民用建筑防排烟及通风空调系统防火设计中的几点问题探讨

李 营 彭洋洋

(1.淄博市规划设计研究院有限公司，山东 淄博 255000；2.山东轨道交通勘察设计院有限公司，山东 济南 250014)

1 目前国内高层建筑的防火设计

1.1 建筑的排烟设计

在火灾发生时，火的燃烧伤害只是财产安全，而燃烧产生的浓烟才是致人伤亡的魔鬼利器。所以在对建筑进行消防安全预防时，要重点注意排烟设计，尤其是走道、楼梯间、前室及高大空间排烟。根据目前现行规范《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)、《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017、《地铁设计防火标准》GB51298-2018、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014的要求。(1)当地下房间总面积超过200m2或单个房间面积超过50m2，同时经常有人在此停留或存放的可燃物较多时，要及时设置排烟设施；(2)建筑面积超过100m2且经常有人停留、或大于300m2可燃物较多的地上房间应及时设置排烟设施；(3)超过20m长度的疏散走道要及时设置排烟设施；(4)地下或封闭车站站厅、站台公共区应设置排烟设施；(5)连续长度大于一列列车长度的地下区间和全封闭车道应设置排烟设施；(6)长度大于60m的地下换乘通道、连接通道和出入口通道应设置排烟设施；(7)除敞开式汽车库、建筑面积小于1 000m2的地下一层汽车库和修车库外，汽车库、修车库应设排烟设施。排烟分为自然排烟和机械排烟，其中走道及房间(净高不超过6m)自然排烟可开启外窗的有效面积不得少于房间面积的2%，且最远点距自然排烟窗的距离不应超过30m，可开启外窗有效面积计算需考虑设计清晰高度、储烟仓厚度、窗户开启方式等折减；设置在高位不便于直接开启的自然排烟窗(口)，需距地高度1.3m～1.5m设置手动开启装置。走道及房间机械排烟需按照防烟分区设置，应考虑各防烟分区的面积、净高、设计清晰高度、设计储烟仓厚度、排烟口距地高度、排烟系统吸入点最低之下烟层厚度、排烟量以及单个排烟口最大允许排烟量。

1.2 建筑的通风空调防火设计

目前在进行建筑设计时，为了防止火灾的蔓延，保障居民的安全，都会在通风及空调风管上设计防火阀，在排烟管道上设置排烟防火阀。需设置防烟防火阀的地方如下：(1)穿越防火分区处；(2)穿越通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处；(3)穿越重要的或火灾危险性大的场所的房间隔墙和楼板处；(4)穿越防火分隔处的变形缝两侧(穿墙管厚不小于2mm)；(5)竖向风管与每层水平风管交接处的水平管段上。需设置排烟防火阀的地方如下：(1)垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上；(2)一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上；(3)排烟风机入口处；(4)穿越防火分区处。在设置防烟防火阀时，建筑公司一般都会根据居民住房的实际情况来进行设计，针对面积较大的地方，在变形缝处一般不设置分区，只做防火处理。

1.3 在局部空间内采取正压送风量

在进行建筑设计时，想要精确的了解居民住宅楼及公共建筑的正压送风量还是很难的，像防烟楼梯间及合用前室，甚至都无法进行合理计算。但对绝大多数地方采取正压送风量，不仅可以保证受灾居民可以安全的撤离，还能防止燃烧过后的烟雾流入，可以极大地保障了居民的安全。

2 民用建筑在进行防排烟及通风空调系统防火设计时存在的问题

2.1 目前民用建筑的自然排烟效果不够明显

现如今，很多居民建筑还是采用较为简单且经济实惠的自然排烟方式。主要是因为在设计时不合理，施工时又未按标准实施，排烟效果根本发挥不出来，为居民的人身财产安全埋下了很大的隐患。例如，按照标准，排烟设计时应当将排烟窗户设置在墙上方。但是在施工时，很多时候为了方便并未将排烟窗安装在规定的位置，而且很多民用建筑的自然排烟窗的大小也不符合规定。在安装时，很多时候由于建筑工人的不专业，并未完全按照设计图纸去按比例安装排烟窗户，直接影响了排烟的效率和效果，建议在对居民建筑安装排烟口时，尽量严格按照设计规划安装，避免出现或高或低的问题，以保障居民的生命财产安全。

2.2 机械排烟的效果还有待完善

很多民用建筑在设计施工时，排烟风机安装的位置不合理，直接影响了排烟风机应有的排烟效果。

2.3 空调防火和防烟阀设置问题

一般情况下，为了保障室内通风，都不会关闭防火阀；当发生危险时，室内温度突然升到70℃，防火阀就会断开，将通风管道的火势阻隔开来。但是，目前很多民用建筑的防火阀都没有防火墙，只是在变形缝的一边设计安装了放风阀，而另一边设置的不是很合理，甚至没有设计安装，导致当发生火灾情况下，不仅无法发挥作用，还助长了火势的蔓延。

3 民用建筑在进行防排烟及通风空调系统防火设计时的建议

3.1 防止火灾的发生蔓延，切断烟雾的源头

民用建筑想要有效防止烟雾，最好的办法就是直接切断烟雾的源头，防止烟雾的产生。所以，在民用建筑中应当严格按规定配备灭火器，就像对企业的要求一样，并安排社区定期组织消防宣讲，普及消防知识，而且建筑单位在设计时可以设置自动灭火系统。做到在发生火灾时，居民或者系统可以及时将火熄灭，控制火势的蔓延，就可以极大减少烟雾的产生，保证个人的财务生命安全。在民用建筑设计装修时，应该逐步推广使用不可燃烧或者燃点极高的材料来进行装修；家具的采用也同理，选择燃点高、烟量少的材料，确保人们生命财产安全。目前，我国相关法律法规已有明文规定，民用建筑的墙面和屋顶必须使用不可燃材料。

3.2 民用建筑尽可能选择自然排烟方式

自然排烟的优势在于节能且经济实惠。在防排烟时，为了保证居民住户的安全，建筑施工单位必须满足防排烟规定，按照规定结合实际情况进一步改良自然排烟方式。自然排烟，顾名思义，就是可以利用大自然的力量，随时转换室内室外的空气，在设计时尽可能的利用开窗和阳台进行排烟。

3.3 空调防火系统和排烟设计的解决方法

建筑施工单位在进行设计时，可以本着安全、节约的原则，可以合理利用原本已经在使用的设备对空调防火系统进行加压送风。对于空调系统的防排烟解决办法，一方面可以区分开已着火区和未着火区。这样设计，在实际火灾来临时，工作人员可以把未着火区的风暂时借过来，从而阻止着火后烟气的蔓延，增加逃生时间；另一方面可以在原来的排烟风口上增加普通管道，可以阻止着火烟气进入到空调机中，而且在利用空调系统防排烟的过程中，可以增添一个自动关闭的控制系统，意义在于温度骤然升高时，系统可以控制自动关闭。因此在火灾刚发生时，这个自动关闭系统还可以排烟，隔绝空气。当火势突然蔓延开来，烟气逐渐增多，温度逐渐升高时，工作人员可以给未着火区送风，这样可以保证即使在高温的情况下，功能也可以正常使用；在火势已经控制不住，烟气大量蔓延开来，自动关闭系统直接关闭阀门，防排烟也就立刻停止了。

3.4 逐步完善机械加压送风防烟系统

在火灾发生时，居民的人身安全才是最重要的。当发生火灾且火势蔓延较快，居民来不及逃离时，机械加压送风防烟系统可以暂时提供一个避难之处。一般情况下，楼梯间的自然排烟不满足条件时、自然排烟的楼梯有窗户但不具备排烟条件的前室、消防电梯不能满足排烟、避难间是完全封闭的情况等是不具备设置条件的。

4 探讨民用建筑在排烟设计时规范的不同之处

4.1 关于排烟量计算标准

规范条文如下：(1)《地铁设计防火标准》GB51298-2018第8.2.4条第1款规定各防烟分区排烟量均按照60m3/(h·m2)计算。第4款规定，排烟风机风量按所负担的防烟分区中最大一个防烟分区的排烟量、风管的漏风量及其他防烟分区的排烟口或排烟阀的漏风量之和计算；第5款排烟风机的风量不应低于7 200m2/h。(2)《建筑防烟排烟系统技术标准》 GB51251-2017第4.6.3条规定净高小于6m时按照60m2/(h·m2)计算，且房间排烟量不小于15 000m2/h，走道排烟量不小于13 000m2/h；第4.6.4条规定相同净高场所，对于净高6m及以下场所按照同一防火分区任意相邻两个防烟分区排烟量之和最大值计算，净高大于6m时，按照最大防烟分区的排烟量计算；第4.6.1条规定系统排烟量不小于计算排烟量的1.2倍。(3)《地铁设计规范》GB50157-2013第28.4.10条规定公共区根据一个防烟分区建筑面积按照1m2/m3·min计算，当排烟设备负担两个及以上防烟分区时，设备按照最大两个防烟分区烟量配置；第28.4.11条规定地下车站的设备与管理用房、内走道、长通道需要排烟时，其排烟量应根据一个防烟分区建筑面积按照1m2/m2·min计算，当排烟设备负担两个及以上防烟分区时，设备按照最大防烟分区建筑面积2m2/m2·min计算的排烟量配置。

4.2 关于排烟口与补风口设置

规范条文如下：(1)《地铁设计防火标准》GB51298-2018第8.2.5条规定排烟口与安全出口间距不小于3m；第8.2.6条规定补风口与排烟口设于同一个防烟分区内时间距不小于10m，且补风口应设于室内净高1/2以下。(2)《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.4.12条第5款规定排烟口与安全出口间距不小于1.5m；第4.5.4条规定补风口与排烟口设于同一个防烟分区内时间距不小于5m，且补风口应设于储烟仓下沿以下。

4.3 关于防烟分区划分标准

规范条文如下：(1)《地铁设计防火标准》GB51298-2018第8.1.5条规定站厅公共区和设备管理区应划分防烟分区，站厅公共区每个防烟分区面积不应大于2 000m2，设备管理区每个防烟分区面积不应大于750m2。(2)《地铁设计规范》GB50157-2013第28.4.8条规定车站公共区(含站台)及设备管理区划分防烟分区，站厅与站台公共区每个防烟分区面积不宜超过2 000m2，设备管理区每个防烟分区面积不宜超过750m2。(3)《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.2.4条规定，根据不同净高防烟分区面积要求不同，且增加了防烟分区长边限值规定。

4.4 关于排烟风机耐高温性能

规范条文如下：(1) 《地铁设计防火标准》GB51298-2018第8.4.2；8.4.3条规定，地下车站和区间排烟风机耐高温280℃，1h，地上车站、控制中心及其他附属建筑等排烟风机耐高温280℃，0.5h。(2)《地铁设计规范》GB50157-2013第28.4.13；28.4.14条规定，地下车站和区间排烟风机耐高温250℃，1h，地面及高架车站排烟风机耐高温280℃，0.5h。

4.5 关于挡烟垂壁设置高度理解有歧义的问题

(1)《地铁设计防火标准》GB51298-2018第8.1.7条要求挡烟垂壁的下缘至地面、楼梯或扶梯踏步面的垂直距离不应小于2.3m，但是未明确是平时还是火灾时或者均需保证不低于2.3m。(2)《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.2条对于储烟仓及清晰高度的要求又有一套算法，那么二者计算结果如出现矛盾又该如何处理，火灾时当房间净高较低为保证挡烟垂壁深度而导致其下缘距地面距离较低甚至低于2.1m是否合理都值得探讨。

现有不同规范对于同样内容要求不一致，或者有的是强制性条文，有的是一般性条文，有些规范条文解释不够细化，造成设计人员理解上有偏差，执行起来很难达成一致。希望在规范修编时能够考虑此类问题并在规范中加以明确和细化。

5 结 语

目前，我国建筑行业正在以一种不可思议的速度发展，高层及超高层建筑已经逐渐取代了过去的低层建筑，居民家庭的日用电器也越来越得多。但是相对应的防火系统并未能跟上发展的脚步，所以在居民生活安全方面还未能得到较高的保障。基于此，民用建筑的防排烟防火设计施工还需要进一步的努力，才能保证建筑行业的健康发展。