机场航站楼防排烟设计难点简析

摘 要：机场航站楼具有大体量、大空间、功能复杂、造型独特等特點，所以与一般建筑不同，其防排烟设计既要满足火灾情况下人员安全疏散及火灾扑救的要求，又不影响使用功能和空间效果，文章就机场航站楼防排烟设计进行简要分析。

关键词：航站楼；防排烟设计

1 介绍

一般情况下，机场航站楼具有较好的管理水平，火灾很少发生。但是一旦出现则造成的后果严重。不仅中断机场的商业运作，还威胁到旅客的生命安全，机场中某些运营和设计目标与消防安全设计之间存在潜在的冲突。例如：安全方面的考虑、建筑设计方面的考虑（保持大楼的开放性和光线充足）、保证旅客流动的便捷性、商业运作等。出于对以上运营功能考虑，现有防火设计规范不能涵盖机场消防安全设计工作，文章就机场航站楼防排烟设计难点进行简要分析。

2 机场航站楼火灾控制概念

航站楼建筑的一个重要特点是具有一些大面积且无墙体分隔的区域，这给消防设计带来一个困难，既无法在不阻碍旅客在机场中自由流动的前提下用传统的隔墙来限制火灾及烟气的蔓延。因此消防设计中引入了“舱概念”。它是指在火灾荷载相对较大的区域，如商铺、贵宾休息室和办公区等位置，周围维护结构采用具有1～2h的耐火构件，将火灾控制在较小的区域范围内。同时设置自动报警系统、自动喷淋系统和排烟系统，以保证及早对火情报警，迅速扑灭火情，并避免烟气大面积扩散。

“舱”分为“开放舱”和“封闭舱”，对于火灾荷载更大或人员流动不大的区域应采用封闭舱，如高舱位候机室、业务用房等。机场航站楼的“开放舱”和“封闭舱”的定义如下：

在机场内部的高大空间内，按照规范的防火分区要求设置防火墙或者防火卷帘既存在很大困难也难以有效发挥作用，而且由于使用功能和建筑美观等方而的要求往往也不允许设置防火墙或防火卷帘等设施，针对一些难以设置独立安全出口的办公、机电房、附属用房等比较集中的局部区域，可以使用“独立防火单元”的概念实行单独保护使这些局部区域从整个大空间中独立出来。所谓“独立防火单元”，是针对大空间内具有围护结构的局部集中的封闭空间群，其层高相对大空间较低，表现为业务用房区、设备用房区等。该集中区域外围采用耐火极限为3h围护结构、1.5h楼顶板进行保护，隔墙上的门窗采用甲级防火门窗，单个独立防火单元的面积控制在2000m2内。

“燃烧岛”是指在开放大空间是没有罩棚或者罩棚镂空的区域设置的小型陈列和零售设施，火灾时烟气直接进入开放大空间。“燃烧岛”之间应保持足够的防火间距，防止火灾发生水平蔓延，关于水平防火间距的讨论运用简单辐射蔓延模型确定。

防火隔离带是指在高大空间内，通过辐射模型的计算并经审核批准的具有一定宽度且可确保火灾时一侧的火焰不会辐射蔓延至另外一侧的隔离区域（摘自上海市工程建设标准《2010年上海世博会展览建筑布展设计防火标准》）。由于整个防火控制区域面积巨大，为了防止火灾在各“燃烧岛”之间蔓延，提高防火安全性，引入“防火隔离带”的概念，在各“燃烧岛”之间形成可阻止火灾发生水平蔓延的无可燃物区域，达到控制火灾蔓延的目的。

3 烟气控制概念

由于航站楼建筑内的空间普遍具有面积大、高度高、空间组合复杂、工艺要求高的特点，且建筑内存在大空间和房中房等建筑类型，风井和风管等布置也受空间条件限制，现有规范中对排烟组合方式、防烟分区的划分、排烟量计算方式、排烟口布置等要求，很难单一的满足航站楼的要求，需要针对航站楼的特点，根据各防火区域的情况提供相应的排烟策略，并对排烟系统进行安全评估。

3.1 “舱”火灾的烟气控制。本航站楼的设计中的“舱”分为“开放舱”和“封闭舱”，其控制策略是：（1）“开放舱”：“开放舱”内不设机械排烟，但应设置不低于500mm的挡烟垂壁，阻挡初期火灾烟气向外蔓延，挡烟垂壁下沿的高度低于自动喷淋系统喷头高度，烟气由“开放舱”溢出，进入开敞大空间以后，由开敞大空间顶部的自然排烟口将烟气排至室外。（2）“封闭舱”：经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积≥100㎡的封闭舱设置机械排烟系统，将烟气控制在封闭空间内，而不对其他区域造成影响；建筑面积≤100㎡的封闭舱不设排烟系统。活动分隔上方应有高度不低于500mm的固定挡烟垂壁或固定分隔物。

3.2 “独立防火单元”火灾的烟气控制。本航站楼的设计中的“独立防火单元”按照防火分区的概念进行防排烟设计，其控制策略是：“独立防火单元”内不能自然排烟的房间，地上部分经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积≥100㎡的房间设置机械排烟；建筑面积≤100㎡的房间不设；地下部分经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积≥50 ㎡的房间设置机械排烟。

3.3 “燃烧岛”火灾的烟气控制。“燃烧岛”一般布置在开敞区域，在无自动灭火系统或者自动灭火系统失效的情况下，火灾规模往往较大，产生的热量和烟气多，空间蔓延区域广，其烟气控制的策略是：合理设计大空间的自然排烟口高度和面积，通过大空间的自然排烟口将烟气排至室外，控制烟气的沉降高度，维持在较长时间内，人体特征高度上不受烟气的侵袭，人员能够有足够的时间进行疏散逃生。

3.4 大空间烟气控制。大空间的烟气控制主要通过开于顶部附近的自然排烟口，利用热压差排走“舱”和“燃烧岛”起火产生的烟气，控制烟气沉降的高度和蔓延范围。（1）有效自然排烟的总面积按照《建筑防排烟系统技术规范》（报批稿）或者上海地标《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006确定，不小于地面面积的2.0%。（2）排烟有效面积按照《建筑防排烟系统技术规范》（报批稿）或者上海地标《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006确定。具体如下：a.当开窗角大于70°时，其面积应按窗的面积计算；b.当开窗角小于70°时，其面积应按窗的水平投影面积计算。

4 结语

文章针对机场航站楼不同区域、不同空间、不同业态，参考国内外同类项目的做法，优化使用多种建筑防排烟系统设置方式，既满足了机场航站楼特殊使用需求，又基本达到了保障火灾中人员安全的目标，为类似项目的建筑防排烟系统设置提供了参考。

参考文献

[1] 王亮.机场航站楼火灾模拟研究[A].2012中国消防协会科学技术年会论文集（上）[C].2012.

作者简介：贺杰（1991- ），男，重庆人，哈尔滨工业大学，设计师，助理工程师，研究方向：暖通设计。