高层公共建筑防排烟系统设计

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:文中结合工程实例,总结了公共建筑高大空间排烟系统、防排烟系统、地下室车库排烟系统设计心得。

  关键词:公共建筑;高大空间;中庭;防排烟系统;地下室车库;

  随着城市的不断发展,大型公共建筑越来越多,因此,人们对建筑设计尤其是消防排烟设计提出了更高的要求。防排烟系统在建筑物火灾初期是否发挥作用,对于建筑物内人员疏散、财产安全起着关键性作用。

1 工程概况

  某市拟建一类高层行政服务中心项目,总建筑面积80572.61m2,占地面积13026.62m2,其中地上7层,总建筑面积60567.35m2,地下1层,建筑面积20005.26m2,建筑总高度为37.9m。

  建筑功能:地上1~3层为对外办公区:主要有办事大厅、办公室、员工餐厅、变配电、厨房、餐厅、消控室、会议室、监控大厅、设备用房等;4~7层为对内办公区:主要有办公室、会议室、资料室、专家室、党建活动室、设备用房等;地下1层为停车库、非机动车库、设备用房。地下1层层高4.1~5.1m,地上1~3层层高6.0m,4~7层层高4.5m。

2 设计方案

  本项目于2020年6月开始施工图设计,主要设计规范之一GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》(以下简称《标准》)。本规范于2018年8月1日开始实施,与之前防排烟系统设计依据的规范部分条文存在较大的差异,本文对该项目的防排烟系统设计方案进行简单的概述。

  2.1 地下车库:防排烟系统

  地下车库平时与火灾共用一套风机、排烟管道及排风口,采用双速柜式消防离心风机。排风(烟)机设置于地下室专用机房内,排烟风机两侧均有大于600mm的检修空间,火灾烟气通过排烟竖井排至室外。排烟风管的耐火极限应满足《标准》第4.4.8条相关规定,如不能满足时应采取相应措施以满足规范要求,具体措施可以参见图集20K607中127~131页。

  地下车库排风(烟)风机风量的计算方法:平时排风量按该防烟分区的5次/h换气计算确定(本项目车库净高为3.9~4.9m,按3m高度计算换气体积),按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》DB50067-2014第8.2.5条表格中的值选取车库消防排烟量[3]。车库的防火分区有直通室外的出入口,采用车道出入口作为自然补风口,其他防火分区均采用机械补风,补风量取该防火分区排风量的80%与排烟量的50%中的较大值,补风机均设置在专用机房内。

  防火分区应划分防烟分区,且每个防烟分区的面积不大于2000m2。在梁底设800mm的防火板作为挡烟垂壁,储烟仓高度为1350mm,清晰高度为2400mm,并校核单个排烟口的最大允许排烟量是否符合《标准》第4.6.14条要求。排烟风口均匀地设在排烟风管上表面侧,增加排烟口到烟层底部的距离,以提高单个排烟口的最大允许排烟量,减少挡烟垂壁的高度,提高设计清晰高度。

  进入地下一层的楼梯间均为封闭楼梯间,在首层的疏散门均能直通室外,且与上部楼梯间不共用,满足《标准》第3.1.5条中采用自然排烟的要求。

  2.2 地上部分:门厅、中庭高大空间排烟系统

  (1)门厅局部挑高两层,挑高区域吊顶下净高10.0m,面积为412m2。在二层挑空区域四周设置甲级防火卷帘,火灾时防火卷帘下降二楼地面;一层在上层的投影线处设置电动挡烟垂壁底据地2600mm将门厅围挡成单独一个防烟分区。根据《标准》第4.6.1、4.6.3、4.6.5~4.6.13条,门厅排烟系统的设计排烟量为133200m3/h。排烟风机选择两台L=66628m3/h,H=456Pa,N=22k W柜式离心风机,排烟风机设置在屋面机房内。

  (2)中庭大厅挑高3层,层高17.63m,中庭长50.4m,宽42.0m,在4层屋面局部设置甲级防火玻璃顶钢屋面。中庭一层在上层投影线处均设置底据地3100挡烟垂壁,根据《标准》4.2.4条、注2,中庭在中间位置划分为两个防烟分区(不设置挡烟设施)每个防烟分区面积为1058m2。每个防烟分区在四屋面均设置可开启窗的有效面积不小于60m2的电动自然排烟窗,排烟窗均在据地面1.5m处设置手动开启装置,火灾时能够自动或者手动开启排烟窗。

  (3)地上各层建筑面积大于100m2且经常有人停留的房间有效排烟窗面积满足自然排烟的采用自然排烟,不能满足自然排烟的采用机械排烟[2],自然补风或机械补风。自然排烟口、机械排烟口应满足《标准》中第4.6.3、4.3.2条确定。根据《标准》4.2.4、4.6.2~4.6.4条,对设置排烟设施的场所采用电动挡烟垂壁划分防烟分区并计算防烟分区的排烟量。各防烟分区的补风均通过门窗缝隙或可开启外窗自然补风,补风口应在设计清晰高度以内,补风量均不小于排烟量的50%。

  (4)本工程南侧2~7层内走道长度为103m,宽度为2.1m,根据《标准》第4.2.4条、注1,每层走道划分为两个防烟分区归属于不同的排烟系统。2~7层内走道通过竖井内排烟管连接到屋面排烟机房的排烟风机排出室外。机械排烟的竖向排烟管道不应采用土建井道,因此排烟竖井均内衬耐火极限不小于0.5h的热镀锌钢板排烟风管[1]。管道井内衬风管的安装施工可参照图集20K607第89~92页。

  2.3 地上楼梯间、独立前室、合用前室防烟系统

  地上防烟楼梯间每层均设置推拉式外窗,可窗面积满足《标准》第3.2.1条规定,采用自然通风;独立前室均无可开启外窗不满足自然通风条件,设置机械加压送风系统,加压送风机设置于屋面专用机房内。

  地上部分与地下车库共用的消防电梯前室、合用前室共用一套防烟系统。每层前室均在吊顶上设置常闭式送风口在前室内形成风幕。送风口除了能够自动控制开启外,也能现场手动开启。手动开启装置(机械式)设置于加压送风口附近离地1.3m高的墙面上。

  机械加压送风系统的余压值应满足《标准》3.4.4条规定。机械加压送风的风量,按《标准》中第3.4.5~3.4.8条规定的计算值与表3.4.2-1~3.4.2-4的值中的较大值确定。加压送风机的风量不应小于计算风量的1.2倍。

  合用前室设置干触点差压开关,当差压开关检测余压值超过30Pa时,电动蝶阀将自动打开进行泄压;当差压开关检测余压值低于25Pa时,电动蝶阀关闭。加压送风机出风总管上应设置能联锁关闭风机的70℃防火阀[1]。

3 结语

  公共建筑功能多样化,需求复杂,除了保证安全合理的设计要求外,更多的是要考虑美观、经济,比如不同使用单位可能要求不同的房间分隔、吊顶设置、装修风格等,防排烟系统在设计过程中会受到各种建筑条件的限制,增加防排烟系统设置的难度。公共建筑防排烟系统设计还有很多需要研究探讨的地方。

参考文献

  [1] 中华人民共和国住房与城乡建设部.GB51251-2017建筑防烟排烟系统技术标准[S].北京:中国标准出版社,2017.

  [2] 中华人民共和国住房与城乡建设部.GB50016-2014(2018年版)建筑设计防火规范[S].北京:中国标准出版社,2018.

  [3] 中华人民共和国住房与城乡建设部.GB50067-2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2014.

作者:陈文镇 单位:北京东方筑中建设规划设计有限公司

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