关于防排烟系统设计的几点探讨

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

1 加压送风系统超过32层要分段设计

《高层民用建筑设计规范》(以下简称“高规”)8.3.3条规定，高层建筑的层数超过32层时，其加压送风系统应分段设计，且送风量也应分段计算。规范的初衷是由于表8.3.2中风量都是针对32层以下(含32层)建筑的，由于系统负担层数超过32层，所以要求分段送风，但未说明如何分段设计。在工程设计过程中出现了多种设计方式，最为典型的就是将建筑物上下一分为二，例如地上33层，地下2层的建筑，就在17层将加压送风井隔断，从而形成18层的一段和17层的一段，计算或查表8.3.2，按照小于20层考虑，每个系统送风量小于8.3.2表中大于20层的规定值，出现了建筑高度增加、疏散难度加大后反而防排烟要求降低的现象，影响疏散安全。

笔者认为分段加压送风设计时，各段风量应按大于20层设计，且加压风井不应隔断，这样做有利于风井均压，均匀送风，这才是分段送风的意义所在。

2 机械排烟系统担负多个防烟分区排烟风机的控制

在防排烟系统设计时，经常出现一个排烟风机担负多个防烟分区(两个以上)，例如屋顶设置排烟风机，各层内走道设置常闭排烟口的竖向排烟系统，以及地下室若干库房共用一台排烟风机的排烟系统，大家常用的控制方式是当烟气温度达到280℃时，排烟口关闭，联动排烟风机停机。但规范要求在进行排烟系统设计时，要考虑两个防烟分区同时着火的情况，这时，上述排烟系统控制方式就存在问题了，倘若有两层的内走道(或两个库房)同时着火，按照上述控制方法，当其中一层内走道(或一个库房)排烟口熔断关闭，并联动排烟风机停机，则另一层内走道(或一个库房)的烟气就排不掉，这样会影响到安全疏散。所以，笔者认为当各层(防烟分区)排烟口处于关闭状态或排烟风机入口处的280℃排烟防火阀熔断关闭时，排烟风机才应该停机。因为当各层(防烟分区)排烟口处于关闭状态时，说明该建筑未着火或着火的防烟分区烟气温度已经高于280℃，应该停止排烟，并关闭排烟风机;当排烟风机进风处排烟防火阀熔断关闭时，说明排烟管道内的烟气温度已经达到280℃，应该关闭排烟风机。

3 防烟楼梯间及其前室的加压送风

“高规”8.3.1条文解释表17规定，对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间设置加压送风后，其前室即使不能自然排烟，也可不设加压送风系统。一般情况下，着火时，整幢建筑物各层的人员都要进行疏散，此时，各层楼梯间与前室、前室与内走道的门几乎都处于开启状态，楼梯间的压力急剧下降，进入着火层前室及其相邻层前室的风量难以得到保证，以致着火层及相邻层前室的压力很难达到能够阻止烟气的要求(25 Pa)，这种情况下，烟气很容易进入前室，进入前室的烟气又很难排出(前室不能自然排烟)，这就给人员疏散带来危险。即使前室有外窗，一般也仅一个朝向有外窗，采用自然排烟时，排烟口易受到室外风压、风向、热压等因素的影响，不利于烟气排出，所以，前室作为抵御烟气垂直蔓延的第一道屏障，如果前室不能自然排烟或仅有一面外窗时，不管防烟楼梯间是否加压送风，前室均应设置加压送风，这样才能有效地防止烟气扩散，以确保建筑物内人员安全、顺利地疏散。

4 汽车库排烟问题

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》8.2.4和《汽车库建筑设计规范》6.3.4条规定地下汽车库的排烟量和排风机应按换气次数不小于6次/h计算确定，但排烟风管和排风管的风速要求不一致，且排风管风速要远低于排烟风管，若按排烟风速设计，则平时通风时，车库噪声将会很大，若按排风风速设计，则风管尺寸会增大很多，既不经济，又多占用了使用空间。上述两规范都是1998年颁布的规范，到今天已经过去14年之久，所以有些规定可能已经落后于社会的发展。车库通风是为了及时排除车库内的有毒、有害气体，保障地下车库内空气质量。随着科学技术的发展，通过表1我们可以看出，现如今汽车尾气污染物排放量已经远远低于1998年当时的排放标准。

表1 汽车尾气污染物排放量

据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍说，中国轻型汽车国Ⅲ、国Ⅳ排放标准在污染物排放限值上与欧Ⅲ、欧Ⅳ标准完全相同，由于汽车尾气污染物的减少，那么车库的通风量也应当做出适当调整，不应当继续沿用1998年的经验数值，同时《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调、动力(2009年版)4.3.2条较为详细地规定了不同使用情况下，汽车库排风量采用不同的计算方法，更能贴近实际情况，也更适应国家提倡的节能政策，但“技措”并不是规范，不具备相应的法律效力，而1998年的《汽车库建筑设计规范》已经不能完全适应现在的社会需求，应当做出适当的调整。

5 地下室内走道排烟补风

高层住宅的地下室内走道需要设置机械排烟系统时，其排烟量通常不大，一般在15000 m3/h以下，但需要设置一个排烟竖井和一个送风竖井，对于纯住宅来讲，设置两个竖井一般是比较困难的，这时，我们可以考虑利用地下楼梯间和前室的加压送风作为地下室内走道的排烟补风。因为地下防烟楼梯间及其前室的加压送风只有两个去处，一部分经防烟楼梯间1层防火门排向1层，另一部分则只能通过前室与地下室之间的防火门进入地下室，且进入地下室的风量约占总送风量的75%，依据“高规”表8.3.2-1可得:送入地下室的最小风量为7500 m3/h。当然，以上所说是建立在前室通向地下室的防火门开启的情况下才能实现，只要着火时，地下室有人员需要疏散，那么前室通向地下室的疏散门就会处于开启状态，如果疏散门处于关闭状态，那就说明没有人员需要疏散，这时，烟气是否能够排出已经不重要了，因为排烟系统就是要保障着火时，人员能够安全疏散。考虑到消防队员从1层进入地下室，这时，前室的疏散门也会处于开启状态，加压送风也会从前室进入地下室，起到补充空气的作用，所以，笔者认为地下室内走道排烟可以利用防烟楼梯间及其前室或合用前室的加压送风量进行补风。

6 排烟风机担负两个或两个以上防烟分区时，各防烟分区内排烟风管及排烟口的选择计算

在工程设计中，经常用到若干防烟分区合用一台排烟风机的情况，按照“高规”8.4.2.2条规定，排烟风机风量应按最大防烟分区面积乘以120 m3/h计算。该条条文解释规定，各防烟分区的最小排烟量按该防烟分区面积乘以60 m3/(h·m2)计算，但“高规”8.1.5条又规定，排烟管道采用金属风道时，风管内风速不应超过20 m/s。采用内表面光滑的混凝土风道时，风道内风速不应超过15 m/s，排烟口的风速不宜超过10 m/s。当三个或三个以上防烟分区合用一台排烟风机时，若按上述规定设计排烟系统，着火时必须开启两个防烟分区的排烟口，否则排烟支管及排烟口的风速将超过“高规”的限值，如果这样控制排烟系统，又容易导致烟气蔓延到未着火防烟分区，不利于及时排烟和安全疏散，带来的问题是同时开启着火防烟分区排烟口和另一个防烟分区排烟口。所以，笔者认为，若要同时满足“高规”上述规定，则每个防烟分区的排烟支管及排烟口均应按排烟风机风量选择，或者是最多两个防烟分区合用一台排烟风机，这样就加大了排烟系统的投资，望早日出台相关的规定，以解决上述矛盾。

［1］GB 50045-95，高层民用建筑设计规范(2005年版)［S］.

［2］蒋永琨.高层建筑防火设计手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，1998.

［3］GB 50067-97，汽车库、修车库、停车场设计规范［S］.

［4］JGJ 100-98，汽车库建筑设计规范［S］.

［5］GB 17691-2005，车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)［S］.

［6］GB 18352.3-2005，轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)［S］.