大型商业综合体防排烟系统设计要点分析

林计恺

摘要：与一般的商业建筑相比，大型商业综合体集购物、餐饮、KTV、电影院等功能于一体，室内空间相对复杂、人员密集、设备用电量较大，发生火灾事故的概率相对较高。一旦发生火灾事故，将会造成非常大的后果。只有做好防排烟系统设计，才能够提高大型商业综合体的火灾防控力度，降低火灾事故所造成的负面影响。基于此，文章针对大型商业综合体的防排烟系统设计进行了详细的分析，以供参考。

关键词：大型商业综合体;防排烟系统;设计

在城市化建设进程不断加快、建筑施工技术水平逐渐提高的形势下，城市当中的大型商业综合体也朝着大型化、多功能化的方向发展。但是，大型商业综合体是人员相对密集的场所，如果发生火灾事故，将可能导致群死群伤的严重后果。为了降低大型商业综合体发生火灾事故的概率，并在发生火灾事故时可以在第一时间进行控制，必须要做好相应的防排烟系统设计。但是，由于大型商业综合体的结构比较复杂，使用功能多种多样，防排烟系统的设计并不容易。

1  大型商业综合体的特点

1.1  使用功能相对复杂

大型商业综合体是时代不断发展的产物。大型商业综合体的使用功能比较复杂，与人们的日常生活息息相关。绝大多数的大型商业综合体都设置了仓储式超市、餐厅、网吧、游乐场、儿童乐园、影院、网吧、海底世界、宾馆、停车场等，几乎涵盖了人们的衣食住行的各个方面[1]。

1.2  建筑面积比较大

与普通的商业建筑相比，大型商业综合体的建筑面积非常大。普通的商业综合体面积都在几万平方米以上，一些超大型的商业综合体的建筑面积更是超过几十万平方米，单一层的建筑都在几万平方米以上。例如，商业广场类的建筑群，由多种功能的建筑集合而成，其建筑面积均在几十万平方米以上[2]。

1.3  建筑形式多样

大型商业综合体的建筑形式呈现多样化发展趋势。很多大型商业综合体的建筑形式包含：地下建筑、多层建筑、地面单层建筑、高层建筑、裙房、超限高层建筑等。其建筑结构经常使用的形式包括：预应力结构、网架结构、钢筋混凝土结构等[3]。

1.4  人和物相对密集

绝大多数的大型商业综合体，人流量都在数千以上。如果遇到节假日或者营业高峰期，人流量更是在数万以上。商品种类较多、货柜陈列非常密集，商品总价值也非常高。

2  大型商业综合体火灾烟气的特点和危害

一般情况下，火灾烟气的组成成分与燃烧物的化学特性、空气中的氧气含量息息相关。如果燃烧物燃烧充分，会产生二氧化碳和一氧化碳。如果燃烧物燃烧不充分，就可能产生一些有害气体。而且，大型商业综合体又是一个人和物十分密集的场所，一旦发生火灾事故，将会造成人们的恐慌。如果不能按照既定的疏散路线进行疏散，还会导致踩踏事件。如果空气中还存在有毒气体，将会造成人员的伤亡[4]。

此外，如果室内材料，或者建筑材料燃烧，不仅会在短时间内释放大量的烟气，还会产生大量的有毒气体，使人们在短时间内窒息。

3  大型商业综合体防排烟设计难点

3.1  向外排烟窗口较少

在大型商业综合体的设计与施工过程中，一般以实墙或者玻璃幕墙的应用为主。这样一来，虽然可以保证视觉上的美观性，但是能够开启向外排烟窗口数量就会减少。即便是将排烟窗口增加到了一定数量，也会有内部广告牌或者外部广告牌进行遮挡，其能够发挥的排烟效果难以达到预期。在火灾事故中，烟尘对于人们身体健康的影响最大。如果向外排烟窗口不符合相关设计要求，那么在发生火灾事故后，将会产生难以估计的损失。

3.2  容易出现烟囱效应

在大型商业综合体中，一旦发生火灾事故，在高度差距的影响下，室内与室外的温差比较大。而这，就会产生明显的压力差，并作用到竖直方向上，让烟气沿着竖方向扩散，出现烟囱效应。

3.3  容易受到风压作用

如果大型商业综合体发生火灾事故，那么必须要对当时的风速予以重点考虑。即室外风速越大，且排烟口正好位于背风面，那么受到气流牵引力的影响，就会形成自然排放效果。如果排烟口正好位于迎风面，那么在室外风速的作用下，排烟口处就会形成负压，影响排烟效果[5]。

4  大型商业综合体防排烟设计要点

4.1  合理选择防排烟方式

大型商业综合体的防排烟系统设计，主要涉及两方面，即防烟与排烟。其中，防烟，指的是通过合理的措施使有烟区的烟气扩散到无烟区，并对火灾区域的烟气量进行降低。排烟，指的是通过合理的措施将有烟区的烟气排放到大气当中。根据《建筑设计防火规范》，大型商业综合体的排烟可以选择自然排烟方式或者机械排烟方式;而大型商业综合体的防烟则可以选择机械加壓送风方式。首先，自然排烟，指的是在正常环境下，借助室内与室外空气的对流来达到排烟效果。一般情况下，常用的自然排烟方式主要包括：建筑阳台、建筑走廊、在外墙设置容易开启的外窗或排烟窗。其次，机械排烟，指的是在外力的作用下，利用电能转化成的机械动力将火灾现场的烟气和热量排到大气中。最后，机械防烟，又叫做机械加压送风，指的是利用电能转化成的机械动力进行强制性送风，确保火灾现场的疏散路线空间压力值正常，避免有烟区的烟气进入无烟区[6]。

一般情况下，针对大型商业综合体，可以同时使用自然排烟方式和机械排烟方式。但是，如果其净空高度在12m以下，且具备自然排烟条件，就要选择自然排烟方式，如果净空高度在12m以下，且自然排烟条件有限，就可以选择机械排烟方式。如果净空高度在12m以上，无论是否具备自然排烟条件，是否可以开启天窗或者高侧窗，都需要选择机械排烟方式。例如，绝大多数的大型商业综合体都会设置1～2层的地下车库。由于地下车库没有良好的自然排烟条件，就可以优先选择机械排烟方式。需要注意的是，地下车库中含有的汽车尾气等有毒物质较多，为了避免出现人员中毒现象，还需要利用双速风机进行排烟和排风。

4.2  合理布置防排烟系统的风口

在大型商业综合体防排烟系统的设计中，风口的位置对于室内的气流分布形式有着决定性影响。进风口会与出风口形成气流环路，从而在进风口不断向室内输送新鲜空气的同时，出风口将室内的污浊空气输送到室外。提升风口布置的科学合理性，在保证送排放效果方面发挥着十分重要的作用。首先，如果大型商业综合体发生火灾事故，那么燃烧物燃烧过程中会产生大量的烟气和高温，而这些都会在储烟仓内大量聚集。鉴于此，应当在储烟仓内设置一个排烟口，确保烟气与高温的有效排除。其次，受到排烟风机风压的限制，排烟口与防烟分区之间的距离应当控制在30m以内，避免出现排烟“死点”。再次，在室内排出烟气，就可能形成负压状态。为了避免这一现象，可以对排烟区域进行补风处理。如果补风口与排烟口同时处于一个防烟分区中，为了避免二者之间出现气流扰动，在对补风口进行布置的时候，需要对补风口与排烟口之间的距离进行严格的控制。最后，针对大型商业综合体的楼梯间、防烟楼梯间以及前室，由于不具备自然通风条案，可以采用机械防烟方式。需要注意的是，如果将加压送风口设置到楼梯间，那么每2层或3层，都可以设置一个常开式百叶送风口[7]。

4.3  合理选择风机的型号

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，风机也是必不可少的一部分，必须要对风机的选型予以高度的重视。首先，风机的性能曲线可以将风机的稳定工作区域进行有效的反映，所以在选择风机时，需要对大型商业综合体是否是高层建筑或地下建筑等设施予以充分的考虑，并根据实际情况选择合适的风机型号。其次，如果大型商业综合体中存在多层建筑，为了保证排烟效果，可以对风机的排烟量提出较高的要求，优先使用排烟量在7200m3/h左右的排烟风机。

4.4  合理布置管道

在大型商业综合体的防排烟系统设计中，管道发挥着输送烟气的作用。对管道进行合理的布置，在保证防烟排烟效果方面，发挥着十分重要的作用。首先，如果大型商业综合体中绝大多数的房间面积在100m2以上，且停留在其中的人员较多，走廊长度在20m以上，且部分地下室房间发挥着库房的作用，就必须要对管道进行优化布置。其次，在管道布置过程中，需要先进行干管的安装，再进行支管的安装，然后从下到上分层施工，确保接口处的密封性与牢固性，最后，如果是矩形管道，还要做好相应的定位措施和密封措施;如果是圆形管道，还要进行托座的设置;如果管道位于大型商业综合体建筑外部，还需要进行防雨罩的设置[8]。

4.5  合理控制安全疏散时间

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，还必须要对“安全疏散允许时间”予以充分的考虑。所谓安全疏散允许时间，指的是在火灾事故现场，人员从火灾危险区域安全逃生至安全区域所需要的时间。一般情况下，针对公共建筑或者高层民用建筑，其耐火等级以一级或二级为主，所以安全疏散允许时间需要控制在5～7min之间;针对民用底层住宅楼，其耐火等级以三级或四级为主，所以安全疏散允许时间需要控制在2～4min之间。但是，一旦发生火灾事故，扩散最快的就是烟气。如果排烟性能不好，就会缩短人们的安全疏散允许时间。所以，设计人员必须要对疏散通道和防烟楼梯间进行严格设计[9]。

4.6  合理设计防烟楼梯间

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，必须要对防烟楼梯间进行合理设计。首先，需要在入口处设置前室，公共建筑的前室面积应当在6m2以上，居住建筑的前室面积应当在4.5m2以上。其次，设置乙级防火门，将前室与楼梯间分隔开。防火门的开启方向应当与人群疏散方向一致。最后，楼梯间的宽度应当在1.1m以上，结合具体的建筑结构与建筑使用功能进行疏散距离的计算与设计。

5  大型商业综合体防排烟设计注意事项

5.1  做好充分的设计准备

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，需要做好充分的设计准备。首先，要对大型商业综合体的建设情况进行充分的调研与分析，了解该商业综合体是新建项目，还是已经投入运行的项目;了解该商业综合体的具体使用功能、内部配套设施操作流程、人员构成、设备组成以及设备的耐火特点等;了解发生火灾事故后，可能造成的后果。其次，对商业综合体的防火目的与火灾损失目标进行明确，并以此为基础展开防排烟系统的设计[10]。

5.2  严格遵循防排烟系统的设计原则

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，需要遵循相应的设计原则。首先，要遵循有效、规范、经济原则，即优先选择自然通风或自然排烟方式，如果条件不满足，再使用机械排烟或机械防烟方式。其次，在进行防排烟系统设计的时候，要做好大量的计算，借助精准的计算参数来保证选型的科学合理。

5.3  對大型商业综合体的功能与人流量予以充分的考虑

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，需要对大型商业综合体的功能与人流量予以充分的考虑。首先，大型商业综合体的使用功能非常多，且存在着各种各样的娱乐设施，例如电影院、电玩城、超市、儿童公园以及餐饮场所等。对这些场所的特殊情况进行充分的考虑，才能够保证防排烟系统设计的科学合理性。其次，大型商业综合体的建筑面积较大，可以容纳的人比较多。尤其在营业高峰期，其人流量在数万人以上，只有对这一因素进行充分的考虑，才能够最大限度地提升防排烟系统设计的安全性与科学合理性。

5.4  落实节能环保理念

针对大型商业综合体的防排烟系统设计，需要落实节能环保理念。首先，要严格按照国家相关部门制定的节能环保标准，进行相关设备、材料的选择。其次，针对用电设备的运行，要采取一定的减震措施，或者使用低噪音设备，避免产生噪声污染。如果大型商业综合体设置了柴油发电机房，还要采取一定的消声处理或烟气净化处理措施。最后，在风机的进口处与出口处，要进行软接头的设计[11]。

6  結语

综上所述，大型商业综合体的建设特点，决定了其对于消防设计的高要求与高标准。一旦发生火灾事故，烟气对于人们的安全逃生影响最大，所以必须要对大型商业综合体消防设计中的防排烟系统设计予以高度的重视。为了提高大型商业综合体的防排烟系统设计效果，需要合理选择防排烟方式、布置防排烟系统的风口与管道、选择风机的型号、控制安全疏散时间和设计防烟楼梯间。与此同时，为了实现防排烟系统设计的与时俱进，不仅要做好充分的准备工作，还要综合考虑各方面的因素，严格遵循设计原则，并将节能环保理念进行落实。

参考文献：

[1]朱亚明，曹刚.某大型商业综合体防排烟系统设计探讨[J].消防科学与技术，2013，32（09）：966-968.

[2]曹培雄.某产业大厦空调及防排烟系统设计概述[J].居舍，2020（30）：82-83.

[3]任进.面向污染物控制的大空间公共建筑防排烟系统设计研究[J].环境科学与管理，2020，45（10）：103-108.

[4]王刘兵.大型商业综合体防排烟系统性能化设计[D].西安：西安建筑科技大学，2015.

[5]王哲，秦以鹏.建筑防排烟系统设计的易出误区与探讨[J].建筑热能通风空调，2020，39（06）：77-79.

[6]苏晓辉.某大型商业综合体防排烟系统设计探讨[J].建材与装饰，2016（48）：66-67.

[7]刘军云，马军玲.建筑防排烟系统设计常见问题分析与探讨[J].建筑热能通风空调，2019，38（08）：86-88.

[8]刘伟，马任远，李梅.合肥市某大型商业综合体空调系统设计[J].建筑热能通风空调，2018，37（07）：89-92.

[9]周海艳.某大型商业综合体防排烟系统设计探讨[J].工程建设与设计，2017（24）：19-20.

[10]梅旭，肖磊.大型商业综合体防排烟系统设计[J].科技创新导报，2017，14（27）：150-151.

[11]秦煜.城市商业综合体步行街防排烟系统设计方法探讨[J].城市建筑，2017（20）：70-72.

Analysis on key design points of smoke

management systems in large commercial complex

Lin Jikai

（Ruian County Fire and Rescue Brigade，Zhejiang  Wenzhou  325000）

Abstract：Compared with ordinary commercial buildings， large commercial complexes integrate shopping， catering， KTV， cinema and other functions. The indoor space is relatively complex， customers crowd， the power consumption of equipment is large， and the probability of firs is relatively high. Once a fire accident occurs， it will cause great consequences. Only by properly designing the smoke management systems can we improve the fire safety of large commercial complexes and reduce the negative impact caused by fire . Based on this， this paper makes a detailed analysis on the design of smoke management systems of large commercial complex for reference.

Keywords：large commercial complex; smoke management systems; design