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地下建筑中消防防烟排烟系统的设计

作者 :杨 斌更新时间:2014-4-1

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摘  要:文章针对地下建筑特征,分析其消防防烟、排烟系统在火灾中的重要性,从而对地下建筑消防防烟、排烟系统设计、常见问题及其对策作分析并提出建议。

关键词:地下建筑;消防防烟排烟系统;分析


   据研究测定分析,火灾中,由于可燃物在燃烧过程中,会产生大量的含有一氧化碳、二氧化碳、氟化氢、氯化氢等多种有毒成分的烟气,同时要消耗大量的氧气,因此,火灾死亡人数中80%是由于吸入有毒烟气窒息而死。从而消防防烟、排烟系统设置在火灾中事关重大,同时该系统在火灾中的正常运行是争取消防队员救援时间的重要保障之一。目前,消防防烟、排烟系统已成为现代建筑消防设施的重要组成部分。

1  消防防烟、排烟系统的组成及设计原理

消防防烟、排烟系统主要由送排风管道、管井、防火阀、手动控制装置、送、排风机等设备组成。其设计原理就是对烟雾与气体控制的原理,对于建筑体,当内部某个房间或部位发生火灾,应采取迅速必要的排烟方法,对火灾区域进行排烟措施,使火灾产生的烟气和热量迅速排除,利于人员的紧急疏散和扑救。

2  地下建筑特征

近几年,土地资源紧缺,频繁扩张地下空间现象日益严重,地下建筑也越来越多,地下建筑从其使用功能可分为:地下汽车库、地下设备用房、地下商业、地下歌舞娱乐场所等。其都具有以下共同特征。

2.1  火灾荷载大、人员密度大

地下建筑大多为地下车库、地下商业设施,其存放汽车以及商场销售的商品、服装、鞋帽、百货为主,这些商品大多是化纤、皮革、橡胶等可燃物品以及有毒物品,燃烧速度较快、发烟量较大,燃烧产生烟气的温度较高、毒性较大,其商品的火灾荷载大于一般建筑。

2.2  疏散条件差、密封性高、通风差

地下建筑疏散出口多数不能直通室外,通风、采光较差,建筑密封性较高,一旦发生火灾,可燃物产生的大量烟雾和气体将从起火部位向四处扩散,聚集不散,将会直接威胁人的生命安全。

2.3  能见度低、疏散时间长、极易发生拥塞现象

地下建筑基本不具备自然采光条件,发生火灾时,主要依靠建筑自身应急照明系统,规范要求应急照明照度要达到0.5lx,但大多建筑由于维护保养不到位,基本到实际运用中难以达到规范照度,在此条件下发生火灾,人员容易恐慌,极易造成疏散出口拥塞或找不到疏散出口的现象。

3  地下建筑消防防烟、排烟系统设计

3.1  合理划分防火及防烟分区

防火分区是阻挡火灾蔓延的重要建筑分隔措施。而防烟分区是阻挡火灾中烟气蔓延的有利措施,地下建筑消防防烟、排烟设计首要重点就是要合理划分防火、防烟分区,才能在火灾中有效地进行防烟、排烟、阻烟、隔火,应遵循几条原则:①防烟分区应该遵循防火分区;②每个防烟分区的建筑面积应该适中,不得超过500m2;③按每楼层水平方向划分防烟分区;每楼层可含多个防烟分区;④对有特殊用途的场所,应单独划分防排烟分区,如地下汽车库如与地下商业合建,防火分区面积由于功能不同,其要求各不相同,因此要独立划分防火、防烟分区,才能满足要求。

3.2  准确计算排烟量

设计中,通常是以换气次数6~10次/小时,来计算设计通风排气量,担负1个防烟分区时,以60m3/h.m2排烟量计算。担负2个及2个以上防烟分区时,以120m3/h.m2排烟量算。根据计算出的排烟量,得出排烟风机的容量,当多个烟气控制区域共用一套排烟设备时,排烟风机容量应按最大的烟气控制区域面积来计算。

3.3  选择适合的防排烟方式

建筑内防排烟方式分为自然排烟和机械排烟。从地下建筑的特征看,不建议单独采用自然排烟,自然排烟与机械排烟联合采用是保证防排烟有效的较好方式。

4  地下建筑消防防烟排烟常见问题及对策

4.1  系统设置问题

设置场所:车库与设备用房等合用的地下室,功能复杂的商业区域。

问题表现:汽车库及房间合用机械排风兼排烟系统,平时和火灾发生时依赖自动报警系统切换风阀和设备改变系统服务,保护范围和性质。致使系统安全可靠性差:使用电动风阀等带动执行机构。故障率较高,系统适用性较差,系统经济性差,造价高,能耗高。

对策:①按《建筑设计防火规范》GB50016-2006(简称《建规》)9.1.4条、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)(简称《高规》)8.4.10条(机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开设置)规定的原则,均要求分开来设置;②按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》8.1.5条(设有通风系统的汽车库,其通风系统宜独立设置)的要求,一般情况下均要求分开设置;③按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003(简称《通规》)5.1.12条、《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调动力》(简称《措施》)4.1.3条、4.4.1条、4.4.2条等要求,从适用、经济、安全可靠的基本设计原则出发,要求分开设置。

4.2  室外进、排风口设置问题

设置场所:有地下室建筑的底层或屋面、大底盘地下车库的顶部采光通风井口处。

问题表现:进、排风口贴邻布置,排烟口设置在安全出口或安全疏散通道,风口尺寸按照连接的风管尺寸选择,有效面积不足。

对策:①认真执行《建规》 9.4.7条、《高规》8.4.7条等规定,进、排风口应该适当错位布置;②室外排烟口不得设置在安全出口处或设置在安全疏散通道上;③风口尺寸不应按连接风管尺寸来确定,应当按照有效通风面积计算来确定;④设置于外墙或地面竖井上的进、排风口应按照《建筑工程设计文件编制深度规定》4.7.5条,标注其具体的尺寸和安装高度。

4.3  排烟风机房设置问题

设置场所:室内(一般为地下室)排烟系统或排风排烟合用系统。

问题表现:风机吊装,入口设排烟防火阀但无机房。

对策: 设置于室内的排烟风机和用于排烟补风的送风风机,均应按《高规》8.4.7条、《建规》9.4.9条要求设置在通风机房内。

4.4  防火阀设置使用问题

设置场所:室内排风系统或排风排烟合用系统。

问题表现:防火阀及排烟防火阀远离防火分隔安装;通风空调设备设置防火阀;住宅厨房、卫生间排风支管重复设置防火阀。

对策:①防火阀及排烟防火阀应按《建规》10.3.14条的要求,建议靠近防火分隔处设置,“距墙表面不应大于200mm”(《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50242-2002第6.2.5条);②防火阀的设置应按《建规》10.3.12条、《高规》8.5.3条执行;③建筑设计设置的排风竖井合规,则同时已满足《高规》8.5.5条要求,排风支管上无需再重复设置防火阀。

5  结语

综上所述,防烟、排烟系统设计是地下建筑消防设计的重中之重,其可靠性、合理性关乎人身安全,因此,笔者认为防烟、排烟消防设计必须完整、准确地执行现行有关的国家标准规范。

参考文献

1  李国华,王林静.地下建筑防排烟设计应注意的几个问题[J].山东消防,1999(11)

2  顾正军.浅谈人防工程建筑防火设计及有关问题探讨[J].中外建筑,2010(3)

3  穆海涛.地下商业建筑的火灾危险性分析及预防措施[J].消防技术与产品信息,2002(9

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