高层建筑的防排烟-1

4.2.6建筑火灾防排烟概述建筑发生火灾时，及时扑灭火灾，防止火灾蔓延，减少人员和财产损失是非常重要的。为此，设置防烟排烟设施，减少火灾烟气的生成量，控制烟气蔓延，及时排除烟气，提高逃生通道的能见度，使人员和消防人员能够由楼梯或电梯安全疏散并顺利通行实施救火。因此，防排烟系统设计是建筑火灾设计的一个重要组成部分。建筑火灾防排烟系统设计的基本内容包括：防火防烟分区的划分、防排烟系统的设置部位、防烟排烟风量和系统设置方式等。其中，防火和防烟分区能有效地阻隔和控制火灾烟气，合理地划分防火、防烟分区是非常重要的设计内容，在此基础上才能合理地设置防排烟设施。防火和防烟分区的设计属于建筑专业来完成，通风专业必须全面了解和掌握建筑防火和防烟分区划分的设计方法，才能合理设置建筑火灾防烟排烟系统。所以，建筑火灾防排烟设计应与建筑设计、消防设计、通风及空气调节设计共同合作协调进行，建筑与暖通专业设计人员应密切配合，根据建筑物用途、平立面组成、单元组合、可燃物数量以及室外气象条件的影响等因素综合考虑，确定经济、合理的防排烟设计方案。一、防排烟的基本概念1、建筑分类和耐火等级根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，对建筑物使用性质、危险性、疏散和扑救难度等对建筑进行分类。如下表4-10所示。表4-10建筑分类名称一类二类居住建筑高级住宅十九层及十九层以上的普通住宅十层至十八层的普通住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼5.中央级和省级(含计划单列市)广播电视楼6.网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼7.省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100万册的图书馆、书库9.重要的办公楼、科研楼、档案楼10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.除一类建筑以外商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库2.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等根据高层建筑构件的燃烧性能和耐火极限，建筑物有不同的耐火等级要求。建筑构件的燃烧性能根据其组成材料的不同，分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体3类。建筑构件的耐火及极限是指按时间—温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，以小时表示。GB50045—95《高层建筑设计防火规范》（2005年版）将高层建筑的耐火等级划分为一、二级，并且对不同的耐火等级建筑物的建筑构件的燃烧性能和耐火极限做了具体的规定。如表4-11所示。表4–11耐火等级与耐火极限燃烧性能和耐火极限(h)构件名称耐火等级一级二级墙防火墙不燃烧体3.00不燃烧体3.00承重墙、楼梯间、电梯井和住宅单元之间的墙不燃烧体2.00不燃烧体2.00非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00吊顶不燃烧体0.25不燃烧体0.25国家标准GB50016-2006《建筑设计防火规范》对非高层民用建筑、工业建筑制定的建筑物构件的燃烧性和耐火极限如表4-12表4-12建筑物构件的燃烧性能和耐火极限（h）名称耐火等级构件一级二级三级四级墙防火墙不燃烧体3.00不燃烧体3.00不燃烧体3.00不燃烧体3.00承重墙不燃烧体3.00不燃烧体2.50不燃烧体2.00难燃烧体0.50非承重外墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00不燃烧体0.50燃烧体楼梯间的墙电梯井的墙住宅单元之间的墙住宅分户墙不燃烧体2.00不燃烧体2.00不燃烧体1.50难燃烧体0.50疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00不燃烧体0.50难燃烧体0.25房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50难燃烧体0.50难燃烧体0.25柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50不燃烧体2.00难燃烧体0.50梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50不燃烧体1.00难燃烧体0.50楼板不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体0.50燃烧体屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00燃烧体燃烧体疏散楼梯不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体0.50燃烧体吊顶（包括吊顶搁栅）不燃烧体0.25难燃烧体0.25难燃烧体0.15燃烧体注：1除本规范另有规定者外，以木柱承重且以不燃烧材料作为墙体的建筑物，其耐火等级应按四级确定；2二级耐火等级建筑的吊顶采用不燃烧体时，其耐火极限不限；3在二级耐火等级的建筑中，面积不超过100m2的房间隔墙，如执行本表的规定确有困难时，可采用耐火极限不低于0.3h的不燃烧体；4一、二级耐火等级建筑疏散走道两侧的隔墙，按本表规定执行确有困难时，可采用0.75h不燃烧体。2、防火和防烟分区防火分区的作用在于发生火灾时，可将火势控制在一定的范围内，以有利于消防救火、减少火灾损失。防烟分区的作用在于发生火灾时，与排烟设施共同作用，对火灾烟气进行阻隔及排除，以有利于人员的安全逃生。1）防火分区建筑防火分区一般分为水平分区和垂直分区。水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火分隔物将建筑平面分为若干防火分区，阻止水平方向的火灾蔓延；竖向防火分区是指上、下层分别用不低于1.5h或1.0h耐火极限的楼板等构件将上下层进行防火分隔，阻止火焰沿建筑物各种竖向通道向上一层延烧，避免火灾的上延燃烧。防火分区无论是高层民用住宅建筑、公共建筑，还是工业建筑都是很有效的防火措施。高层民用建筑的防火分区依据国家标准GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）制定的防火分区标准如表4－13。表4－13高层民用建筑防火分区允许最大建筑面积建筑类别每个防火分区建筑面积(m2)备注一类建筑1000一类建筑的电信楼可增加为1500m2二类建筑1500地下室500当建筑设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可比上表增加1倍；设有火灾报警系统和自动灭火系统的高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，地上部分防火分区允许最大建筑面积为4000m2，地下部分为2000m2。国家标准GB50016-2006《建筑设计防火规范》对非高层民用建筑、工业建筑制定的防火分区标准如表4-14。表4－14民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积/m2备注一级二级*25001.体育馆、剧院观众厅、展览建筑的展厅，最大允许建筑面积适当放宽；2.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童活动场所不应超过三层、不应设置在四层及四层以上楼层内或地下、半地下建筑（室）内。三级5层12001.托儿所、幼儿园的儿童用房及活动场所、老年人建筑、医院、疗养院的病房不应超过二层、不应设置在三层及三层以上楼层内或地下、半地下建筑（室）内；2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过二层或设置在三层及三层以上楼层。四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。地下、半地下建筑（室）500－*住宅建筑：九层及九层以下；公共建筑：建筑高度不超过24m；单层公共建筑：建筑高度超过24m。竖向防火分隔设施主要有楼板．避难层．防火挑檐．功能转换层等，对于建筑物中的电缆井．管道井等竖向井，除井壁材料和检查门有防火要求外，对于建筑高度不超过100m的高层建筑，其井内每隔2~3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；建筑高度超过100m的高层建筑．应在每层楼板处作相应的防火分隔。水平防火分隔设施主要有防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火幕和防火水幕等，建筑物墙体客观上也发挥着防火分隔的作用。2）防烟分区为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成多个小区，称为防烟分区。防烟分区是对防火分区的细分，防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，但单靠排烟分区是无法防止火灾的扩散，必须通过防火防烟分区和防排烟设施共同作用才能有效控制和排除火灾烟气。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过6m的房间，要求划分防烟分区。不设排烟设施的房间(包括地下室)和走道，不划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分.挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动挡畑设施；活动挡烟垂壁在火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道(坚井)进行排烟；如果防烟分区的面积过小，会使排排系统或垂直排烟道数量增多，提高系统和建筑造价；如果防烟分区的面积过大，使高温的烟气波及面积加大，受灾面积增加，不利于安全疏散和扑救。因此规定每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且不应跨越防火分区。当没有自动灭火系统时，面积可增加1倍。二、建筑防烟排烟设施的设置部位划分防火分区可以控制火灾的扩散，防烟分区的划分则是对防火分区的细化，是为了更有效地控制火灾烟气，所以防排烟设施的设置部位应与防烟分区一致，且不能跨越防火分区，并应根据国家标准《建筑设计防火规范》、《高层民用设计防火规范》等相关规范的有关要求进行设计。一般作为疏散通道的防烟楼梯间、消防电梯前室等应设置防烟设施，以防止烟气窜入为主要设计目的；对于其他一些房间和走廊间则应设置排烟设施，以快速排除火灾烟气，不阻碍人的逃生为主要设计目的。通过防烟排烟系统的设置为人员逃生自救建立起一条无烟无焰的安全通路。1．高层建筑设置防排烟设施的位置1）一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑中：长度超过20m的内走道应设置排烟设施，当无直接自然通风时，则应设置机械排烟设施；有直接自然通风，但长度超过60m的内走道应设置机械排烟设施；面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间均应设置机械排烟设施。2）高层建筑的中庭应设排烟设施，对不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭应设置机械排烟设施。3）高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室应设排烟设施。对于不能设置外开窗、通风井进行自然排烟的房间，当各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室应设置机械排烟设施。4）对高层民用建筑不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室应设置独立的机械加压送风设施；当防烟楼梯间采取自然排烟措施，而对不具备自然排烟条件的前室，则应设置独立的机械加压送风设施；机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统。5）建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），如果是封闭的避难层（间）则应设置独立的机械加压送风设施。2、非高层民用建筑、工业建筑设置防排烟设施的部位1）防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室应设置防烟设施。对于不具备自然排烟条件的防烟楼梯间以及不具备自然排烟条件的消防电梯间前室或合用前室应设置机械加压送风防烟设施；对于设置自然排烟设施的防烟楼梯间，但不具备自然排烟条件的前室应设置机械加压送风防烟设施。防烟楼梯间与合用前室的机械加压送风防烟系统宜分别独立设置。2）公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300m2的地上房间、地上商店营业厅、展览建筑的展览厅、长度大于20m的内走道，均应设置排烟设施；3）建筑中庭应设置排烟设施。4）设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所，应设置排烟设施。5）总建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室应设置排烟设施。6）地下商店应设置防烟与排烟设施。7）建筑中长度大于40m的疏散走道应设置排烟设施。