[关于大区域房间排烟系统的几点分析] 房间的机械排烟系统宜安

　　论述了大区域房间排烟系统设计中防烟分区划分的重要性，提出了加大排烟量，对整个防火分区全面排烟的观点，并对排风兼排烟系统的设置与转换进行了分析。 　　随着我们现代化建筑的发展，高层建筑地下层的功能越来越趋于复杂，很多开发商除利用地下层作设备间，汽车库外，还利用地下层作便民超市，仓储等。随着城市的发展，大型商业也开始把地下的广大区域划分为各种商业功能。根据《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》），这些建筑的地下部分都应设防排烟设施。笔者通过对几个工程的设计，提出了对大区域房间防排烟系统设计的几点体会和看法。
　　1.每个防火分区内防烟分区的划分及系统排烟量的确定
　　《高规》中第8.4.2条给出排烟风机的排烟量为“担负单个防烟分区排烟或净空高度大于6.0m的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算（单台风机最小排烟量不应小于7 200m3/h）”、“担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。”
　　可见，排烟系统的排烟量与防烟分区的面积有着直接的关系。防烟分区是由挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于500mm的梁划分的。文献[1]中，关于排烟口的设置和防烟分区的划分中有如下论述：“原则上每个防烟区都应设置排烟口，但面积较大的房间，从顶板下突出的不小于500mm的梁将房间划分出许多小防烟分区，若每个防烟分区均设排烟口，风道及排烟口数量太多。可以综合考虑多方面因素，将房间视为防烟分区，而每组梁围成的小区域只起汇集和滞留烟气的作用。”这样的大面积房间排烟系统设计时就要先根据“多方面因素”划分防烟分区，再据此确定排烟量。有的设计人员便利用这些自然梁划分为人为的防烟分区，使每个防烟分区的面积不超过最大500 m2的限度，然后按照这种人为的划分计算最大一个防烟分区面积每平米不小于120m3/h来计算排烟量。这种做法是符合《高规》的要求的，但是可能会存在一些问题。人为划定的防烟分区利用一些从顶板下突出的不小于500mm的梁作为防烟分区的界限，但划分出的防烟分区内有相同的梁，其挡烟功能是相同的，却不作为防烟分区的界限，笔者认为这样划分防烟分区其实是无法实现的。而大区域房间（如超市、商场、仓库等）里，很多情况下其主梁的高度在700mm左右，此类房间不吊顶或采用网格吊顶的情况下，梁自然地将房间划分成许多个小的防烟分区。有些设计人员则利用这些自然的防烟分区，每个防火分区内都有多个面积相对较小的防烟分区，按其中最大一个防烟分区面积每平米不小于120m3/h来计算排烟量，这样得出的排烟量往往偏小，一般不超过10 000m3/h。而系统的排烟口却很多，致使系统比较复杂。而且这样的排烟系统本身也是不切实际的，因为大面积房间的防火分区多靠防火卷帘分隔，如果一个防火分区内火灾蔓延速度比较快，即使是火灾初期烟气也很难控制在一两个防烟分区内，这样一要求多个防烟分区的排烟阀同时排烟，而系统的排烟量只能满足两个防烟分区同时排烟，显然，这种做法也是不可取的。
　　按照上述思路进行排烟系统设计时，防烟分区的划分是关键，它直接影响系统排烟量、排烟防火阀数量和控制的确定。然而，设计人员对于大面积房间防烟分区的划分标准（面积、地域）很难找到明确的依据，只能依靠各自的经验来进行。笔者建议规范修订时应控制大面积房间排烟系统的最小排烟量。
　　上述设计思路虽然符合《高规》的要求，但是由于实际运营中房间的功能划分常常与设计不符，设计人员费尽苦心划分的防烟分区不一定与实际运营状况一致。而排烟系统中，排烟量的大小对排烟效果的影响最为明显。所以，笔者认为采用增大排烟量、全面排烟的设计思路更为合理。
　　《高规》规定的设有火灾自动报警灭火系统，且采用不燃或难燃材料装修的情况下，地下层的商业营业厅、展览厅等最大防火分区面积允许为2 000m2，仓库不超过600m2。新修订的《建筑设计防火规范》中，规定地下商店营业厅最大防火分区面积可为2 000m2。现实设计中，许多建筑师将地下商业营业厅的防火分区面积控制的1 000m2以下。排烟系统为事故系统，不需要考虑节能，而应以安全为重。对于仓库，其可燃物很多，这些建筑的排烟系统的排烟量应采用较高值，以确保火灾时的人员疏散和扑救。
　　2.排风、排烟系统的合用
　　高层建筑地下层和地下建筑大面积房间很难采用窗井自然通风，一般都设有机械通风系统。防火分区面积不大于1 000m2时，通风系统最好按照防火分区设置，这样排风系统可与排烟系统兼用。按照大排烟量、全面排烟的思路，排风量与排烟量可能会差很多，这时可采用两个风机共用一套风管系统，排风风机吸入口设常开型70℃闭的防火阀与风机联动；排烟风机吸入口设常闭型，火灾时开启、280℃关闭的防阀与排烟风机联动。由于排烟量满足整个防火分区同时排烟的要求，所以火灾时不必关闭排风口，只要关闭排风风机、启动排烟风机即做到了系统转换。如果排风口的开口面积不能满足排烟要求，可设常闭型排烟阀，火灾时开启排烟阀加大排烟口面积即可。这样，排风系统切换到排烟系统时，动作部件最少，系统得以简化，事故排烟时的可靠性得以保证。
　　3.地上大面积房间的防排烟系统
　　目前设计人员设计单层建筑面积越来越大的大型商场时通常不设机械排烟系统。根据《高规》第8.2节关于自然排烟的规定，第8.4节关于机械排烟的规定，进深不大或建筑中心地带设有具有自然排烟条件的中庭，同时可开启外窗面积不小于该房间面积的2％时，这种处理是合适的。但是当进深超过60m，又无可自然排烟的中庭时，不管其可开启外窗面积是否不小于该房间面积的2％，都应该考虑设机械排烟系统。
　　4.对大面积房间排烟系统设计的一点思考
　　在1997年10月5日发布，1998年5月1日实施的《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（以下简称《汽规》）中，第8.2.2条给出“每个防烟分区的建筑面积不宜超过2 000m2”；第8.2.4条给出“排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定”。 《车库建筑设计规范》（JGJ100-98）第6.3.4条规定：地下汽车库宜设置独立的送风、排风系统。其风量应按允许的废气标准计算，其换气次数不应小于6次/h，其排风机宜选用变速风机。由此可见，上述规范对汽车库的排风量、排烟量的要求基本一致，即当排烟系统满足排烟量要求时，也可满足平时排风系统的排风量要求。
　　国内目前对地下汽车库通风、防排烟系统的设计已经有了比较成熟的经验，汽车库均为大面积区域，虽然功能不同，但与其它大面积房间的防排烟设计应有共性。下面对上述规定作一些分析。
　　首先，《汽规》中将防烟分区面积由《高规》的不超过500m2扩大到不超过2 000m2，这一点应该是考虑了大面积房间火灾蔓延迅速、需要较大面积同时排烟的特点的结果。
　　其次《汽规》中将排烟量确定为“按换气次数不小于6次/h计算确定”。汽车库较常见的层高为3～4m，这样相应的排烟量为18～24m3/(h.m2).虽然汽车库中可燃物较少、停留人员也较少，但毕竟汽车库中有易燃易爆燃料，既然其排烟量可降为18～24m3/(h.m2),那么其它大面积房间的排烟量在保证安全的前提下，是否可以据此思路适当降低，以减小工程设计及安装实施时的难度呢？目前这方面还缺少相应的设计依据，有待于各类规范的进一步完善和发展。
　　第三《汽规》中关于排烟量的确定根本没有提到一个排烟系统担负多少个防烟分区的问题，而是直接以换气次数计算确定。这一点应该也是适应大面积房间排烟系统设计中难以明确划分防烟分区的特点的。在其它大面积房间的排烟系统设计中，这种思路值得借鉴。
　　参考文献
　　[1] 北京市建筑设计研究编制.《建筑设备专业设计技术措施》.北京：中国建筑工业出版社，1998.
　　[2] GB 50045―95.《高层民用建筑设计防火规范》.
　　[3] GB 50067―97.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》.
　　（作者单位：郑州大学综合设计研究院河南郑州450002）

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