浅谈防排烟设计

罗宇峰

【摘 要】通过对防排烟设计中的疑点：防烟分区面积的确定、走道排烟口的设置、楼梯间的机械正压送风防烟方式，进行了分析探讨，提出一些见解和建议。

【关键词】防烟分区；走道排烟口；正压送风

0.引言

防排烟系统是民用建筑中保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。由于建筑类别、使用功能、结构布局、建筑内的火灾荷载大小与分布、形态等存在多种形式，故《高规》、《建规》中只给出一般原则上的规定，在实践中，笔者发现在一些问题的理解上，各方有着不同的见解，本文试就这些问题进行分析探讨，供同行参考交流。

1.防烟分区面积的确定

机械排烟的最小排烟量要经计算确定，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有长度大于20m的内走道或长度大于40m的疏散走道；《高规》中走道应设置排烟设施的为长度超过20m的内走道。《建规》中房间须排烟的为大于300m2的地上房间、设置在一、二、三层且大于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、大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2地下室、半地下室；《高规》中须设置排烟的为大于100m2的房间、中庭和地下室。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、房间都需要设排烟设施。这时，走道和房间可按2个独立的防烟分区设计，这时可不考虑房间与走道之间连通的门是否为防火门。需要特别指出，若房间小于上面所述规定的规模面积，按规定不须设排烟设施，但该房间设有可开启外窗时，应按第一种组合处理。第二种组合：走道需设排烟设施，而房间可不设（主要原因是小于上面规定中规定的规模面积）。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（主要原因是走道长度小于上述规定长度），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并满足自然排烟的面积要求时应归于第一种组合。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，要确定防烟分区的面积，弄清楚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等是关键。

2.走道排烟口的设置

关于走道排烟《建规》和《高规》中都有相关规定，其中最重要一点为排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。这一规定表面看起来较易理解，但在实际工程中对存在自然排烟口（可开启外窗）和机械排烟口的走道，执行起来有不同见解。在同一条走道，当存在自然排烟口和机械排烟口时，如何看待自然排烟口的作用？走道中某一点到自然排烟口距离小于30m，能否算符合规范要求？自然排烟口的存在，在计算排烟量选择风机时，能否酌情减少风机排烟量？这些问题的解决有必要先了解火灾的流动机理：火灾时，由于可燃物不断燃烧，产生大量的烟和热，并形成高温烟气流，高温烟气和周围常温空气容重不同，产生浮力使烟气在室内处于流动状态，一般是烟气先向上流动，到达顶棚后再水平运动。烟气体积与其受热温度有关，当起火房间温度达到800℃时，烟气体积将增大近4倍，着火处此时处于正压，烟气在压差的作用下会向相对负压区流动，若着火区为自然排烟方式，此时会通过自然排烟口排烟；若为机械排烟，排烟口因处于负压区会顺利将烟排出。由此我们可以清楚地看到，当自然排烟口与机械排烟口共存的走道，若发生火灾机械排烟口启动后，排烟口是处于负压，而自然排烟口会处于相当正压，这样，新风会从自然排烟口进入，换言之，自然排烟口的功能变为补送风口。至此可得出结论，自然排烟口与机械排烟口共存的走道，自然排烟口是作为补风口使用，不应作为排烟口使用；而走道上任一点到排烟口的距离（规范要求为30m）只能指到机械排烟口的距离；显然，在计算排烟量选择风机时，就不能考虑自然排烟口的存在了。

3.楼梯间的机械正压送风防烟方式

关于防烟楼梯间和前室设置送风口，《高规》和《建规》有相似的要求：楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个；防烟楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40～50Pa；前室、合用前室应为25～30Pa。以上给出的都是传统机械防烟的设置方式和要求，在高层建筑日益增多的现代社会里，这种防烟方式占用了不少宝贵的空间。针对这一情况，公安部四川消防研究所进行了《高层建筑楼梯井直灌式送风加压的研究》课题研究，研究结果发现，在高层建筑楼梯中采用直灌式送风方式进行防烟，在相同风机型号工作的情况下，楼梯间得到的风量相比竖井送风的形式要大些，送风效率明显提高，同时楼梯间的正压值也得到了充分的保证。有鉴于此，在一些地方规范中，如《上海防排烟规程》中3.1.12当不具备设置加压送风竖井的条件时，楼梯间可采用直灌式加压送风系统。理论与实践都证明，传统的竖井送风方式由于送风环节过多，容易造成送风压力沿程比摩阻和局部比摩阻损失过大，导致理论送风量的设计远远不能满足建筑所需的实际送风量，楼梯间和前室要求的余压值就无法满足。故此建议有条件的地方可以尝试使用直灌式加压送风防烟方式。

4.小结

防排烟设计是消防设计中较为复杂的环节，也是消防系统的重点，作为工程技术人员应统一认识规范的要求，领会其内涵，结合实际工程情况，合理采用新的防排烟技术，实现建筑消防立足自救，安全可靠的设计目的。

【参考文献】

[1]GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》.2005.

[2]GB 50016-2006《建筑设计防火规范》.

[3]DGJ08-88-2006《上海市工程建设规范 建筑防排烟技术规程》.

[4]韩峥，王渭云.浅谈高层建筑防烟楼梯间直灌式送风形式[J].消防技术与产品信息，2005，（12）.