談高層建筑室內燃氣豎井的通風設計

吳 兆 武

(中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

0 引言

隨著建筑行業的高度發展，一方面越來越多的業主對建筑外立面的要求越來越高，特別對公共建筑的外立面不允許有管線沿外墻敷設，另一方面由于建筑各層房間功能的多樣化、復雜化，這就使得很多公共建筑的燃氣立管需要設置專門的管道井。

1 技術要求

根據規范[1]要求，燃氣豎井內應每隔2層～3層做相當于樓板耐火極限的不燃燒體進行防火分隔，且應設法保證豎井內自然通風和火災時防止煙囪作用的措施。那么，怎樣做才既能保證豎井內的通風，又能防止火災時煙囪效應，本文對此進行了探討及分析，希望能給同行設計師一定的參考價值。

2 自然通風設計

燃氣管井若靠外墻設置，根據規范[1]要求，應優先采用自然通風的通風方式：結合建筑外立面的美觀要求，對燃氣豎井每層外設建筑裝飾防雨百葉，燃氣豎井每層采用樓板進行防火分隔，因此燃氣豎井每層直接和室外相通，相當于室外，這樣設計既可滿足自然通風的要求，又能滿足防止火災時煙囪效應。

這種通風方式簡單有效，但是當公共建筑每層房間功能多樣化、復雜化時，燃氣豎井很難設置在具有良好自然通風條件的位置，這種情況下燃氣豎井需要設置機械通風系統。

3 機械通風設計

當燃氣豎井采用機械通風時，如何才能既做到平時通風良好又做到防止火災時煙囪效應，筆者認為有以下兩種通風方案可以保證其達到規范[1]要求。方案一：在緊靠燃氣豎井旁邊設置一個通風豎井進行通風設計；方案二：直接利用現有的燃氣豎井對其進行通風設計。

3.1 方案一

以中建三局光谷之星某20層高層辦公樓為例，在辦公樓屋頂設有廚房，為了不影響外立面美觀及室內辦公布局，業主要求燃氣立管從核心筒周圍的燃氣豎井引向屋頂廚房，因此燃氣豎井需要設置機械通風系統。對此，方案一做法如下：

1)燃氣管井每層采用樓板進行防火隔斷；

2)在燃氣豎井旁邊設置通風豎井，通風豎井從1層至屋頂；

3)在通風豎井每層側墻頂部設置通風短管，并設置70 ℃常開電動防火閥，通風短管設置在燃氣豎井內；排風機設置在屋頂，1用1備。在此種情況下燃氣豎井每層的排風都是獨立的并聯關系，因此每層燃氣豎井的進風可以通過每層設置的檢修門進行滲透進風(或每層對室內走道開百葉并設置70 ℃電動防火閥作為自然進風口)。通風系統原理圖如圖1所示。

通風設計：燃氣豎井平時設置機械排風系統，排風量按換氣次數12次/h設計，同時設置事故排風系統，事故排風系統與平時排風系統合用，事故排風量按換氣次數12次/h設計，排風機采用防爆風機，排風機設置在室外屋頂。

運行及控制原理：平時正常狀態下，2及4常開，從通風豎井向外抽風來實現燃氣豎井內的機械通風，進風通過1滲透進風或2自然進風；當燃氣豎井內發生燃氣泄漏時，豎井內燃氣泄漏報警器報警并發出指示信號，關閉自然進風口處的電動防火閥2，屋頂排風機4工作，抽走泄漏氣體來實現事故通風；當發生火災時，關閉燃氣豎井內的電動防火閥2，避免火勢蔓延至管井內并形成封堵，隔斷火源防止煙囪效應，屋頂排風機相應關閉。

對比圖1a)及圖1b)，區別在于自然進風的方式，一種是采用門的縫隙進行滲透進風，一種是采用燃氣豎井側墻上的百葉進行自然進風。前者控制簡單，但是進風無可靠保證；后者控制點較多，成本較高，進風有可靠保證。根據多年的工程經驗，由于每層燃氣豎井面積較小，實際通風量較小，本人認為可以通過門縫滲透進風，因此本人認為這兩種自然進風方式均可行，在實際工程中可以根據實際工程需要進行自由選擇。

3.2 方案二

以方案一中的案例為例進行分析：燃氣豎井每三層采用樓板進行防火隔斷，即在燃氣豎井的2層,5層,8層,11層,14層,17層,20層采用樓板進行防火隔斷，其他樓層鏤空處理，不做樓板；在燃氣管井2層，5層，8層，11層，14層，17層，20層的樓板處預埋鋼套管(鋼套管直徑根據實際工程進行計算確認)，鋼套管壁厚1.6 mm，在套管上部安裝70 ℃常開電動防火閥，防火閥與套管之間采用焊接方式連接。通風系統原理圖如圖2所示。

通風設計：燃氣豎井平時設置機械排風系統，排風量按換氣次數12次/h設計，同時設置事故排風系統，事故排風系統與平時排風系統合用，事故排風量按換氣次數12次/h設計，排風機采用防爆風機，排風機設置在室外屋頂。

運行及控制原理：平時正常狀態下，1及3常開，從通風豎井向外抽風來實現燃氣豎井內的機械通風，進風通過1自然進風；當燃氣豎井內發生燃氣泄漏時，豎井內燃氣泄漏報警器報警并發

出指示信號，關閉自然進風口處的電動防火閥1，屋頂排風機3工作，抽走泄漏氣體來實現事故通風；當發生火災時，關閉燃氣豎井內的電動防火閥1，避免火勢蔓延至管井內并形成封堵，隔斷火源防止煙囪效應，屋頂排風機相應關閉。

與方案一對比：此方案無需專門的通風豎井，可以直接利用現有的燃氣豎井進行通風設計，但是需要在樓板處預埋鋼套管，施工工藝相對復雜；此方案各層的燃氣管井通風為串聯式，阻力損失較大，因此排風機型號比方案一稍大。

4 結語

1)燃氣豎井應優先采用自然通風的通風方式。2)當自然通風不能滿足要求時，應根據項目的實際情況及技術經濟比較選擇合適的機械通風方案，并滿足規范[1]要求。3)若超高層建筑燃氣豎井采用機械通風時，可以按此參考進行分段設計。