靳元斌　龍桂先　符博

摘 要：筆者通過(guò)對(duì)烏魯木齊某高層辦公建筑防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要分析，提出烏魯木齊高層建筑中同類(lèi)型防煙設(shè)計(jì)中的加壓風(fēng)道斷面過(guò)小、地上地下共用風(fēng)道、樓梯間加壓送風(fēng)采用常閉風(fēng)口的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出增加風(fēng)道斷面尺寸或地上地下加壓送風(fēng)分開(kāi)設(shè)計(jì)，樓梯間加壓采用常開(kāi)風(fēng)口等解決方案。

關(guān)鍵詞：防煙設(shè)計(jì) 加壓送風(fēng) 高層建筑

高層建筑在我國(guó)現(xiàn)在的城市生活中已經(jīng)占據(jù)城市建筑形式的主導(dǎo)地位。伴隨對(duì)縱向空間的利用，同時(shí)也帶來(lái)了防火防煙和火災(zāi)救援等問(wèn)題。對(duì)于高層建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延快，煙氣流動(dòng)迅速。高層建筑人員疏散到地面的時(shí)間據(jù)加拿大有關(guān)研究表示，50層高每層240人的建筑內(nèi)，1.1m寬的一部樓梯，人員全部到達(dá)樓外地面需131分鐘。

火災(zāi)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，煙氣中含有眾多的有毒成分，足以致人缺氧、中毒甚至窒息；日本“千日”百貨大樓火災(zāi)死亡人數(shù)中，約有80%是被煙氣毒死的。那么對(duì)于高層建筑，防煙設(shè)計(jì)作為火災(zāi)前期，通過(guò)對(duì)煙氣的控制達(dá)到為人員疏散和消防隊(duì)員火災(zāi)救援提供寶貴時(shí)間及降低煙氣危害，具有極大作用。

烏魯木齊地處我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)，其特殊的氣候環(huán)境（尤其是在冬季）對(duì)于防煙設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

1 烏魯木齊地區(qū)火災(zāi)的特點(diǎn)

烏魯木齊地處我國(guó)西北：東經(jīng)87°37′，北緯43°47′；平均海拔高度917.9m，年均溫度7℃，冬季供暖室外計(jì)算溫度-19.7℃，冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度-12.7℃，冬季室外平均風(fēng)速1.6m/s，夏季室外計(jì)算相對(duì)濕度34%。烏魯木齊在我國(guó)氣候分區(qū)中屬于嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)。

因此，根據(jù)以上氣候參數(shù)推斷出烏魯木齊冬季寒冷，全年氣候干燥、多風(fēng)，具有嚴(yán)寒地區(qū)的普遍特征。所以，高層建筑一旦起火，尤其是冬季，火勢(shì)將在熱壓的作用下快速通過(guò)豎井向上蔓延（豎井壓力分布如圖1所示）；同時(shí)在室外風(fēng)力的影響下，煙氣水平方向擴(kuò)散。其火災(zāi)擴(kuò)散速度遠(yuǎn)高于南方暖濕地區(qū)，因此烏魯木齊等嚴(yán)寒地區(qū)的防火防煙形勢(shì)更加嚴(yán)峻，防煙設(shè)計(jì)必須更加嚴(yán)謹(jǐn)安全。

2 淺析烏魯木齊某高層建筑防煙設(shè)計(jì)

此高層辦公建筑位于烏魯木齊市高新區(qū)，總共27層，地下2層，地上25層，地下為車(chē)庫(kù)和設(shè)備機(jī)房，地上為辦公用房；地上F1至F3為裙樓并連接1#和2#塔樓，總建筑面積101560m2，高約106.7m。建筑為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒構(gòu)造如圖3所示，核心筒外圍為辦公用房。建筑外形效果如圖2所示。

本工程防煙樓梯間、防煙樓梯間前室及合用前室設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)防煙，平面圖如圖3所示。

2.1 在建筑設(shè)計(jì)方案階段因考慮盡量增加辦公區(qū)域面積，對(duì)樓梯間加壓風(fēng)道截面積按地上和地下分開(kāi)加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)選取。取14m/s風(fēng)速，因加壓風(fēng)道的截面積為1200*650mm，則送風(fēng)量=14×1.2×0.65×3600×1.2=47180m3/h。而依據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施.暖通空調(diào).動(dòng)力-2009》4.10.9.5條，“地上和地下在同一位置的防煙樓梯間若合用一個(gè)風(fēng)道時(shí)，風(fēng)量應(yīng)疊加，且均應(yīng)滿(mǎn)足地上和地下加壓送風(fēng)系統(tǒng)的要求”。（顯然，若滿(mǎn)足此要求，方案設(shè)計(jì)中所取風(fēng)量小于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》）表格8.3.2-1所規(guī)定的疊加后的風(fēng)量60000-70000m3/h。）

2.2 設(shè)計(jì)中，防排煙設(shè)計(jì)師認(rèn)為地上和地下不會(huì)同時(shí)起火，因此共用土建風(fēng)道，地上和地下的加壓風(fēng)機(jī)均置于塔樓屋面，樓梯間地上和地下的加壓送風(fēng)口選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，分地上和地下分開(kāi)控制，即地上起火時(shí)地上部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；地下部分起火時(shí)，地下部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；保證地上和地下在加壓送風(fēng)時(shí)互不影響，獨(dú)立運(yùn)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

3 嚴(yán)寒地區(qū)此類(lèi)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1 問(wèn)題一，在方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師可能對(duì)烏魯木齊地區(qū)的氣候特性及該地區(qū)防排煙設(shè)計(jì)的重要性考慮不周，為了獲取更大的辦公區(qū)面積，以致加壓風(fēng)道截面尺寸選擇較小，給防排煙設(shè)計(jì)造成了方案選擇性局限、設(shè)計(jì)困難；

3.2 問(wèn)題二，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，加壓防煙地上地下共用風(fēng)道且風(fēng)機(jī)分開(kāi)設(shè)置雖然規(guī)范中沒(méi)有相應(yīng)規(guī)定，但是地上地下若同時(shí)起火，加壓風(fēng)道將無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足地上和地下的防煙風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行要求，可能會(huì)導(dǎo)致加壓防煙效果不理想或沒(méi)有效果，使風(fēng)險(xiǎn)增大；

3.3 問(wèn)題三，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，地上地下共用風(fēng)道，則樓梯間加壓風(fēng)口須考慮選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，地上和地下加壓風(fēng)口分開(kāi)控制，且地上和地下分設(shè)遠(yuǎn)程控制加壓風(fēng)機(jī)，這無(wú)形中增加了控制風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 若以上風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)發(fā)生，并且是在烏魯木齊寒冷干燥的冬季，其可能會(huì)造成十分嚴(yán)重的危害和損失。

4 此類(lèi)問(wèn)題解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者根據(jù)工程實(shí)際情況和個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)烏魯木齊室外氣候環(huán)境、建筑內(nèi)部構(gòu)造以及建筑功能要求的分析，總結(jié)出以下兩個(gè)方案：

4.1 方案一，在對(duì)烏魯木齊的氣候和火災(zāi)特性充分考慮和研究的前提下，設(shè)計(jì)師對(duì)防排煙的建筑要求給予充分考慮和恰當(dāng)預(yù)留。防排煙設(shè)計(jì)師在此基礎(chǔ)上可以地上地下合用一臺(tái)大風(fēng)量高壓風(fēng)機(jī)，滿(mǎn)足地上地下同時(shí)起火、共用風(fēng)道的要求。地上、地下加壓風(fēng)量根據(jù)《高規(guī)》8.3.2條文說(shuō)明部分的方法分別進(jìn)行計(jì)算，再與《高規(guī)》表8.3.2-1進(jìn)行比較，選其中的較大值并考慮漏風(fēng)后進(jìn)行疊加，疊加結(jié)果作為設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓按沿程阻力損失、局部阻力損失、漏風(fēng)和余壓進(jìn)行計(jì)算，余壓滿(mǎn)足《高規(guī)》8.3.7條規(guī)定。風(fēng)口選用自垂百葉風(fēng)口，其他設(shè)計(jì)均按規(guī)范要求執(zhí)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖5所示。

4.2 方案二，在加壓風(fēng)道截面積尺寸較小且必須地上地下分開(kāi)加壓送風(fēng)的情況下，將地上部分的加壓風(fēng)機(jī)設(shè)置于屋面，地下部分的加壓風(fēng)機(jī)置于地下室，地上和地下的加壓風(fēng)道用防火樓板隔斷，分別加壓送風(fēng)，這樣也可以滿(mǎn)足地上和地下同時(shí)起火，可以同時(shí)防煙的問(wèn)題。地上和地下的風(fēng)量計(jì)算方法同方案一，但不疊加匯總，各自的風(fēng)量分別作為地上和地下設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓算法同方案一。樓梯間加壓風(fēng)口采用自垂百葉風(fēng)口。但此方案須在地下室加設(shè)加壓風(fēng)機(jī)房，并認(rèn)真考慮室外取風(fēng)通路、送風(fēng)至加壓風(fēng)道通路及加壓風(fēng)機(jī)防火保護(hù)等問(wèn)題。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然原加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)存在一定的安全隱患問(wèn)題，但對(duì)于這些問(wèn)題，現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)未有明確規(guī)定，所以筆者建議設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅以不違反規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)原則，而應(yīng)盡量考慮周全當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、建筑形式和設(shè)計(jì)條件等，在滿(mǎn)足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，盡可能做到更安全、更周全的設(shè)計(jì)。將安全作為防排煙設(shè)計(jì)的第一責(zé)任，將保護(hù)生命作為防排煙設(shè)計(jì)的最終出發(fā)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)公安部.GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2005年版）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2005.

[2] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[3] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB 50736-2012，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[4] 中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施.暖通空調(diào).動(dòng)力-2009[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[5] 潘云鋼.高層民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)-第二版[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[6] 張吉光，史自強(qiáng)，崔紅社.高層建筑和地下建筑通風(fēng)和防排煙[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)主板社，2005.

作者簡(jiǎn)介：靳元斌（1987.01- ），男，漢族，助理工程師，主要從事通風(fēng)空調(diào)及防排煙專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工作。

摘 要：筆者通過(guò)對(duì)烏魯木齊某高層辦公建筑防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要分析，提出烏魯木齊高層建筑中同類(lèi)型防煙設(shè)計(jì)中的加壓風(fēng)道斷面過(guò)小、地上地下共用風(fēng)道、樓梯間加壓送風(fēng)采用常閉風(fēng)口的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出增加風(fēng)道斷面尺寸或地上地下加壓送風(fēng)分開(kāi)設(shè)計(jì)，樓梯間加壓采用常開(kāi)風(fēng)口等解決方案。

關(guān)鍵詞：防煙設(shè)計(jì) 加壓送風(fēng) 高層建筑

高層建筑在我國(guó)現(xiàn)在的城市生活中已經(jīng)占據(jù)城市建筑形式的主導(dǎo)地位。伴隨對(duì)縱向空間的利用，同時(shí)也帶來(lái)了防火防煙和火災(zāi)救援等問(wèn)題。對(duì)于高層建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延快，煙氣流動(dòng)迅速。高層建筑人員疏散到地面的時(shí)間據(jù)加拿大有關(guān)研究表示，50層高每層240人的建筑內(nèi)，1.1m寬的一部樓梯，人員全部到達(dá)樓外地面需131分鐘。

火災(zāi)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，煙氣中含有眾多的有毒成分，足以致人缺氧、中毒甚至窒息；日本“千日”百貨大樓火災(zāi)死亡人數(shù)中，約有80%是被煙氣毒死的。那么對(duì)于高層建筑，防煙設(shè)計(jì)作為火災(zāi)前期，通過(guò)對(duì)煙氣的控制達(dá)到為人員疏散和消防隊(duì)員火災(zāi)救援提供寶貴時(shí)間及降低煙氣危害，具有極大作用。

烏魯木齊地處我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)，其特殊的氣候環(huán)境（尤其是在冬季）對(duì)于防煙設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

1 烏魯木齊地區(qū)火災(zāi)的特點(diǎn)

烏魯木齊地處我國(guó)西北：東經(jīng)87°37′，北緯43°47′；平均海拔高度917.9m，年均溫度7℃，冬季供暖室外計(jì)算溫度-19.7℃，冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度-12.7℃，冬季室外平均風(fēng)速1.6m/s，夏季室外計(jì)算相對(duì)濕度34%。烏魯木齊在我國(guó)氣候分區(qū)中屬于嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)。

因此，根據(jù)以上氣候參數(shù)推斷出烏魯木齊冬季寒冷，全年氣候干燥、多風(fēng)，具有嚴(yán)寒地區(qū)的普遍特征。所以，高層建筑一旦起火，尤其是冬季，火勢(shì)將在熱壓的作用下快速通過(guò)豎井向上蔓延（豎井壓力分布如圖1所示）；同時(shí)在室外風(fēng)力的影響下，煙氣水平方向擴(kuò)散。其火災(zāi)擴(kuò)散速度遠(yuǎn)高于南方暖濕地區(qū)，因此烏魯木齊等嚴(yán)寒地區(qū)的防火防煙形勢(shì)更加嚴(yán)峻，防煙設(shè)計(jì)必須更加嚴(yán)謹(jǐn)安全。

2 淺析烏魯木齊某高層建筑防煙設(shè)計(jì)

此高層辦公建筑位于烏魯木齊市高新區(qū)，總共27層，地下2層，地上25層，地下為車(chē)庫(kù)和設(shè)備機(jī)房，地上為辦公用房；地上F1至F3為裙樓并連接1#和2#塔樓，總建筑面積101560m2，高約106.7m。建筑為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒構(gòu)造如圖3所示，核心筒外圍為辦公用房。建筑外形效果如圖2所示。

本工程防煙樓梯間、防煙樓梯間前室及合用前室設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)防煙，平面圖如圖3所示。

2.1 在建筑設(shè)計(jì)方案階段因考慮盡量增加辦公區(qū)域面積，對(duì)樓梯間加壓風(fēng)道截面積按地上和地下分開(kāi)加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)選取。取14m/s風(fēng)速，因加壓風(fēng)道的截面積為1200*650mm，則送風(fēng)量=14×1.2×0.65×3600×1.2=47180m3/h。而依據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施.暖通空調(diào).動(dòng)力-2009》4.10.9.5條，“地上和地下在同一位置的防煙樓梯間若合用一個(gè)風(fēng)道時(shí)，風(fēng)量應(yīng)疊加，且均應(yīng)滿(mǎn)足地上和地下加壓送風(fēng)系統(tǒng)的要求”。（顯然，若滿(mǎn)足此要求，方案設(shè)計(jì)中所取風(fēng)量小于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》）表格8.3.2-1所規(guī)定的疊加后的風(fēng)量60000-70000m3/h。）

2.2 設(shè)計(jì)中，防排煙設(shè)計(jì)師認(rèn)為地上和地下不會(huì)同時(shí)起火，因此共用土建風(fēng)道，地上和地下的加壓風(fēng)機(jī)均置于塔樓屋面，樓梯間地上和地下的加壓送風(fēng)口選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，分地上和地下分開(kāi)控制，即地上起火時(shí)地上部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；地下部分起火時(shí)，地下部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；保證地上和地下在加壓送風(fēng)時(shí)互不影響，獨(dú)立運(yùn)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

3 嚴(yán)寒地區(qū)此類(lèi)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1 問(wèn)題一，在方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師可能對(duì)烏魯木齊地區(qū)的氣候特性及該地區(qū)防排煙設(shè)計(jì)的重要性考慮不周，為了獲取更大的辦公區(qū)面積，以致加壓風(fēng)道截面尺寸選擇較小，給防排煙設(shè)計(jì)造成了方案選擇性局限、設(shè)計(jì)困難；

3.2 問(wèn)題二，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，加壓防煙地上地下共用風(fēng)道且風(fēng)機(jī)分開(kāi)設(shè)置雖然規(guī)范中沒(méi)有相應(yīng)規(guī)定，但是地上地下若同時(shí)起火，加壓風(fēng)道將無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足地上和地下的防煙風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行要求，可能會(huì)導(dǎo)致加壓防煙效果不理想或沒(méi)有效果，使風(fēng)險(xiǎn)增大；

3.3 問(wèn)題三，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，地上地下共用風(fēng)道，則樓梯間加壓風(fēng)口須考慮選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，地上和地下加壓風(fēng)口分開(kāi)控制，且地上和地下分設(shè)遠(yuǎn)程控制加壓風(fēng)機(jī)，這無(wú)形中增加了控制風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 若以上風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)發(fā)生，并且是在烏魯木齊寒冷干燥的冬季，其可能會(huì)造成十分嚴(yán)重的危害和損失。

4 此類(lèi)問(wèn)題解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者根據(jù)工程實(shí)際情況和個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)烏魯木齊室外氣候環(huán)境、建筑內(nèi)部構(gòu)造以及建筑功能要求的分析，總結(jié)出以下兩個(gè)方案：

4.1 方案一，在對(duì)烏魯木齊的氣候和火災(zāi)特性充分考慮和研究的前提下，設(shè)計(jì)師對(duì)防排煙的建筑要求給予充分考慮和恰當(dāng)預(yù)留。防排煙設(shè)計(jì)師在此基礎(chǔ)上可以地上地下合用一臺(tái)大風(fēng)量高壓風(fēng)機(jī)，滿(mǎn)足地上地下同時(shí)起火、共用風(fēng)道的要求。地上、地下加壓風(fēng)量根據(jù)《高規(guī)》8.3.2條文說(shuō)明部分的方法分別進(jìn)行計(jì)算，再與《高規(guī)》表8.3.2-1進(jìn)行比較，選其中的較大值并考慮漏風(fēng)后進(jìn)行疊加，疊加結(jié)果作為設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓按沿程阻力損失、局部阻力損失、漏風(fēng)和余壓進(jìn)行計(jì)算，余壓滿(mǎn)足《高規(guī)》8.3.7條規(guī)定。風(fēng)口選用自垂百葉風(fēng)口，其他設(shè)計(jì)均按規(guī)范要求執(zhí)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖5所示。

4.2 方案二，在加壓風(fēng)道截面積尺寸較小且必須地上地下分開(kāi)加壓送風(fēng)的情況下，將地上部分的加壓風(fēng)機(jī)設(shè)置于屋面，地下部分的加壓風(fēng)機(jī)置于地下室，地上和地下的加壓風(fēng)道用防火樓板隔斷，分別加壓送風(fēng)，這樣也可以滿(mǎn)足地上和地下同時(shí)起火，可以同時(shí)防煙的問(wèn)題。地上和地下的風(fēng)量計(jì)算方法同方案一，但不疊加匯總，各自的風(fēng)量分別作為地上和地下設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓算法同方案一。樓梯間加壓風(fēng)口采用自垂百葉風(fēng)口。但此方案須在地下室加設(shè)加壓風(fēng)機(jī)房，并認(rèn)真考慮室外取風(fēng)通路、送風(fēng)至加壓風(fēng)道通路及加壓風(fēng)機(jī)防火保護(hù)等問(wèn)題。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然原加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)存在一定的安全隱患問(wèn)題，但對(duì)于這些問(wèn)題，現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)未有明確規(guī)定，所以筆者建議設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅以不違反規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)原則，而應(yīng)盡量考慮周全當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、建筑形式和設(shè)計(jì)條件等，在滿(mǎn)足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，盡可能做到更安全、更周全的設(shè)計(jì)。將安全作為防排煙設(shè)計(jì)的第一責(zé)任，將保護(hù)生命作為防排煙設(shè)計(jì)的最終出發(fā)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)公安部.GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2005年版）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2005.

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[6] 張吉光，史自強(qiáng)，崔紅社.高層建筑和地下建筑通風(fēng)和防排煙[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)主板社，2005.

作者簡(jiǎn)介：靳元斌（1987.01- ），男，漢族，助理工程師，主要從事通風(fēng)空調(diào)及防排煙專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工作。

摘 要：筆者通過(guò)對(duì)烏魯木齊某高層辦公建筑防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要分析，提出烏魯木齊高層建筑中同類(lèi)型防煙設(shè)計(jì)中的加壓風(fēng)道斷面過(guò)小、地上地下共用風(fēng)道、樓梯間加壓送風(fēng)采用常閉風(fēng)口的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出增加風(fēng)道斷面尺寸或地上地下加壓送風(fēng)分開(kāi)設(shè)計(jì)，樓梯間加壓采用常開(kāi)風(fēng)口等解決方案。

關(guān)鍵詞：防煙設(shè)計(jì) 加壓送風(fēng) 高層建筑

高層建筑在我國(guó)現(xiàn)在的城市生活中已經(jīng)占據(jù)城市建筑形式的主導(dǎo)地位。伴隨對(duì)縱向空間的利用，同時(shí)也帶來(lái)了防火防煙和火災(zāi)救援等問(wèn)題。對(duì)于高層建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延快，煙氣流動(dòng)迅速。高層建筑人員疏散到地面的時(shí)間據(jù)加拿大有關(guān)研究表示，50層高每層240人的建筑內(nèi)，1.1m寬的一部樓梯，人員全部到達(dá)樓外地面需131分鐘。

火災(zāi)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，煙氣中含有眾多的有毒成分，足以致人缺氧、中毒甚至窒息；日本“千日”百貨大樓火災(zāi)死亡人數(shù)中，約有80%是被煙氣毒死的。那么對(duì)于高層建筑，防煙設(shè)計(jì)作為火災(zāi)前期，通過(guò)對(duì)煙氣的控制達(dá)到為人員疏散和消防隊(duì)員火災(zāi)救援提供寶貴時(shí)間及降低煙氣危害，具有極大作用。

烏魯木齊地處我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)，其特殊的氣候環(huán)境（尤其是在冬季）對(duì)于防煙設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

1 烏魯木齊地區(qū)火災(zāi)的特點(diǎn)

烏魯木齊地處我國(guó)西北：東經(jīng)87°37′，北緯43°47′；平均海拔高度917.9m，年均溫度7℃，冬季供暖室外計(jì)算溫度-19.7℃，冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度-12.7℃，冬季室外平均風(fēng)速1.6m/s，夏季室外計(jì)算相對(duì)濕度34%。烏魯木齊在我國(guó)氣候分區(qū)中屬于嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)。

因此，根據(jù)以上氣候參數(shù)推斷出烏魯木齊冬季寒冷，全年氣候干燥、多風(fēng)，具有嚴(yán)寒地區(qū)的普遍特征。所以，高層建筑一旦起火，尤其是冬季，火勢(shì)將在熱壓的作用下快速通過(guò)豎井向上蔓延（豎井壓力分布如圖1所示）；同時(shí)在室外風(fēng)力的影響下，煙氣水平方向擴(kuò)散。其火災(zāi)擴(kuò)散速度遠(yuǎn)高于南方暖濕地區(qū)，因此烏魯木齊等嚴(yán)寒地區(qū)的防火防煙形勢(shì)更加嚴(yán)峻，防煙設(shè)計(jì)必須更加嚴(yán)謹(jǐn)安全。

2 淺析烏魯木齊某高層建筑防煙設(shè)計(jì)

此高層辦公建筑位于烏魯木齊市高新區(qū)，總共27層，地下2層，地上25層，地下為車(chē)庫(kù)和設(shè)備機(jī)房，地上為辦公用房；地上F1至F3為裙樓并連接1#和2#塔樓，總建筑面積101560m2，高約106.7m。建筑為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒構(gòu)造如圖3所示，核心筒外圍為辦公用房。建筑外形效果如圖2所示。

本工程防煙樓梯間、防煙樓梯間前室及合用前室設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)防煙，平面圖如圖3所示。

2.1 在建筑設(shè)計(jì)方案階段因考慮盡量增加辦公區(qū)域面積，對(duì)樓梯間加壓風(fēng)道截面積按地上和地下分開(kāi)加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)選取。取14m/s風(fēng)速，因加壓風(fēng)道的截面積為1200*650mm，則送風(fēng)量=14×1.2×0.65×3600×1.2=47180m3/h。而依據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施.暖通空調(diào).動(dòng)力-2009》4.10.9.5條，“地上和地下在同一位置的防煙樓梯間若合用一個(gè)風(fēng)道時(shí)，風(fēng)量應(yīng)疊加，且均應(yīng)滿(mǎn)足地上和地下加壓送風(fēng)系統(tǒng)的要求”。（顯然，若滿(mǎn)足此要求，方案設(shè)計(jì)中所取風(fēng)量小于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》）表格8.3.2-1所規(guī)定的疊加后的風(fēng)量60000-70000m3/h。）

2.2 設(shè)計(jì)中，防排煙設(shè)計(jì)師認(rèn)為地上和地下不會(huì)同時(shí)起火，因此共用土建風(fēng)道，地上和地下的加壓風(fēng)機(jī)均置于塔樓屋面，樓梯間地上和地下的加壓送風(fēng)口選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，分地上和地下分開(kāi)控制，即地上起火時(shí)地上部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；地下部分起火時(shí)，地下部分加壓風(fēng)口打開(kāi)；保證地上和地下在加壓送風(fēng)時(shí)互不影響，獨(dú)立運(yùn)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

3 嚴(yán)寒地區(qū)此類(lèi)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1 問(wèn)題一，在方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師可能對(duì)烏魯木齊地區(qū)的氣候特性及該地區(qū)防排煙設(shè)計(jì)的重要性考慮不周，為了獲取更大的辦公區(qū)面積，以致加壓風(fēng)道截面尺寸選擇較小，給防排煙設(shè)計(jì)造成了方案選擇性局限、設(shè)計(jì)困難；

3.2 問(wèn)題二，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，加壓防煙地上地下共用風(fēng)道且風(fēng)機(jī)分開(kāi)設(shè)置雖然規(guī)范中沒(méi)有相應(yīng)規(guī)定，但是地上地下若同時(shí)起火，加壓風(fēng)道將無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足地上和地下的防煙風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行要求，可能會(huì)導(dǎo)致加壓防煙效果不理想或沒(méi)有效果，使風(fēng)險(xiǎn)增大；

3.3 問(wèn)題三，在加壓風(fēng)道截面尺寸較小的情況下，地上地下共用風(fēng)道，則樓梯間加壓風(fēng)口須考慮選為電動(dòng)常閉風(fēng)口，地上和地下加壓風(fēng)口分開(kāi)控制，且地上和地下分設(shè)遠(yuǎn)程控制加壓風(fēng)機(jī)，這無(wú)形中增加了控制風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 若以上風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)發(fā)生，并且是在烏魯木齊寒冷干燥的冬季，其可能會(huì)造成十分嚴(yán)重的危害和損失。

4 此類(lèi)問(wèn)題解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者根據(jù)工程實(shí)際情況和個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)烏魯木齊室外氣候環(huán)境、建筑內(nèi)部構(gòu)造以及建筑功能要求的分析，總結(jié)出以下兩個(gè)方案：

4.1 方案一，在對(duì)烏魯木齊的氣候和火災(zāi)特性充分考慮和研究的前提下，設(shè)計(jì)師對(duì)防排煙的建筑要求給予充分考慮和恰當(dāng)預(yù)留。防排煙設(shè)計(jì)師在此基礎(chǔ)上可以地上地下合用一臺(tái)大風(fēng)量高壓風(fēng)機(jī)，滿(mǎn)足地上地下同時(shí)起火、共用風(fēng)道的要求。地上、地下加壓風(fēng)量根據(jù)《高規(guī)》8.3.2條文說(shuō)明部分的方法分別進(jìn)行計(jì)算，再與《高規(guī)》表8.3.2-1進(jìn)行比較，選其中的較大值并考慮漏風(fēng)后進(jìn)行疊加，疊加結(jié)果作為設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓按沿程阻力損失、局部阻力損失、漏風(fēng)和余壓進(jìn)行計(jì)算，余壓滿(mǎn)足《高規(guī)》8.3.7條規(guī)定。風(fēng)口選用自垂百葉風(fēng)口，其他設(shè)計(jì)均按規(guī)范要求執(zhí)行。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖5所示。

4.2 方案二，在加壓風(fēng)道截面積尺寸較小且必須地上地下分開(kāi)加壓送風(fēng)的情況下，將地上部分的加壓風(fēng)機(jī)設(shè)置于屋面，地下部分的加壓風(fēng)機(jī)置于地下室，地上和地下的加壓風(fēng)道用防火樓板隔斷，分別加壓送風(fēng)，這樣也可以滿(mǎn)足地上和地下同時(shí)起火，可以同時(shí)防煙的問(wèn)題。地上和地下的風(fēng)量計(jì)算方法同方案一，但不疊加匯總，各自的風(fēng)量分別作為地上和地下設(shè)備選型的風(fēng)量參考；風(fēng)壓算法同方案一。樓梯間加壓風(fēng)口采用自垂百葉風(fēng)口。但此方案須在地下室加設(shè)加壓風(fēng)機(jī)房，并認(rèn)真考慮室外取風(fēng)通路、送風(fēng)至加壓風(fēng)道通路及加壓風(fēng)機(jī)防火保護(hù)等問(wèn)題。加壓防煙系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然原加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)存在一定的安全隱患問(wèn)題，但對(duì)于這些問(wèn)題，現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)未有明確規(guī)定，所以筆者建議設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅以不違反規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)原則，而應(yīng)盡量考慮周全當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳌⒔ㄖ问胶驮O(shè)計(jì)條件等，在滿(mǎn)足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，盡可能做到更安全、更周全的設(shè)計(jì)。將安全作為防排煙設(shè)計(jì)的第一責(zé)任，將保護(hù)生命作為防排煙設(shè)計(jì)的最終出發(fā)點(diǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：靳元斌（1987.01- ），男，漢族，助理工程師，主要從事通風(fēng)空調(diào)及防排煙專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工作。