民用建筑防排煙及通風空調系統防火設計中的幾點問題探討

李 營 彭洋洋

(1.淄博市規劃設計研究院有限公司，山東 淄博 255000；2.山東軌道交通勘察設計院有限公司，山東 濟南 250014)

1 目前國內高層建筑的防火設計

1.1 建筑的排煙設計

在火災發生時，火的燃燒傷害只是財產安全，而燃燒產生的濃煙才是致人傷亡的魔鬼利器。所以在對建筑進行消防安全預防時，要重點注意排煙設計，尤其是走道、樓梯間、前室及高大空間排煙。根據目前現行規范《建筑設計防火規范》GB50016-2014(2018年版)、《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017、《地鐵設計防火標準》GB51298-2018、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-2014的要求。(1)當地下房間總面積超過200m2或單個房間面積超過50m2，同時經常有人在此停留或存放的可燃物較多時，要及時設置排煙設施；(2)建筑面積超過100m2且經常有人停留、或大于300m2可燃物較多的地上房間應及時設置排煙設施；(3)超過20m長度的疏散走道要及時設置排煙設施；(4)地下或封閉車站站廳、站臺公共區應設置排煙設施；(5)連續長度大于一列列車長度的地下區間和全封閉車道應設置排煙設施；(6)長度大于60m的地下換乘通道、連接通道和出入口通道應設置排煙設施；(7)除敞開式汽車庫、建筑面積小于1 000m2的地下一層汽車庫和修車庫外，汽車庫、修車庫應設排煙設施。排煙分為自然排煙和機械排煙，其中走道及房間(凈高不超過6m)自然排煙可開啟外窗的有效面積不得少于房間面積的2%，且最遠點距自然排煙窗的距離不應超過30m，可開啟外窗有效面積計算需考慮設計清晰高度、儲煙倉厚度、窗戶開啟方式等折減；設置在高位不便于直接開啟的自然排煙窗(口)，需距地高度1.3m～1.5m設置手動開啟裝置。走道及房間機械排煙需按照防煙分區設置，應考慮各防煙分區的面積、凈高、設計清晰高度、設計儲煙倉厚度、排煙口距地高度、排煙系統吸入點最低之下煙層厚度、排煙量以及單個排煙口最大允許排煙量。

1.2 建筑的通風空調防火設計

目前在進行建筑設計時，為了防止火災的蔓延，保障居民的安全，都會在通風及空調風管上設計防火閥，在排煙管道上設置排煙防火閥。需設置防煙防火閥的地方如下：(1)穿越防火分區處；(2)穿越通風、空氣調節機房的房間隔墻和樓板處；(3)穿越重要的或火災危險性大的場所的房間隔墻和樓板處；(4)穿越防火分隔處的變形縫兩側(穿墻管厚不小于2mm)；(5)豎向風管與每層水平風管交接處的水平管段上。需設置排煙防火閥的地方如下：(1)垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上；(2)一個排煙系統負擔多個防煙分區的排煙支管上；(3)排煙風機入口處；(4)穿越防火分區處。在設置防煙防火閥時，建筑公司一般都會根據居民住房的實際情況來進行設計，針對面積較大的地方，在變形縫處一般不設置分區，只做防火處理。

1.3 在局部空間內采取正壓送風量

在進行建筑設計時，想要精確的了解居民住宅樓及公共建筑的正壓送風量還是很難的，像防煙樓梯間及合用前室，甚至都無法進行合理計算。但對絕大多數地方采取正壓送風量，不僅可以保證受災居民可以安全的撤離，還能防止燃燒過后的煙霧流入，可以極大地保障了居民的安全。

2 民用建筑在進行防排煙及通風空調系統防火設計時存在的問題

2.1 目前民用建筑的自然排煙效果不夠明顯

現如今，很多居民建筑還是采用較為簡單且經濟實惠的自然排煙方式。主要是因為在設計時不合理，施工時又未按標準實施，排煙效果根本發揮不出來，為居民的人身財產安全埋下了很大的隱患。例如，按照標準，排煙設計時應當將排煙窗戶設置在墻上方。但是在施工時，很多時候為了方便并未將排煙窗安裝在規定的位置，而且很多民用建筑的自然排煙窗的大小也不符合規定。在安裝時，很多時候由于建筑工人的不專業，并未完全按照設計圖紙去按比例安裝排煙窗戶，直接影響了排煙的效率和效果，建議在對居民建筑安裝排煙口時，盡量嚴格按照設計規劃安裝，避免出現或高或低的問題，以保障居民的生命財產安全。

2.2 機械排煙的效果還有待完善

很多民用建筑在設計施工時，排煙風機安裝的位置不合理，直接影響了排煙風機應有的排煙效果。

2.3 空調防火和防煙閥設置問題

一般情況下，為了保障室內通風，都不會關閉防火閥；當發生危險時，室內溫度突然升到70℃，防火閥就會斷開，將通風管道的火勢阻隔開來。但是，目前很多民用建筑的防火閥都沒有防火墻，只是在變形縫的一邊設計安裝了放風閥，而另一邊設置的不是很合理，甚至沒有設計安裝，導致當發生火災情況下，不僅無法發揮作用，還助長了火勢的蔓延。

3 民用建筑在進行防排煙及通風空調系統防火設計時的建議

3.1 防止火災的發生蔓延，切斷煙霧的源頭

民用建筑想要有效防止煙霧，最好的辦法就是直接切斷煙霧的源頭，防止煙霧的產生。所以，在民用建筑中應當嚴格按規定配備滅火器，就像對企業的要求一樣，并安排社區定期組織消防宣講，普及消防知識，而且建筑單位在設計時可以設置自動滅火系統。做到在發生火災時，居民或者系統可以及時將火熄滅，控制火勢的蔓延，就可以極大減少煙霧的產生，保證個人的財務生命安全。在民用建筑設計裝修時，應該逐步推廣使用不可燃燒或者燃點極高的材料來進行裝修；家具的采用也同理，選擇燃點高、煙量少的材料，確保人們生命財產安全。目前，我國相關法律法規已有明文規定，民用建筑的墻面和屋頂必須使用不可燃材料。

3.2 民用建筑盡可能選擇自然排煙方式

自然排煙的優勢在于節能且經濟實惠。在防排煙時，為了保證居民住戶的安全，建筑施工單位必須滿足防排煙規定，按照規定結合實際情況進一步改良自然排煙方式。自然排煙，顧名思義，就是可以利用大自然的力量，隨時轉換室內室外的空氣，在設計時盡可能的利用開窗和陽臺進行排煙。

3.3 空調防火系統和排煙設計的解決方法

建筑施工單位在進行設計時，可以本著安全、節約的原則，可以合理利用原本已經在使用的設備對空調防火系統進行加壓送風。對于空調系統的防排煙解決辦法，一方面可以區分開已著火區和未著火區。這樣設計，在實際火災來臨時，工作人員可以把未著火區的風暫時借過來，從而阻止著火后煙氣的蔓延，增加逃生時間；另一方面可以在原來的排煙風口上增加普通管道，可以阻止著火煙氣進入到空調機中，而且在利用空調系統防排煙的過程中，可以增添一個自動關閉的控制系統，意義在于溫度驟然升高時，系統可以控制自動關閉。因此在火災剛發生時，這個自動關閉系統還可以排煙，隔絕空氣。當火勢突然蔓延開來，煙氣逐漸增多，溫度逐漸升高時，工作人員可以給未著火區送風，這樣可以保證即使在高溫的情況下，功能也可以正常使用；在火勢已經控制不住，煙氣大量蔓延開來，自動關閉系統直接關閉閥門，防排煙也就立刻停止了。

3.4 逐步完善機械加壓送風防煙系統

在火災發生時，居民的人身安全才是最重要的。當發生火災且火勢蔓延較快，居民來不及逃離時，機械加壓送風防煙系統可以暫時提供一個避難之處。一般情況下，樓梯間的自然排煙不滿足條件時、自然排煙的樓梯有窗戶但不具備排煙條件的前室、消防電梯不能滿足排煙、避難間是完全封閉的情況等是不具備設置條件的。

4 探討民用建筑在排煙設計時規范的不同之處

4.1 關于排煙量計算標準

規范條文如下：(1)《地鐵設計防火標準》GB51298-2018第8.2.4條第1款規定各防煙分區排煙量均按照60m3/(h·m2)計算。第4款規定，排煙風機風量按所負擔的防煙分區中最大一個防煙分區的排煙量、風管的漏風量及其他防煙分區的排煙口或排煙閥的漏風量之和計算；第5款排煙風機的風量不應低于7 200m2/h。(2)《建筑防煙排煙系統技術標準》 GB51251-2017第4.6.3條規定凈高小于6m時按照60m2/(h·m2)計算，且房間排煙量不小于15 000m2/h，走道排煙量不小于13 000m2/h；第4.6.4條規定相同凈高場所，對于凈高6m及以下場所按照同一防火分區任意相鄰兩個防煙分區排煙量之和最大值計算，凈高大于6m時，按照最大防煙分區的排煙量計算；第4.6.1條規定系統排煙量不小于計算排煙量的1.2倍。(3)《地鐵設計規范》GB50157-2013第28.4.10條規定公共區根據一個防煙分區建筑面積按照1m2/m3·min計算，當排煙設備負擔兩個及以上防煙分區時，設備按照最大兩個防煙分區煙量配置；第28.4.11條規定地下車站的設備與管理用房、內走道、長通道需要排煙時，其排煙量應根據一個防煙分區建筑面積按照1m2/m2·min計算，當排煙設備負擔兩個及以上防煙分區時，設備按照最大防煙分區建筑面積2m2/m2·min計算的排煙量配置。

4.2 關于排煙口與補風口設置

規范條文如下：(1)《地鐵設計防火標準》GB51298-2018第8.2.5條規定排煙口與安全出口間距不小于3m；第8.2.6條規定補風口與排煙口設于同一個防煙分區內時間距不小于10m，且補風口應設于室內凈高1/2以下。(2)《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017第4.4.12條第5款規定排煙口與安全出口間距不小于1.5m；第4.5.4條規定補風口與排煙口設于同一個防煙分區內時間距不小于5m，且補風口應設于儲煙倉下沿以下。

4.3 關于防煙分區劃分標準

規范條文如下：(1)《地鐵設計防火標準》GB51298-2018第8.1.5條規定站廳公共區和設備管理區應劃分防煙分區，站廳公共區每個防煙分區面積不應大于2 000m2，設備管理區每個防煙分區面積不應大于750m2。(2)《地鐵設計規范》GB50157-2013第28.4.8條規定車站公共區(含站臺)及設備管理區劃分防煙分區，站廳與站臺公共區每個防煙分區面積不宜超過2 000m2，設備管理區每個防煙分區面積不宜超過750m2。(3)《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017第4.2.4條規定，根據不同凈高防煙分區面積要求不同，且增加了防煙分區長邊限值規定。

4.4 關于排煙風機耐高溫性能

規范條文如下：(1) 《地鐵設計防火標準》GB51298-2018第8.4.2；8.4.3條規定，地下車站和區間排煙風機耐高溫280℃，1h，地上車站、控制中心及其他附屬建筑等排煙風機耐高溫280℃，0.5h。(2)《地鐵設計規范》GB50157-2013第28.4.13；28.4.14條規定，地下車站和區間排煙風機耐高溫250℃，1h，地面及高架車站排煙風機耐高溫280℃，0.5h。

4.5 關于擋煙垂壁設置高度理解有歧義的問題

(1)《地鐵設計防火標準》GB51298-2018第8.1.7條要求擋煙垂壁的下緣至地面、樓梯或扶梯踏步面的垂直距離不應小于2.3m，但是未明確是平時還是火災時或者均需保證不低于2.3m。(2)《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017第4.6.2條對于儲煙倉及清晰高度的要求又有一套算法，那么二者計算結果如出現矛盾又該如何處理，火災時當房間凈高較低為保證擋煙垂壁深度而導致其下緣距地面距離較低甚至低于2.1m是否合理都值得探討。

現有不同規范對于同樣內容要求不一致，或者有的是強制性條文，有的是一般性條文，有些規范條文解釋不夠細化，造成設計人員理解上有偏差，執行起來很難達成一致。希望在規范修編時能夠考慮此類問題并在規范中加以明確和細化。

5 結 語

目前，我國建筑行業正在以一種不可思議的速度發展，高層及超高層建筑已經逐漸取代了過去的低層建筑，居民家庭的日用電器也越來越得多。但是相對應的防火系統并未能跟上發展的腳步，所以在居民生活安全方面還未能得到較高的保障。基于此，民用建筑的防排煙防火設計施工還需要進一步的努力，才能保證建筑行業的健康發展。