高層建筑中庭的防火及防排煙設(shè)計分析

周美伶

（桂林市建筑設(shè)計研究院，廣西 桂林 541001）

0 前言

隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，大型公共建筑越來越多，已經(jīng)成為城市一道美麗的風(fēng)景線。在這些大型公共建筑中，中庭是比較重要的空間節(jié)點，正在逐漸成為人們聚集的場所。在高層建筑內(nèi)部的中庭，垂直高度變得越來越高，因此其安全性應(yīng)該引起人們高度重視。

1 中庭概述及存在弊端

中庭主要指的是短邊長度大于6米，橫截面積大于100平方米，且共享層數(shù)大于3層的存在頂蓋的室內(nèi)庭院。在高層建筑中，中庭的使用功能是非常多的，并且對自然要素進行引入，對便捷的垂直交通進行設(shè)置，正在逐漸成為高層建筑的交通樞紐。在中庭，人們還可以進行休息、觀賞等活動。對于中庭而言，可以看作城市高層建筑的公共中心。

雖然中庭的優(yōu)點非常多，但是依然存在著一些不足，主要的弊端可以概括成以下幾點。

1.1 中庭空間難以進行防火防煙分割

中庭可以很好地對高層建筑的內(nèi)部空間進行豐富，但同時也對消防帶來了一定的影響。當只是從安全系數(shù)考慮而對中庭進行防火防煙分隔，這對中庭的空間感會造成一定的影響。但是如果中庭的上下空間是連接在一起的，當火災(zāi)發(fā)生時，會使得煙氣短時間內(nèi)變得非常大，進而對人身安全及高層建筑造成嚴重威脅。

1.2 中庭的功能比較復(fù)雜，起火因素也比較多

中庭能夠?qū)⒉煌δ軈^(qū)域的人們進行很好地連接，而且也是人們經(jīng)常休閑娛樂的地區(qū)，一旦火災(zāi)發(fā)生，需要對大量人員進行疏散。在比較大的建筑中，中庭的主要作用是進行導(dǎo)向以及識別，這使得人們大多在中庭區(qū)域活動，如需疏散會出現(xiàn)非常嚴重的擁堵，嚴重的還可能出現(xiàn)踩踏等事故，對人員逃生產(chǎn)生非常消極的影響。

1.3 非常容易形成“煙囪效應(yīng)”

對于建筑中的中庭而言，與煙囪是比較相似的，當火災(zāi)出現(xiàn)時，隨著溫度變得越來越高，就會形成比較嚴重的“煙囪效應(yīng)”。這時候煙氣會順著中庭以垂直方向擴散，火勢會變得越來越大，對人們的生命安全及財產(chǎn)安全帶來非常嚴重的威脅。

2 高層建筑中庭的防火設(shè)計

2.1 中庭的防火與分割設(shè)計

當中庭的類型不一樣時，其防火措施以及處理方法也存在一定的差異。在現(xiàn)代建筑物中，由于對功能的不同需要，使得出現(xiàn)比較多的封閉式中庭空間以及回廊式中庭空間。下面針對不同類型的中庭空間進行防火設(shè)計分析。

1）封閉式中庭

對于封閉式中庭而言，可以在建筑主體內(nèi)部對自動噴淋滅火裝置進行設(shè)置，并且在中庭內(nèi)部對排煙設(shè)施進行布置，其目的就是要確保火焰不會進入中庭內(nèi)部，確保中庭內(nèi)部不出現(xiàn)煙氣的積存或者擴散，進而對整個建筑產(chǎn)生影響，采用這種方式，對于封閉式中庭防火區(qū)面積，是不用進行疊加計算的。

2）回廊式中庭

首先，在回廊中應(yīng)該對噴淋滅火裝置進行設(shè)置。但是為了確保不會由于煙氣豎向速度太快對系統(tǒng)有效性造成影響，可以對反應(yīng)速度比較快的噴頭進行應(yīng)用，這樣可以確保煙氣不會短時間內(nèi)出現(xiàn)快速蔓延。

其次，在回廊走道，可以對隔墻進行設(shè)置，并且對于回廊走道隔墻而言，其耐火極限應(yīng)該大于高層建筑公共走道墻體的耐火極限，并且應(yīng)將回廊走道隔墻砌到樓板的地層位置，而且走道上面所設(shè)置門窗的耐火極限應(yīng)大于1h。除此之外，在這些開口位置，還應(yīng)對灑水噴頭進行設(shè)置。

再次，在回廊的外沿，應(yīng)對不燃燒體裙墻進行設(shè)置，其高度應(yīng)大于80公分，其目的是確保火勢不會出現(xiàn)豎向蔓延。

最后，在中庭四周房間以及回廊四周房間，應(yīng)對排煙設(shè)施進行設(shè)置，并且在房間內(nèi)部還應(yīng)對自動噴淋滅火系統(tǒng)進行設(shè)置。

2.2 中庭的安全疏散設(shè)計

1）對安全出口進行布置

當發(fā)生火災(zāi)時，在對高層建筑內(nèi)部人員進行疏散過程中，主要是通過布置在中庭周圍的各個樓層安全出口。在對疏散人員數(shù)量進行確定時，根據(jù)人員密度，疏散時間可以根據(jù)以下公式進行計算：疏散時間=安全出口人數(shù)/（通行能力*股數(shù)）。

2）對疏散樓梯進行設(shè)置

首先，在對封閉式樓梯間進行設(shè)置時，應(yīng)將其設(shè)置在建筑物的外墻，并且在外墻位置還應(yīng)對窗戶進行設(shè)置，其目的是通風(fēng)以及必要的采光。當火災(zāi)出現(xiàn)，可以將外墻上的窗戶打開，如果外墻面處于負壓，起火層人流進入樓梯間而帶進的煙氣可以從傳呼位置排除到室外，不會受到煙氣帶來的威脅。如果外墻面位于建筑物的迎風(fēng)位置，吹進的風(fēng)會阻擋煙氣，也不會對人員生命安全造成威脅。

其次，對于防煙樓梯間，可以陽臺作為前室，只有確保前室是敞開的，疏散人員才可以順利進入樓梯間，而且由于人員進入而帶進的煙氣可以被自然風(fēng)吹走，并且在轉(zhuǎn)折路線，煙氣進入樓梯間也存在比較大的困難。

3 高層建筑中庭的防排煙設(shè)計

3.1 中庭防煙設(shè)計

在對中庭進行防煙設(shè)計過程中，可從以下幾方面入手。

首先是非燃化防煙。通過這樣的一種方式，可以從根本上對煙氣源進行杜絕。對于建筑過程中所使用的材料以及室內(nèi)裝修材料，可以進行非燃化操作，這樣可以確保材料不會燃燒，并且發(fā)煙量也非常少。

其次是密封防煙。通過對密閉性比較好的墻壁以及門窗進行應(yīng)用，可以對房間起到密閉作用，對進入房間的氣流進行很好地控制。當房間出現(xiàn)火勢，可以確保空氣不會流入，這樣房間內(nèi)部的煙氣會由于氧氣不足而逐漸熄滅，從而可以達到滅火防煙目的。

最后是阻礙防煙。在煙氣的擴散路線上，可以對很多障礙進行設(shè)置，這樣可確保煙氣不會出現(xiàn)嚴重擴散。對于阻礙防煙，可以在煙氣控制區(qū)域的分界處進行設(shè)置。

3.2 中庭的排煙設(shè)計

在對中庭進行排煙設(shè)計過程中，可以從以下幾方面入手。

首先是對流貫穿式排煙。通過對中庭頂部的排煙設(shè)施進行應(yīng)用，使煙層始終位于與中庭相通的高層位置，從而將煙氣對下層的危害降到最小。

其次是起火間排煙法。通過對擋煙垂壁等設(shè)施進行有效應(yīng)用，可以對起火層位置所產(chǎn)生的煙氣進行很好地排除，從而確保煙氣不會進入中庭。

最后是回廊排煙法。可以將煙氣引入中庭回廊位置，并且在回廊與中庭之間可以對擋煙垂壁進行設(shè)置，把回廊看作貯煙倉，通過對回廊的排煙系統(tǒng)進行有效應(yīng)用，對煙氣進行排除。

4 結(jié)語

本文主要對高層建筑中庭防火及防排煙進行設(shè)計，并且提出具體的排煙方法，希望給相關(guān)人士提供一定的參考借鑒。