董淑量
(镇江市消防支队 防火监督处,江苏 镇江 212000)
对《建筑防烟排烟系统技术规范》修订中若干问题的思考
董淑量
(镇江市消防支队 防火监督处,江苏 镇江 212000)
《建筑防烟排烟系统技术规范》(GB*-201*)在修订中。在消防审验中,对《建筑防烟排烟系统技术规范》的修订存在认识差异。综合分析《建筑防烟排烟系统技术规范》(GB*-201*)、《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)、《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)等,重点对相关条款修订进行研究,为《建筑防烟排烟系统技术规范》的有效修订提供参考依据。
消防;防烟系统设计;排烟系统设计;技术规范
《建筑防烟排烟系统技术规范》(GB*-201*)(以下简称《建筑防排烟规范》)在修订中。该规范修订时应参考《建筑设计防火规范》[1](GB 50016-2006)(以下简称原《建规》)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)[2](以下简称原《高规》)的相关规定。建议本次规范的修订条款分为9章,即总则、术语、符号、防烟设计、排烟设计、防烟排烟系统控制、系统施工、系统调试、系统验收、维护管理。建议《建筑防排烟规范》修订时,取消通风和空调的部分,加强防烟排烟系统的施工、调试、验收、维护管理等内容,准确掌握与现行规范的协调、衔接及执行中的难点、重点问题[3]。
1.1系统选择
1) 原《建规》和原《高规》中防烟和排烟系统的自然通风和自然排烟统称为自然排烟。在新规范中应加以区分,即在防烟系统中称为自然通风,在排烟系统中称为自然排烟,防止系统概念混淆。
2) 修改原《高规》第8.2.1条。取消“靠外墙”的要求,增加工业建筑,将“宜”改为“应优先”,使得只要有条件尽量采用自然通风。
3) 原《高规》第8.3.1.2款规定,由设置了机械加压送风系统的前室的送风口设置位置确定楼梯间的防烟形式。规定了正压送风口的设置位置,以保证最佳的防烟效果。送风口设置在顶部,正压送风时能形成“风幕”效应;设置在正对前室入口的墙面上能有效地正面阻止烟气的侵入,保证防烟效果。
4) 建议防烟楼梯间的机械加压送风系统的设置修改为“楼梯间、合用前室应分别独立设置机械加压送风系统”,应当比原《高规》第6.3.6条更严格,将“宜”改为“应”。
5) 应删除原《高规》第6.3.5条,并注意该款的“合用前室”中的“公用合用前室”仅适用于住宅建筑。《建筑设计防火规范》[4](GB 50016-2014)(以下简称新《建规》)第5.5.10条第3款规定:高层公共建筑剪刀楼梯间的前室应分别设置。
1.2自然通风设施
1) 避难层(间)自然通风系统的设置要求(3个条件:不同朝向,不小于地面面积的1%,每个朝向不小于2m2)。
2) 原《高规》第8.2.4条“排烟窗宜设置在上方,并应有方便开启的装置”。新规范应当明确手动操作装置的设置高度,与火灾自动报警系统的手动报警按钮的设置高度统一。笔者认为,设有火灾自动报警系统的人员密集场所应自动开启。
1.3机械加压送风设施
1) 建议新增“封闭楼梯间、防烟楼梯间当设置机械加压送风系统时,应在其楼梯间顶部设置不小于1m2的固定窗。靠外墙的防烟楼梯间每5层应设置不小于2m2的固定窗”条款。工作时应注意检查防烟楼梯间,不论其防烟系统是自然通风系统还是机械加压送风系统,均应在顶部设置不小于1m2的窗,区别为一个是可开启外窗或开口,一个是固定窗;检查“靠外墙的防烟楼梯间”时,注意其楼梯间每5层是设置不小于2m2的可开启外窗还是固定窗。
2) 建议新增条款“设置机械加压送风系统的避难层(间),固定窗的面积不应小于该避难层(间)地面面积的1%,且每个固定窗面积不应小于2m2”,明确设置了机械加压送风系统的避难层(间)仍需设置不小于自然通风系统要求的固定窗。
3) 建议新增“采用机械加压送风的场所不应设置百叶窗,且不宜设置可开启外窗”条款,因为实际工作中经常发现机械加压送风的楼梯间设置可开启外窗。鉴于完善原《高规》第8.3.9条的规定,增加正压送风机安装的具体要求,送风机应采取保证各层送风量均匀的措施。设置在室外的送风机应采取防护措施。设置在室内的送风机应设置在专用机房内,并符合现行国家标准即新《建规》。
4) 进一步完善原《高规》第8.3.8条的规定,增加送风口设置具体要求,明确楼梯间宜设置常开百叶风口。
5) 建议修改原《高规》第8.1.5条第2款,明确不能采用“土建井道”。在实际施工中,土建井道内壁受空间限制施工较为困难,内壁粗糙,对加压送风的送风量和余压影响非常大。顶部设置的加压送风机受井道粗糙、漏风等影响,容易导致在底层送风口测不到风量,故该条款的修改有较大的实用价值。
1.4机械加压送风系统设计计算
1) 建议增加机械加压送风系统送风量的系数。在计算结果的基础上乘1.2的系数,与新《建规》统一,以建筑高度来划分。比较原《高规》第8.3.2条,除表3.4.2-3前室不送风,50 m 2) 建议增加避难走道前室的送风量的要求,修改增补相关压差要求,重点突出“压差”准确,增加超压的计算,确保防火门在火灾发生时的开启力不能过大(防火门规范规定,防火门的开启力不应大于80N)。 2.1系统选择与防烟分区 1) 建议明确设置机械排烟的场所不能设置可开启外窗(补风口除外),但注意按照规定设置固定窗。建议新增条款:“下列建筑或部位以及其他大跨度建筑、大型公共建筑、大空间场所等建筑,当设置机械排烟系统时,应设置固定窗:一是任一层建筑面积大于2500m2的丙类厂房(仓库);二是任一层建筑面积大于3000m2的商店建筑、展览建筑、多种功能组合的公共建筑;三是商店建筑、展览建筑中长度大于60m的走道;四是靠外墙的或贯通建筑顶部的中庭;五是本条第1款和第2款建筑中面积大于1000m2的房间。注:可熔性采光带(窗)、带有温控功能的可开启设施可用作固定窗。”上述场所检查机械排烟系统时,还需注意是否设置固定窗、是否符合相关条款的规定。 2) 建议增补“挡烟垂壁等挡烟分隔设施的深度不应小于500mm,且不应小于本规范相关条款规定的储烟仓厚度”条款,比较原《建规》第9.4.2条,增加储烟仓的设置。建议增补“公共建筑、工业建筑防烟分区的最大允许面积及其长边最大允许长度应符合相关表格的规定”,修改原《建规》第9.4.2条防烟分区不宜超过500m2规定,增加防烟分区长边最大允许长度,修改公共建筑、工业建筑中走道宽度与长度相对应的要求。 2.2自然排烟设施 1) 明确可开启外窗的有效面积为有效排烟部分,建议增补“采用自然排烟系统的场所应设置可开启外窗(口)。可开启外窗(口)的有效排烟部分可计入排烟窗的有效面积”条款。建议增补“防烟分区内排烟口或排烟窗的设置应按本规范经计算确定;当公共建筑空间净高大于或等于6m且具有自然对流条件时,其水平距离不应大于37.5m”条款,相对于原《高规》第8.4.5条,建议规定工业建筑自然排烟的水平距离。放宽“大于或等于6 m且具有自然对流条件”的公共建筑的水平距离(增加25%,与设置喷淋时安全疏散距离的增加一致)。 2) 建议增补走道、室内空间净高不大于3m的区域排烟窗可设置在室内净高度的1/2以上;排烟窗应沿火灾烟气的气流方向开启;当房间面积不大于300m2时,排烟窗的设置高度及开启方向可不限。明确民用建筑排烟窗的设置要求,具有较强的可执行性。注意储烟仓的设置应符合新《建规》第6.1.3条的规定。 3) 建议明确工业建筑厂房(仓库)的排烟窗设置要求,应同时满足相关条款规定。建议新增“采用自然排烟系统的公共建筑、工业建筑,其防烟分区排烟窗的有效面积应按本规范相关规定计算确定”条款,可取消按建筑面积折算的计算方式。应当明确各类窗户有效面积的计算方式,对有效排烟部分面积的确定更为科学、准确。 4) 建议新增“除洁净厂房外,设置自然排烟系统的任一层建筑面积大于2500m2的制鞋、制衣、玩具、塑料、木器加工储存等丙类工业建筑,应在屋面上设置可熔性采光带(窗),其面积应符合下列要求:一是未设置自动喷水灭火系统的或采用钢结构屋顶或预应力钢筋混凝土屋面板的建筑,不应小于楼地面面积的10%;二是其他建筑不应小于楼地面面积的5%”条款。检查中注意丙类工业建筑自然排烟系统中是否包含可熔性采光带(窗)。建议新增“可熔性采光带(窗)的熔化温度应为120~150 ℃,且不产生熔滴”条款,可熔性采光带(窗)在火灾时作为排烟设施的采光设施。 2.3机械排烟设施 1) 建议“机械排烟横向系统应按每个防火分区独立设置”条款比原规范更严格,将“宜”改成“应”。建议规定竖向系统设置要求。 2) 对于排烟系统与通风空气调节系统共用的系统,其排烟风机与排风风机的合用机房应设有自动喷水灭火系统,实践中如图1所示。 图1 排烟机房设有自动喷水灭火系统 排烟专用机房是否需要设置,自动喷水灭火系统对机械排烟系统的正常运行是否有影响,是否应该提高电机的防护等级,需要探究。日常检查中还应注意软接管。很多工程中使用的是70 ℃的防火软接。实践中常见的错误的排烟风机与风管的连接见图2,宜采用法兰连接。 图2 常见的排烟风机与风管的连接 3) 建议基本保留原《建规》第9.4.8条4款、原《高规》第8.4.7条的规定。根据日本的有关资料,排烟风机要求能在280 ℃时运行30min以上。而280 ℃时排烟风机入口处的排烟防火阀已经连锁关闭排烟风机,耐热性能的意义需要进一步研究。需注意的是,在施工中这类排烟防火阀容易因装修而隐蔽,应在排烟防火阀处设置明细标志及开启检修口(主要注意竖向系统)。 4) 对排烟管道不同的设置部位规定不同的耐火极限要求。规定了吊顶材料的燃烧性能,应当注意:二级耐火等级的建筑吊顶可采用难燃材料。根据该条规定,设有机械排烟系统的吊顶均应采用不燃材料。 6) 建议保留原《高规》第8.4.10条,可以理解为排烟能兼容通风、空调系统;通风、空调不能兼容排烟系统。建议新增“按本规范相关规定需要设置固定窗时,固定窗的布置应符合下列要求:一是非顶层区域的固定窗应布置在外墙上;二是顶层区域的固定窗应布置在屋顶或外墙上,但未设置自动喷水灭火系统的钢结构屋顶或预应力钢筋混凝土屋面板的建筑应在屋面布置固定窗”条款,注意固定窗非顶层和顶层的设置位置及相关条款的面积要求(未设喷淋的钢结构和预制板屋面在屋面布置)。 2.4补风系统与排烟系统设计计算 1) 机械排烟系统的设计风量应充分考虑漏风的影响,1台排烟机担负多个防烟分区时乘1.2的系数。 2) 建议新增“防烟分区内的储烟仓厚度,采用自然排烟方式时,不应小于空间净高的20%”。储烟仓的设置是为了更好地排烟和确保最小清晰高度。良好的排烟系统可以有效控制烟气层的厚度。确保最小清晰高度可以增加可用安全疏散时间。疏散通道上的烟气浓度在安全范围内,使人员在火灾中仍能保持较快的行走速度以减少人员疏散行动的时间,是人员安全疏散的保证。个人认为,火灾应急照明灯应设置在最小清晰高度以下。 1) 现实中排烟防火阀在280 ℃时应自行关闭,并连锁关闭排烟风机。图3所示的排烟防火阀设置不合格。排烟防火阀通常有手动、远程、自动、手动执行机构等4种开启方式。“系统中任一排烟阀或排烟口开启时,排烟风机、补风机自动启动”,应该直接启动风机还是由消防联动控制器联动启动?通常设置机械加压送风系统和机械排烟系统的场所均设置火灾自动报警系统。若由消防联动控制器联动控制,可靠性难以保证,通常情况下,一般单位的火灾报警控制器都处于手动状态。 图3 风机入口处排烟防火阀的设置 2) 比较《火灾自动报警设计规范》(GB 50116-2013)[5]相关规定,防烟排烟系统的联动控制设计的要求增加了联动控制时间的要求。需注意的是联动控制分两步进行:第1步,由该防烟分区的两个独立的报警信号作为联动触发信号,联动打开排烟口(阀),同时停止该防烟分区的通风、空调系统;第2步,由排烟口(阀)开启的动作信号作为开启风机的联动触发信号。所以在规定的时间上有矛盾[6]。对排烟窗的功能应作明确的要求。 3) 排烟防火阀的安装应当明确阀门应顺气流方向关闭,但现实中经常不合格,应注意完善。 [1] 中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑设计防火规范:GB 50016-2006[S].北京:中国计划出版社,2006:56-58. [2] 国家技术监督局,中华人民共和国建设部.高层民用建筑设计防火规范(2005年版):GB 50045-95 [S].北京:中国计划出版社,2005:38-47. [3] 郑燕秋.《建筑设计防火规范》执行中的几点体会[J].消防技术与产品信息,2007(12):10-12. [4] 中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑设计防火规范: GB 50016-2014[S].北京:中国计划出版社,2014:53. [5] 中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.火灾自动报警系统设计规范:GB 50116-2013[S].北京:中国计划出版社,2014:13-14. [6] 沈纹.增强建筑防烟排烟系统效能的对策探讨[J].消防科学与技术,2016(9):1229-1231. 〔责任编辑: 卢 蕊〕 Thoughtsonsomeproblemsintherevisionof“TechnicalSpecificationforSmokeExhaustandSmokeControlSystemofBuildings” DONG Shuliang (Fire-prevention Office, Zhenjiang Fire Brigade, Zhenjiang 212000, China) “Technical Specification for Smoke Exhaust and Smoke Control System of Buildings”(GB*-201*) is under revision.In fire testing, some differences still exist in understanding the revision of Technical Specification for Smoke Exhaust and Smoke Control System of Buildings. The “Technical Specification for Smoke Exhaust and Smoke Control System of Buildings”(GB50016-2006), “Specifications of Fire Protection Design of Buildings” (GB50016-2014) and the “Specifications of Fire Protection Design of Tall Buildings” (GB50045-95) were analyzed, focusing on the revision of the relevant terms,and the reference for the revision of “effective exhaust standard” was provided. fire protection; smoke control system design; smoke exhaust system design; technical specification TU834 C 1008-8148(2017)04-0054-04 2017-06-22 董淑量(1984—),男,江苏太仓人,工程师,硕士,主要从事消防工程验收、火灾调查、车辆监控系统等研究。2 排烟系统设计
3 系统控制及系统施工