关于高层建筑地下室通风防排烟设计的几点看法

符亚维?赵永宏

摘 要：随着我国高层建筑的数量不断上升，且高层建筑的设计中都有地下室的设计。在地下室的通风、排烟设计中，由于排烟量远远大于排风量，且排风量要求从下部排出的风量是上部排出风量的两倍。若能将通风系统与排风系统有机的进行结合，那么就会有利于对地下室的系统设计、施工及其管理工作。本文依据规章制度对高层建筑地下室的通风和排烟设计中出现的问题进行论述。

关键词：高层建筑；通风；防排烟；规范

由于我国社会化进程的加快和经济的不断发展，人们居住的条件越来越好，对居住地的安全要求也越来越高。加上城市中土地资源的匮乏，在地面上建停车场不仅浪费了土地资源，而且不利于城市的规划。因此，结合这两个方面将地下室改造成既可以作为停车库和仓库，又可以作为战时人防隐蔽室。

1 关于设计应该采用的规范与通风防排烟系统的划分及其通风方式

1.1 应該采用的规范

地下室的通风防排烟是消防系统的重要组成部分，其设计的成败直接决定了人们的生命财产是否安全。很多年前对地下室的通风防排烟是根据《高层民用建筑设计防火规范》（在下文中统称《高规》）而设计的。直到1997年，才正式颁布《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（在下文简称《新汽规》），与1998年开始实施。《新汽规》在《高规》的基础上进一步发展，具有里程碑的意义。它弥补了原先的不足、对设计规范提出了新的标准，使得复杂的程序得到简化，针对性也比较强。但问题是，执行《新汽规》的同时，没有废除《高规》，由于两者的规则不一样，使得设计者不知在设计时应遵循哪一种规范。现如今，《新汽规》已对其使用范围进行了扩大，对防排烟设计也有了明确的规定。而《人防规》是在战时才能安装的，在平时达不到使用的要求。所以，一般情况下，设计者应遵循《新汽规》来进行设计。

1.2 系统的划分

通风排烟系统划分要综合各方面的因素来划分的。其中最主要的就是要考虑建筑防火分区。让我们的通风防排烟系统既要使得通风系统和排烟系统有效合并，又不能让排烟风管经过防火分区。有自动喷淋灭火设施的地下室，它的防火分区面积一般为1000m2，防烟分区可以设置两个，以60m3/（h·m2）来计算其排烟量，则得到结果为60000m3/h，这就是该防火分区排烟量，而换气次数8h-1是平时通风量，如果楼层的高度（净高）以3.9m来计算，则结果为1000×3.9×8=31200m3/h，即其排风量为31200m/h。由此可以看出，火灾时排烟量是平时排风量的两倍。在一般情况下，将8-10m/s定为通风管主干管风速。一般在火灾时排烟风管风速会增大的，允许最大的风速会达到20m/s，所以当高层建筑在地下建筑中使用一套风管时，它的系统应达到通风与排烟的标准。由于仅仅依靠车道补充风已经不太可能，所以每个防火区除了应设置一套通风，排烟系统外，还应在设计中设计机械进风系统，将进风量提升到火灾时排烟量的二分之一。该进风系统不仅在发生火灾时准确无误的启动补风提供了保障，而且对于地下更深层的地下室的补风也提供了很大的便利。

1.3 通风方式

将地下室的排风管及排风口均匀设置，在一般情况下作进通风用，并且采用均匀排风；在发生火灾时又作为排烟风管及排烟口；地下一层可以不设置排风管，可以利用由车道进行自然进风。其它层由火灾时进风系统也可以用作平时进风，机械进风系统可以进行相对集中送风，集中排风的效果很好，其进行通风时也比较均匀。为了使发生火灾时烟气的影响降到最小，在对排风口进行设计时，其位置应高于附楼层面。

2 防火和防烟分区的划分及排烟量的变化

上述的三种规章制度对防火分区、防烟分区以及排烟量的规定不一样。现分析一下三者之间最主要的两个区别：

2.1 排烟量的变化

《新汽规》是根据排风机的换气次数来计算的。起初是根据担负防烟分区的数量来计算，担负一个防烟分区和两个或两个以上的防烟分区的计算标准是不一样的。后来也是根据防排烟分区的数量来计算，但是其中又划分为三个以下和三个以上两个计算标准。这三个规定制定的标准不一样，对防烟分区划分的数量也存在差异，因此排烟量的差别非常明显。如果防烟分区的面积划分过小，就会使得系统排烟量下降，进而对整个系统的排烟量产生影响，且不利于系统的顺利运行和有效控制。

3 排烟和排风系统合并设置以及排风量的制定

3.1 排风量的计算

地下建筑物肯定会产生一些有害物质，而设计通风设施就是为了减少有害物质对人类的伤害，以及为了让有害物质的含量达到相关的卫生标准。对于有些无法测量的有害物质，可以通过经验数据或通风换气时的换气次数进行估算。计算最大通风量时，应严格按照国家颁布的《工业企业设计卫生标准》。“排风量取不小于6次/h的换气次数，送风量取不小于5次/h的换气次数”。这种经验做法经过实践证明可以完全符合标准。加上对汽车尾气的排放标准有了新的标准，其排放浓度会逐渐降低，那么将来这种经验做法也能行的通。出乎意料的是通过这种经验做法得到的结果竟然和《新汽规》得到的结果一样。

通过一些数据的计算发现，依据《高规》的计算标准得到了排烟量是排风量的2.5倍的结果，而通过《新汽规》的计算标准得到了两者排量一样的结果。由于通过《高规》计算的排量相差过大，导致地下室的排风系统和排烟系统的设置出现两极化，要么分开设置，要么合并设置。但两种设置各有利弊。分别设置增加了管路布置的难度，提高了投资成本。而合并设置浪费了大量的资源，仅仅是因为排烟量是排风量的2.5倍，就使得运行费用增加了一大笔。《新汽规》中排烟量与排风量的完全一致，使得系统简单易设计，还降低了管路设计布置的难度，解决了排风量和排烟量相差过大的问题，为排风系统和排烟系统的合二为一提供了一个保障。

3.2 排风口与排烟口的设置

目前，排风口与排烟口的设计都是依据《采暖通风与空气调节设计规范》进行设计的。但其中有一个问题，在500-550摄氏度的温度下，密度比空气稍微轻一点的尾气，是不会积聚到车库下部的，显然该条例中规定从下部排出三分之二是不合理的。再者通风口的设计使得有害气体的浓度在很大程度上被稀释了，更不会积聚在下部。排烟口都应该设置在地下室上部，不应该在下部，且每两个排烟口的水平距离应该控制在30米的范围内。对排风口与排烟口应合理设计，必要时加上自动关闭的排烟防火阀门，使排风系统和排烟系统完全的合二为一。

3.3 排风量的制定

排烟系统的风量与房间的高度有着密切的关系。房间的高度决定了系统的排风量，一般房间的高度越高，系统排风的速度也就越快。根据房间的高度，又有两个不同的标准。高度一般在10米以上的排风量按6次/h的换气次数，在10米以下的排风量按3次/h的换气次数。对于兼做平时排风的系统，它的排风量应与以上计算的风量作比较，取比较结果中的较大者。

4 结语

由于城市土地资源的匮乏，城市地下空间将在未来的工程建设中起到越来越重要的作用。因此，做好高层建筑地下室的通风、防排烟设计，为建筑内人员的安全疏散、灭火并控制火势提供了一个强有力的保障。

参考文献

[1]GB5098，人民防空工程设计防火规范[S]，中国人民防空办公室、公安部会同有关部门共同修订，中国计划出版社，1998.

[2]GBJ50019-2003，采暖通风与空气调节设计规范[S]，中国国家标准采暖通风与空气调节设计规范修订组，中国计划出版社，2004.

[3]中国建筑工程部所属各地区建筑设计院共同编写，供暖通风设计手册[M]，中国建筑工业出版社，1987.