余杭区亚运场馆改建项目的消防防排烟设计
2022-03-08周俊凯方玮
周俊凯 方玮
浙江省建筑设计研究院
1 工程概况
余杭区亚运场馆改建项目-体育馆位于杭州市余杭区,北临人民大道,西临东湖南路,东临南星路。体育馆总建筑面积:1 6888.58 m2,建筑高度:28.66 m,层数3 层,座位数:4290 座。赛时功能为:排球馆。
本工程属于耐火等级为二级甲级体育建筑。所在地抗震设防烈度为7度。
2 防排烟设计
2.1 设计依据
本工程按《GB 50016-2014 建筑设计防火规范》(2018 年版)[1]、《GB 51251-2017 建筑防烟排烟系统技术标准》[2]、《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南》浙公通字[2017]89 号[3]和《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南》建筑防烟排烟系统补充技术要求(应急浙消[2019]72 号)[4]等相关国家地方标准进行消防防排烟设计。
2.2 防排烟设计
1#、2#、3# 楼梯间均为室外开敞楼梯间,4#、5# 楼梯间均为非疏散楼梯间。不考虑消防自然通风。
一层大于 100 m2的检录大厅、竞赛管理人员门厅、裁判门厅、安检门厅、记者门厅、以及超过 20 m 的内走道。大于100 m2的检竞赛管理人员工作区、新闻发布厅、安保办公。大于 50 m2的无窗房间贵宾休息室、运动员休息室及器材存放室均采用机械排烟方式。根据防火分区及综合管线长短因素分别设置四套消防排烟系统,利用对外的门自然补风。
一层比赛区及观众区空间净高大于9 m,按长边最大允许长度不超过 60 m 以及最大允许面积不超过2000 m2划分成两个防烟分区,按《GB 51251-2017 建筑防烟排烟系统技术标准》第4.6.6 条到第4.6.15 条的规定计算消防排烟量。
图1 一层消防平面
图2 二层消防平面
图3 三层消防平面
二层大于 100 m2的东、西观众休息厅均采用开窗自然排烟方式。净高不超过6 m,开窗有效面积不小于地面积的2%,排烟窗下缘高度不小于2 m。
二层南侧观众休息厅、北侧训练场净高均大于6 m,开窗有效面积按《GB 51251-2017 建筑防烟排烟系统技术标准》第4.6.6 条到第4.6.15 条的规定计算。
具体消防防排烟系统设计如图1、2、3 所示。
3 新老规范对比及建议
3.1 净高≤6 m 的房间、走道
净高≤6 m 的房间、走道在新老规范里计算均是按照地面积每平方米60 m3/ h 考虑的。新标准增加了最小计算排烟量的要求,房间按不小于 15000 m3/ h,走道按不小于13000 m3/ h 考虑。浙江省应急浙消〔 2019〕72 号文第 35 条里对净高≤6 m 的房间分为两种情况处理,当单个防烟分区面积≤100 m2时,其计算排烟量不应小于7200 m3/ h。当单个防烟分区面积>100 m2时,其计算排烟量不应小于 15000 m3/ h。这条综合考虑了房间面积较小,排烟量在满足单位面积不小于60 m3/ h 的基础上适当减少排烟风管尺寸,方便布置的实际情况。
在一个防烟分区排烟口个数的设置上,新标准需要校核单个排烟口的最大排烟量。而老规范只要求校核排烟口风速不超10 m/s 的要求。对于净高≤3 m 的房间、走道,浙江省应急浙消[2019]72 号文第 31 条里也明确只要求校核单个排烟口的最大允许排烟量可按《标准》第4.4.12 条第7 款规定的排烟口最大风速(10 m/s)计算确定。这条也是考虑到高度较低,减少支管风口布置困难的实际情况。
3.2 净高>6 m 的空间
除中庭外,老规范是按照换气次数来计算排烟量。新标准是按照第4.6.6 条到第4.6.15 条的规定来计算。以比赛馆为例:按老规范要求,按换气次数 4 次/h 计算,其计算排烟量为192000 m3/ h。按新标准要求,通过华电源防排烟计算软件计算单个防烟分区计算排烟量为 354382.75 m3/ h,比赛馆按净高大于 9 m,按长边最大允许长度不超过60 m 以及最大允许面积不超过2000 m2划分成两个防烟分区,总计算排烟量为708765.5 m3/ h。是老规范计算排烟量的3.69倍。
3.3 建议
按照《标准》第4.2.4 条要求,走道宽度不大于2.5 m 时,长边长度不应大于 60 m,走道宽度大于2.5 m 后,只能根据表4.2.4 中的要求按照空间净高,对应长边最大允许长度。当净高≤3 m 时,长边最大24 m。3 m<净高≤6 m 时,长边最大36 m。
浙江省应急浙消[2019]72 号文第30 条规定:对于主体宽度不大于 2.5 m 的走道,当其局部变宽(该局部的累计长度不超过该走道总长度的 1/4,变宽的长度不超过 6 m)时,该走道防烟分区长边长度不应大于45 m。对于宽度大于 2.5 m 且小于或等于 3.0 m 的走道,该走道防烟分区的长边长度不应大于50 m。
这条总结下来,就是按照《标准》2 .5 m 宽,60 m 长的走道150 m2的原则来控制,对不满足标准要求的走道的长度进行了适当放宽,较好的解决了实际工程的困难。个人建议,首先在此基础上对走道的长度限制直接按照走道防烟分区150 m2的原则控制就好,即走道宽度做宽了相应的长度就只能做短了,不再分成几种情况,另外净高对应防烟分区长边的限制要求也取消,这样在不影响排烟效果的前提下,方便设计人员灵活把控。
举个例子,在学校建筑中,两边是教室,中间是内走道的情况比较多且局部变宽的现象时有发生,而一般教学楼大都是多层建筑,不需要上火灾自动报警系统,前提是整个楼都采用自然排烟方式,如果严格按照国家标准设计,会出现因长度问题(极限情况 24 m就得划分一个防烟分区)人为分隔多个小防烟分区,增加挡烟垂壁,同时走道两端还要满足开窗要求,破坏了建筑平面造型和立面,可操作性差。
对于阶梯式大空间场所,由于人员在台阶最高处有可能停留,导致清晰高度很高,储烟仓高度相对有限,从而导致计算排烟量大幅增加。又由于受防烟分区长边60 m 的限制,需划分多个防烟分区,导致风机房和风管布置困难。建议在不影响排烟效果的条件下放宽防烟分区面积及长边限制要求。
4 结语
自《GB 51251-2017 建筑防烟排烟系统技术标准》2018 年8月 1 日实施以来,在两年多的时间里,各地通过消防补充纪要的方式,补充和完善了部分标准里未明确的事情,同时从便于执行的角度,对某些条款做了放宽处理,也得到了专家组的认可。希望在今后标准的修改中能一并调整过来。
同时从设计角度,也提出了个人的几条建议:
1)对走道的长度限制按照走道防烟分区 150 m2的原则控制,另外净高对应防烟分区长边的限制要求也取消,这样在不影响排烟效果的前提下,方便设计人员灵活把控。
2)按新标准的计算方法,阶梯式大空间场所(如比赛馆等)的计算机械排烟量均比老规范要高出不少,特别是按照长边不超 60 m 和防烟分区不超 2000 m2要求下划分多个防烟分区的情况,从而造成排烟系统和消防排烟风机房几倍地增加,增加平面布置困难。针对此类特殊情况是否可在不影响排烟效果的条件下进一步放宽防烟分区面积及长边限制要求。