谈高层建筑室内燃气竖井的通风设计

吴 兆 武

(中信建筑设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430014)

0 引言

随着建筑行业的高度发展，一方面越来越多的业主对建筑外立面的要求越来越高，特别对公共建筑的外立面不允许有管线沿外墙敷设，另一方面由于建筑各层房间功能的多样化、复杂化，这就使得很多公共建筑的燃气立管需要设置专门的管道井。

1 技术要求

根据规范[1]要求，燃气竖井内应每隔2层～3层做相当于楼板耐火极限的不燃烧体进行防火分隔，且应设法保证竖井内自然通风和火灾时防止烟囱作用的措施。那么，怎样做才既能保证竖井内的通风，又能防止火灾时烟囱效应，本文对此进行了探讨及分析，希望能给同行设计师一定的参考价值。

2 自然通风设计

燃气管井若靠外墙设置，根据规范[1]要求，应优先采用自然通风的通风方式：结合建筑外立面的美观要求，对燃气竖井每层外设建筑装饰防雨百叶，燃气竖井每层采用楼板进行防火分隔，因此燃气竖井每层直接和室外相通，相当于室外，这样设计既可满足自然通风的要求，又能满足防止火灾时烟囱效应。

这种通风方式简单有效，但是当公共建筑每层房间功能多样化、复杂化时，燃气竖井很难设置在具有良好自然通风条件的位置，这种情况下燃气竖井需要设置机械通风系统。

3 机械通风设计

当燃气竖井采用机械通风时，如何才能既做到平时通风良好又做到防止火灾时烟囱效应，笔者认为有以下两种通风方案可以保证其达到规范[1]要求。方案一：在紧靠燃气竖井旁边设置一个通风竖井进行通风设计；方案二：直接利用现有的燃气竖井对其进行通风设计。

3.1 方案一

以中建三局光谷之星某20层高层办公楼为例，在办公楼屋顶设有厨房，为了不影响外立面美观及室内办公布局，业主要求燃气立管从核心筒周围的燃气竖井引向屋顶厨房，因此燃气竖井需要设置机械通风系统。对此，方案一做法如下：

1)燃气管井每层采用楼板进行防火隔断；

2)在燃气竖井旁边设置通风竖井，通风竖井从1层至屋顶；

3)在通风竖井每层侧墙顶部设置通风短管，并设置70 ℃常开电动防火阀，通风短管设置在燃气竖井内；排风机设置在屋顶，1用1备。在此种情况下燃气竖井每层的排风都是独立的并联关系，因此每层燃气竖井的进风可以通过每层设置的检修门进行渗透进风(或每层对室内走道开百叶并设置70 ℃电动防火阀作为自然进风口)。通风系统原理图如图1所示。

通风设计：燃气竖井平时设置机械排风系统，排风量按换气次数12次/h设计，同时设置事故排风系统，事故排风系统与平时排风系统合用，事故排风量按换气次数12次/h设计，排风机采用防爆风机，排风机设置在室外屋顶。

运行及控制原理：平时正常状态下，2及4常开，从通风竖井向外抽风来实现燃气竖井内的机械通风，进风通过1渗透进风或2自然进风；当燃气竖井内发生燃气泄漏时，竖井内燃气泄漏报警器报警并发出指示信号，关闭自然进风口处的电动防火阀2，屋顶排风机4工作，抽走泄漏气体来实现事故通风；当发生火灾时，关闭燃气竖井内的电动防火阀2，避免火势蔓延至管井内并形成封堵，隔断火源防止烟囱效应，屋顶排风机相应关闭。

对比图1a)及图1b)，区别在于自然进风的方式，一种是采用门的缝隙进行渗透进风，一种是采用燃气竖井侧墙上的百叶进行自然进风。前者控制简单，但是进风无可靠保证；后者控制点较多，成本较高，进风有可靠保证。根据多年的工程经验，由于每层燃气竖井面积较小，实际通风量较小，本人认为可以通过门缝渗透进风，因此本人认为这两种自然进风方式均可行，在实际工程中可以根据实际工程需要进行自由选择。

3.2 方案二

以方案一中的案例为例进行分析：燃气竖井每三层采用楼板进行防火隔断，即在燃气竖井的2层,5层,8层,11层,14层,17层,20层采用楼板进行防火隔断，其他楼层镂空处理，不做楼板；在燃气管井2层，5层，8层，11层，14层，17层，20层的楼板处预埋钢套管(钢套管直径根据实际工程进行计算确认)，钢套管壁厚1.6 mm，在套管上部安装70 ℃常开电动防火阀，防火阀与套管之间采用焊接方式连接。通风系统原理图如图2所示。

通风设计：燃气竖井平时设置机械排风系统，排风量按换气次数12次/h设计，同时设置事故排风系统，事故排风系统与平时排风系统合用，事故排风量按换气次数12次/h设计，排风机采用防爆风机，排风机设置在室外屋顶。

运行及控制原理：平时正常状态下，1及3常开，从通风竖井向外抽风来实现燃气竖井内的机械通风，进风通过1自然进风；当燃气竖井内发生燃气泄漏时，竖井内燃气泄漏报警器报警并发

出指示信号，关闭自然进风口处的电动防火阀1，屋顶排风机3工作，抽走泄漏气体来实现事故通风；当发生火灾时，关闭燃气竖井内的电动防火阀1，避免火势蔓延至管井内并形成封堵，隔断火源防止烟囱效应，屋顶排风机相应关闭。

与方案一对比：此方案无需专门的通风竖井，可以直接利用现有的燃气竖井进行通风设计，但是需要在楼板处预埋钢套管，施工工艺相对复杂；此方案各层的燃气管井通风为串联式，阻力损失较大，因此排风机型号比方案一稍大。

4 结语

1)燃气竖井应优先采用自然通风的通风方式。2)当自然通风不能满足要求时，应根据项目的实际情况及技术经济比较选择合适的机械通风方案，并满足规范[1]要求。3)若超高层建筑燃气竖井采用机械通风时，可以按此参考进行分段设计。