯(lián)動當前房間內的常閉電動多葉防火風口開啟進行排煙，同時走道內的排煙風口開啟，確保走道內的人員安全疏散。整個排風排煙系統(tǒng)的流程圖如圖4所示。

圖4 排風排煙系統(tǒng)控制流程圖

4 結論與建議

（1）KTV場所設置于地下部分進行通風排煙設計時，若受建筑層高等因素限制，可以考慮排風排煙共用一套風管系統(tǒng)；若排風排煙量相差較大時，可以考慮各選一臺排煙、排風風機且兩風機并聯(lián)使用，滿足平時排風，火災時排煙要求。

（2）當排風排煙共用一套風管時，排煙量與排風量相差較大可以考慮排風口與排煙口分開設置，但排風口前風管上應設置70℃電動防火閥來控制排風口開關。

（3）對于設置有內走道的房間，當內走道和房間各為獨立防煙分區(qū)且共用一套排煙系統(tǒng)時，為確保排煙口風速滿足規(guī)范要求，建議在選擇排煙口時風速按不大于5m/s設計。

[1] 黃強.城市地下空間開發(fā)利用關鍵技術指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[2] 張樹平,邢燁炯,萬杰,等.KTV火災安全隱患與對策及性能化評估[J].消防科學與技術,2006,25(6):756-758.

[3] GB 50016-2006,建筑設計防火規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2015.

[4] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊（第二版）[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[5] GB 50045-95,高層民用建筑設計防火規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,1995.

[6] 住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)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）[Z].北京:中國計劃出版社,2009.

[7] 左振海,顏鵬程.地下汽車庫通風與排煙設計探討[J].制冷與空調,2010,24(3):108-110.

[8] 周利娜.地下商場通風設計[J].暖通空調,2004, 24(7):63-65.

Study on the Design of Ventilation and Smoke Exhaust in Underground KTV

Liu Zhengqing Pu Jun

( Sichuan Provincial Architectural Design and Research Institute, Chengdu, 610017 )

As all we know the importance of ventilation and smoke exhaust in the underground KTV place, this paper discusses the problems in the design of ventilation and smoke exhaust in underground KTV by discussing and analyzing the setting of smoke prevention zone, the calculation of air exhausting and smoke exhausting amount,the setting of air exhausting and smoke exhausting system, the calculation and selection of inlets of ventilation and the control of air exhausting and smoke exhausting system of a KTV in a project in Zigong City, and some suggestions are proposed then.

underground KTV; ventilation and smoke exhaust; design

1671-6612（2017）02-184-04

TU834

B

2016-01-05

作者（通訊作者）簡介：劉正清（1985-），男，工學碩士，工程師，E-mail：lzqwuse@163.com