综述超高层国际中心商业楼防排烟系统设计

黄玲

（广东建安消防机电工程有限公司　广东省广州市）

1　前言

民用建筑的排烟系统主要是由排烟口、排烟管道、排烟风机、排烟防火阀、挡烟垂壁、排烟出口组成。机械加压送风系统主要是由送风口、送风管道、送风机、进风口组成。消防规范要求民用建筑中下列部位应设置防烟设施：防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室、避难走道的前室、避难层。民用建筑中下列部位应设置排烟设施：中庭、公共建筑内建筑面积大于100平方，且经常有人停留的地上房间；公共建筑内大于300平方，且可燃物较多的地上房间；建筑内长度大于20m的疏散走道；地下、地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积大于200平方，或一个房间建筑面积大于50平方，且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施。建筑面积大于或等于1000平方的地下一层汽车库及地下二层以下地下汽车库，应设置排烟设施。

2　工程概况

某国际中心位于广州市番禺区，超高层商业楼，钢筋混凝土结构，建筑高度为198m，总建筑面积约12万m2，每层建筑面积约2千m2，其中地下室为4层汽车库，地下建筑面积2万m2，地上共46层，地上建筑面积10 万 m2，其中裙楼商场、娱乐 6 层，8～28、43～46 层为办公、30～42 层为四星级酒店，7、18、29、42 层为避难层。

3　设计依据

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014），《建筑设计防火规范》（GB50016-2014），《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）。

4　地下室防排烟系统设计

（1）本工程地下室为4层汽车库，每层建筑面积约5000m2，按规范汽车库的每个防烟分区的建筑面积不大于2000m2，且防烟分区不跨越防火分区，本工程地下室每层划分三个防火分区，三个防烟分区，穿过不同防烟分区的排烟支管上设置烟气温度大于280℃时能自动关闭的排烟防火阀，排烟防火阀连接信号输入模块，联锁关闭相应的排烟风机。车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置补风系统，且补风量不且小于排烟量的50%。本工程汽车库平时通风系统与消防排烟共用，采用离心式排烟风机，地下室一层净高3.0m，有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，地下室一层设置三台36000m3/h排烟风机，一台20000m3/h补风机，设置三个排烟风机房，一个补风机房。地下二至四层设置三台36000m3/h排烟风机，三台20000m3/h补风机，各层设置三个排烟风机房，三个补风机房，三个排烟竖井，三个补风竖井。首层设置排烟出口防雨百叶、补风入口防雨百叶。

（2）地下一层自行车库24m长内走道设置消防排烟系统，排烟量按每平方米面积不小于60m3/h计算，设置一台13000m3/h排烟风机。

（3）消防排烟风管采用镀锌钢板制作，需满足消防排烟的需要。排烟系统的柔性风管接头为不燃材料制作。

（4）排烟口的风速不宜大于10m/s。地下室排烟风口采用常开百叶排烟口500×500mm，设置在上方，并宜设在风管的侧面。

5　中庭排烟系统设计

本工程裙楼商场有一个20m高的中庭，消防规范要求当中庭周围场所设有机械排烟时，中庭的排烟量可按周围场所中最大排烟量的两倍数值计算，且不应小于107000m3/h；当中庭周围仅需在回廊设置排烟或周围场所均设置自然排烟时，中庭的排烟量不应小于40000m3/h。本工程中庭周围场所设有机械排烟，中庭设计排烟量为107000m3/h，在裙楼屋面设置三台36000m3/h排烟风机。排烟风机前均设置280℃排烟防火阀，当烟温达到280℃时则防火阀关闭，且排烟风机停止运行。

6　裙楼商场、娱乐场所、办公室、酒店排烟系统设计

（1）不符合自然排烟的内走道及不具备自然排烟条件而需排烟的房间均设有排烟系统。

（2）当公共建筑仅需在走道设置排烟时，机械排烟量不应小于13000m3/h，或在走道两端均设置面积不小于2.0平方的排烟窗，且两侧排烟窗的距离不应小于走道长度的2/3。当公共建筑室内和走道均设置排烟时，应按该部分总面积每平方不小于60m3/h计算。本工程地上裙楼、办公室、酒店外墙有可开启外窗，可开启外窗面积大于建筑面积的2%，符合自然排烟条件。有几个没有外开窗且超过50平方的房间，按规范需要设计排烟设施，与内走道合用排烟系统，排烟量按照内走道面积每平方米不小于120m3/h计算，设置电动排烟口中，且保证排烟口离最远点的距离不超过30m，由设在塔楼屋面的排烟风机进行排烟，设置排烟竖井，竖向排烟风管装于排烟竖井内。塔楼、裙楼的可开启外窗的面积超过外窗面积10%，排烟时满足自然补风条件。

（3）首层大堂等高大空间按整个防火分区作为一个防烟分区，建筑面积为219平方，排烟风机设置在首层风机房，排烟量按不小于每平方米60m3/h计算，漏风量按20%计算，排烟风机排烟量为15800m3/h，排烟风机前均设置280℃排烟防火阀，当烟气温度达到280℃时则防火阀关闭，且排烟风机停止运行。

（4）裙楼商场、娱乐场所的排烟系统，由二次装修再设计。

7　楼梯间、前室正压送风系统防烟设计

（1）机械加压送风方式：是通过送风机所产生的气体流动和压力差来控制烟气流动的，即建筑内发生火灾时，对着火区以外的有关区域进行送风加压，使其保持一定正压以防止烟气侵入的防烟方式。

（2）自然通风条件不能满足每5层内可开启外窗的有效面积不小2.0平方时，且在该楼梯间的最高部位没有设置有效面积不小于1.0平方的可开启外窗的封闭楼梯间和防烟楼梯间，应设置机械加压送风系统。当封闭楼梯间位于地下且不与地上楼梯间共用时，可在首层设置不小于1.2平方的可开启外窗或直通室外的门，可不设置机械加压送风系统。

（3）防烟楼梯间当地下部分不能采用自然通风，地上部分楼梯间利用可开启外窗进行自然通风时，地下部分防烟楼梯间应设置机械加压送风系统。当地下室层数为3层及以上或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m时，按规定设置防烟楼梯间并设置机械加压送风设施。

（4）当地下与地上共用楼梯间在同一个位置时，因为规范要求首层必须采用防火门分隔，因此实际上就是两个楼梯间，本工程对其分别设置加压送风系统。地下室楼梯间加压送风机送风量为12000m3/h。

（5）本商业楼剪刀楼梯采用机械加压送风方式的防烟系统，两个楼梯间及其前室应分别设置独立的正压加压送风系统。

（6）本商业楼建筑层数超过32层的建筑，其加压送风系统应竖向分段设计，加压送风机分别设置在29层避难层、天面。

（7）办公楼、酒店塔楼的防烟楼梯间、前室、合用前室都分别设有加压送风系统，加压送风量为22000m3/h；塔楼防烟楼梯间共设有4套加压送风系统，合用前室共设有4套加压送风系统，加压送风量为28000m3/h；前室每层设电动加压送风口，平时常闭，火灾时开启风机、着火层及其上下层的电动加压送风口，尺寸为800×600mm，离地300mm安装，并设置手动开启装置。防烟楼梯间每二层设单层百叶加压送风口，火灾时开启，百叶送风口尺寸为400×200mm，离地300mm安装。7层避难层设有2套加压送风系统；18、29、42层避难层设有1套加压送风系统；裙楼防烟楼梯间没有可开启外窗，设有4套加压送风系统。

（8）加压送风口的风速不宜大于7m/s。

8　避难层防烟系统设计

避难层应设置直接对外的可开启外窗或独立的机械防烟设施，外窗应采用乙级防火窗或耐火极限不低于1.00h的C类防火窗。本工程避难层兼管道设备层，7层避难层设有2套加压送风系统；18、29、42层避难层设有1套加压送风系统。封闭避难层送风量按不小于每平方米30m3/h计算。

9　防排烟风机

（1）防排烟风机可采用离心式或轴流防排烟风机，地下室必须采用离心式排烟风机，因为须满足环境噪音的要求。排烟风机入口处应设置280°能自动关闭的排烟防火阀，该阀应与排烟风机连锁，当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转。

（2）排烟风机宜设在排烟系统的顶部，烟气出口宜朝上，并应高于加压送风机和补风机的进风口，两者垂直距离或水平距离应符合：竖直布置时，送风机的进风口应设置在排烟机出风口的下方，其两者边缘最小垂直距离不应小于5m；水平布置时，两者边缘最小水平距离不应小于10m。

（3）防排烟风机应设在专用机房内，该房间应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.5h的楼板及甲级防火门与其他部位隔开，风机两侧应有600mm以上的空间。当必须与其他风机合用机房时，机房内应设有自动喷水灭火系统。

（4）排烟风机与排烟管道采用软接头时，该软接应能在280℃的环境条件下连续工作不少于30min。

10　结语

总之，超高层建筑的防排烟系统设计，是一个大工程，必须认真设计，并进行检查验算。特别是担任二个防烟分区的排烟风机，风量是按120m3/h计算，比担任一个防烟分区多一倍的风量。