建筑设计评职论文浅析民用建筑防排烟设计疑难点

　　[摘要]：防排烟系统是民用建筑保障人民生命财产安全不可或缺的消防安全设施。由于建筑防排烟理论相对比较多，到目前为止尚无一种被广泛接受的权威理论，而且在实际工程中建筑的类别、使用功能和结构布局、建筑内的火灾荷载大小与分布、形态等存在着多样的可变因素，所以在设计规范GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)(以下简称《高规》)、GB 50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)中，只给出了建筑内防排烟的一般性设计原则。设计人员或消防主管部门在满足一般原则的要求下，可能会对标准产生不同的理解，本文笔者将结合自身的工作经验对民用建筑防排烟设计中可能会产生疑难点进行了分析探讨。

　　[关键词]：建筑设计评职论文,核心期刊论文发表,民用建筑,防排烟,设计疑难点

　　一、民用建筑的定义

　　民用建筑(Civil Building )即非生产性建筑，指供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。民用建筑按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类

　　民用建筑是由若干个大小不等的室内空间组合而成的，而空间的形成又需要各种各样实体来组合，这些实体称为建筑构配件。一般民用建筑由基础、墙或柱、楼底层、楼梯、屋顶、门窗等构配件组成。

　　据《2013-2017年中国民用建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》[1]部分数据显示，在国内经济持续高速增长的带动下，近年来全社会固定资产投资增速平均超过了20%。国内宏观经济和固定资产投资的较快增长奠定了民用建筑行业的长期成长性。2011年中国建筑业实现产值117734亿元，占国内生产总值的比重为24.97%。

　　二、防排烟系统

　　防排烟系统，都是由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送、排风机等设备组成。防烟系统设置形式 楼梯间正压。机械排烟系统的排烟量与防烟分区有着直接的关系。高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。

　　防排烟系统可分为防烟系统和排烟系统的总称。防烟系统采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统;排烟系统采用机械排烟方式或自然通风方式，将烟气排至建筑物外的系统。

　　机械防排烟系统，都是由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送、排风机等设备组成。防烟系统设置形式楼梯间正压。机械排烟系统的排烟量与防烟分区有着直接的关系。

　　自然排烟是利用建筑物的外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排出或稀释烟气的浓度。在高层建筑中除建筑物高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。

　　三、防排烟系统设计中的疑难点分析

　　1、中庭排烟问题

　　中庭是指三层或者三层以上、而且短边不小于6m的大容积空间。建筑设计中采用的中庭，不仅增加了建筑空间的魅力，同时也增大了火灾的危险性。与普通建筑相比，中庭建筑具有火灾荷载大、人员密集，内部功能复杂等特点，尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间。研究发现：火灾时，即使中庭没有发生明显的火烟传播，也会有大量高温毒气迅速扩散，充满整个空间并向整幢建筑物蔓延。由此可见，火灾时中庭排烟的成功与否至关重要。因此，规范规定：对于高层建筑，超过12米的中庭需采用机械排烟，排烟风机设于中庭顶部。而对于多层建筑，《低规》并未将中庭高度作为机械排烟的充分条件。也就是说：无论中庭高度是否超过12米，只要可开启的天窗或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%即可满足自然排烟要求。需要补充说明的一点是：根据所发生的中庭火灾实例和我国现在的经济状况及管理水平，结合自然排烟的特点，《低规》对中庭应设置机械排烟的高度并未限制在12m。但因自然排烟受热压和密闭性等因素的影响，有条件时，虽具备自然排烟条件也宜采用机械排烟设施。这一点在民用建筑的防排烟设计中应引起设计人员的注意。

　　2、防烟分区面积的确定

　　机械排烟的最小排烟量要经过计算来确定，而计算的前提是确定防烟分区的面积。《建规》中走道应设置排烟设施的是：1)9.1.3.3公共建筑中长度大于20 m的内走道;2)9.1.3.7其他建筑中地上长度大于40m的疏散走道;《高规》中走道应设置排烟设施的为8.1.3.1长度超过20 m的内走道。房间应设排烟设施的是：《建规》中1)9.1.3.3公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300m2的地上房间;2)9.1.3.5设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所;3)9.1.3.6总建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室;《高规》中8.1.3.2面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间;8.1.3.3高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。由以上规定可知，走道和房间都可分为需要设置排烟设施和不需要设置排烟设施两种。综上所述，可以得出以下四种组合。第一种组合：走道和房间(净高不超过6m)需要设排烟设施。这时，走道和房间可以按2个独立的防烟分区来设计，可以采用挡烟垂壁、隔墙或者采用从顶棚突出不小于0.5米的梁划分防烟分区，这时可以不用考虑房间与走道之间连通的门是否为防火门。第二种组合：走道需要设排烟设施，但是房间可以不设。这时，若房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道划分防烟分区;若房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括这些房间。第三种组合：走道不需设排烟设施，而房间按规定需设置排烟设施。若房间与走道相通的门为防火门时，可只按房间划分防烟分区;若房间与走道之间的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括该走道。需重点指出：第二种、第三种组合中所指的房间均应为无窗房间或设固定窗的房间，若房间有可开启外窗应归于第一种组合。第四种组合：走道、房间按规定均不需设排烟设施。由上分析可知，走道与房间相通的门是否是防火门、房间是否有可开启外窗是计算防烟分区面积的关键。

　　3、防烟楼梯间自然排烟设计问题

　　多年以来，防排烟设计人员，尤其是建筑师们都知道有这样一条规定：除建筑高度超过50米的一类公共建筑和超过100米的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间，只要每五层内可开启外窗的总面积不小于2.0m2即可满足自然排烟要求，不必考虑加压送风井道。因此，满足自然排烟要求似乎并非难事。其实，这里还有一个限定条件：且顶层可开启外窗面积不宜小于0.8m2。这样限定的目的就在于：火灾时由于烟囱效应的影响，未设置机械加压送风的防烟楼梯间内的烟气会非常迅速沿楼梯间上升。如果该楼梯的顶层没有开设外窗或外窗面积过小，虽然沿途的外窗会排走一部分的烟气，但是由于烟气的上升速度比较快，一般可达4m/s以上，这样就会导致大量的烟气仍会迅速聚集在顶层及上部的防烟楼梯间，将严重影响人员的逃生，疏散。因此，采用自然排烟的防烟楼梯间，其顶层一定要有可开启外窗，而且开窗面积还应满足规范要求，这也是设计师们不应忽视的问题。

　　四、总结

　　防排烟设计是一门学问，虽然看似简单，但其实责任重大。一个好的防排烟设计，在火灾现场初期的烟气浓度会降低80%以上。众所周知，一场灾难性的事故，火灾现场毒烟熏死的人数要远远大于直接死亡的人数，这是一个不争的事实。 防排烟设计是消防设计中较为复杂的环节，也是消防系统的重中之重，作为工程技术人员应该充分理解规范的要求，领会其内涵，结合实际工程情况，合理采用新的防排烟技术，实现民用建筑消防立足自救，安全可靠的设计目的。

　　[参考文献]：

　　[1] 徐志胜，姜学鹏.防排烟工程[J]机械工业，2011.8

　　[1] 吕建，赖艳萍，梁茵 .建筑防排烟工程[J]天津大学，2012