劉亞龍

(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730050)

0 引言

建筑防火設(shè)計是建筑設(shè)計中的重要組成部分，嚴(yán)格執(zhí)行建筑設(shè)計防火規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定和要求對保證建筑安全使用和防火疏散都起到至關(guān)重要的作用。在執(zhí)行防火規(guī)范時我們會發(fā)現(xiàn)規(guī)范中主要體現(xiàn)了3個方面的內(nèi)容，其一：對建筑性質(zhì)及耐火等級的劃分和要求；其二：建筑總平面布局及場地消防撲救的要求；其三：具體的防火疏散構(gòu)造措施和設(shè)置要求。規(guī)范通過對這3個方面的控制和要求，以達(dá)到客觀、適度、科學(xué)、合理以及人性化進(jìn)行防火設(shè)計的目的。本文著重介紹的就是在防火設(shè)計中的一個具體的防火構(gòu)造措施——前室，以及前室在實(shí)際設(shè)計過程中的設(shè)置要求和常見問題。通過本文的介紹強(qiáng)化對前室的理解和認(rèn)識，從而在設(shè)計中合理設(shè)置前室，充分發(fā)揮前室的功能和作用。

1 前室的概念、作用及設(shè)置要求

在人流進(jìn)入消防電梯、防煙樓梯間或者沒有自然通風(fēng)的封閉樓梯間前，先進(jìn)入的具有防止煙氣進(jìn)入疏散通道、緩解疏散通道人員擁擠，為疏散人員提供短暫避難，可進(jìn)行有效通風(fēng)和排煙并與周邊環(huán)境具有防火分隔的小空間稱之為前室。通過對前室概念的解讀不難看出前室就是消防疏散環(huán)節(jié)中重要的安全過渡空間，是保證消防疏散安全的重要構(gòu)造，同時前室的設(shè)置也為消防疏散難度較大的建筑延長消防疏散時間發(fā)揮了重要的作用。為了充分發(fā)揮前室的作用，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016—2006)、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50045—95)中都作出了明確的規(guī)定，歸納有以下幾點(diǎn)。

1.1 前室設(shè)置及形式

前室是疏散出口的組成部分，故此前室的設(shè)置要求與疏散出口是基本一致的，但還應(yīng)注意幾點(diǎn)問題。首先前室應(yīng)盡量設(shè)置在緊鄰建筑外墻的位置，最好位于建筑消防撲救面范圍內(nèi)，這樣既能保證前室能形成自然排煙和直通室外的最佳設(shè)置要求，同時也使前室具備了室外垂直救援的能力。其次對于局部突出屋面的頂層疏散出口，前室出口應(yīng)直通屋面，疏散門應(yīng)向屋頂開啟。充分發(fā)揮高層建筑屋面作為重要的疏散平臺和不同疏散出口連接通道的作用。以上兩點(diǎn)在規(guī)范中都有要求，但規(guī)范中未做強(qiáng)制。設(shè)計人員應(yīng)在條件允許的情況下盡量保證充分發(fā)揮前室的作用，提高消防疏散能力，完善建筑消防設(shè)計。

在具體設(shè)計前室時，前室的形式除了常規(guī)意義上的前室外，常見的還有陽臺和凹廊。通過陽臺和凹廊將室內(nèi)疏散通道和疏散樓梯連通，可最大限度上降低煙氣進(jìn)入疏散樓梯的可能。同時陽臺和凹廊在消防疏散過程中能夠?yàn)槿藛T提供更大的心理安慰。故此在防火設(shè)計中陽臺和凹廊的設(shè)置是值得推廣的，但由于建筑外墻保溫材料易燃，近年來出現(xiàn)了多起由外墻保溫材料燃燒引起的建筑火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)展由外向內(nèi)，并產(chǎn)生大量濃煙是這類火災(zāi)的顯著特點(diǎn)，陽臺、凹廊以及具有自然通風(fēng)的前室在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)了煙氣倒灌的實(shí)際問題，影響了疏散效果。鑒于此種情況，在實(shí)際設(shè)計中具有機(jī)械加壓送排風(fēng)系統(tǒng)的前室得到了比較廣泛的應(yīng)用，而凹廊特別是凹入建筑外墻較深的凹廊，在此種情況下還是不建議使用的。

1.2 前室面積

火災(zāi)發(fā)生時，起火樓層的前室不僅應(yīng)具備防煙功能，而且還應(yīng)具備短暫停留疏散人員、緩解樓梯間疏散壓力的功能，根據(jù)具體建筑的特點(diǎn)和每個樓層容納人數(shù)的一般情況，結(jié)合實(shí)際和模擬疏散分析規(guī)范提出了單獨(dú)設(shè)置以及合用前室的最小面積要求。在具體使用過程中基本能夠保證前室功能的正常發(fā)揮。但隨著建筑高度和疏散難度的不斷加大，疏散救援的理念和方法也慢慢的發(fā)生著改變，其中對于消防電梯在疏散救援中的應(yīng)用近些年來備受人們的關(guān)注。結(jié)合國外的實(shí)踐成果，國內(nèi)的個別高層建筑嘗試著利用消防電梯對部分樓層進(jìn)行人員疏散，在疏散過程中發(fā)現(xiàn)前室作為消防電梯的重要組成部分其功能發(fā)生了明顯的改變，前室面積過小成為制約消防電梯進(jìn)行人員疏散的主要因素。在火災(zāi)發(fā)生的中前期，由于消防人員會攜帶器材到達(dá)樓層開展撲救工作，此時前室內(nèi)會很容易形成人員的交叉和擁擠，影響消防電梯的正常使用。故此擴(kuò)大前室面積是必要的。本著樓梯疏散為主消防電梯疏散為輔的基本原則，假定二者疏散能力的比例關(guān)系為3：2，結(jié)合樓層人員疏散過程和特點(diǎn)分析，一般情況下前室面積在現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上擴(kuò)大3～4 m2，使前室內(nèi)即時容納人數(shù)達(dá)到50～55人，是比較理想的。當(dāng)然與增加前室面積相比，在同一防火分區(qū)內(nèi)增加消防電梯的數(shù)量會有更好的疏散效果。期待在分析研究后規(guī)范修訂時能對此項(xiàng)內(nèi)容明確規(guī)定，為高層建筑開展電梯疏散提供理論基礎(chǔ)。

2 合用前室的設(shè)置及利害關(guān)系

由于建筑面積和功能布局的限制，在設(shè)置前室時多個疏散出口合用前室的現(xiàn)象是普遍存在的。但要想最大限度地利用前室，發(fā)揮前室的功能，合用前室的組合方式就顯得尤為重要了。在實(shí)際設(shè)計中合用前室的組合方式主要表現(xiàn)為3種形式。其一：塔式住宅兩個疏散樓梯間合用前室，塔式住宅每層住戶不超過8戶，平均每戶按4.5人計算，最大人數(shù)為36人。在疏散過程中相繼進(jìn)入前室疏散，前室內(nèi)即時容納人數(shù)不會超過25人。同時由于疏散出口位于同一前室內(nèi)，在緊急情況下可有效降低人員選擇恐懼情緒和盲目從眾行為的發(fā)生，均衡了兩個疏散樓梯的疏散能力，但由于前室合用，煙氣一旦進(jìn)入前室，很容易對兩個疏散樓梯同時產(chǎn)生影響，從而降低樓梯間的疏散能力，故此規(guī)范要求兩樓梯間分別設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)是非常必要的。其二：消防電梯和一個疏散樓梯合用前室，當(dāng)消防電梯在火災(zāi)發(fā)生過程中只作為運(yùn)送消防撲救人員和設(shè)備的垂直運(yùn)輸工具時，疏散樓梯疏散人流高峰時段和消防電梯運(yùn)送消防人員的時段基本是可以錯開的，合用前室的面積足以滿足緩沖人流、短暫避難以及為消防人員開展撲救工作提供工作面的功能。故此，此種前室在公建和居住建筑中都是比較常采用的一種形式。當(dāng)消防電梯參與人員疏散時，在有效擴(kuò)大前室面積的基礎(chǔ)上設(shè)置與一個疏散樓梯間合用前室的做法更是值得應(yīng)用和推廣的，原因是消防電梯疏散是一種間斷性的疏散過程，在疏散過程中存在人員滯留和等候的情況，當(dāng)疏散樓梯間與消防電梯合用前室時，在緊急情況下人員可及時通過樓梯間疏散，提高了疏散效率，為新的疏散方式提供了合理、有效的疏散環(huán)境。其三：消防電梯和兩個疏散樓梯合用前室。此種做法對前室的面積是一個極大的挑戰(zhàn)，很容易形成交叉人流和人員滯留的情況，加之前室煙氣會同時影響多個疏散通道，對人員疏散和消防撲救都會產(chǎn)生很大影響，故此此種前室在實(shí)際設(shè)計中是不建議采用的。

3 擴(kuò)大前室設(shè)置時應(yīng)注意的問題

為及時將人員疏散至安全地帶，同時為消防撲救人員提供直接進(jìn)入建筑內(nèi)部開展救援的通道，前室在首層都要求開設(shè)直通室外的安全出口。但對于某些建筑因受到平面布置的影響，前室無法緊鄰?fù)鈮υO(shè)置，從而使得前室在首層位于建筑內(nèi)部，無法滿足直通室外的基本要求。為解決這種問題，規(guī)范中提出兩種方法，其一：可設(shè)置長度不超過30 m，疏散路線通暢并不穿越其他房間的通道與室外連通。其二：將與前室相鄰的走道和門廳包括在前室內(nèi)，形成擴(kuò)大前室，但應(yīng)采用乙級防火門(窗)等防火措施與其他走道和房間隔開。在設(shè)計過程中根據(jù)具體情況選擇適用的方法間接達(dá)到直通室外的基本目的。但在具體實(shí)施過程中還應(yīng)注意幾點(diǎn)問題，首先前室與疏散通道連通位置處應(yīng)設(shè)置乙級防火門進(jìn)行分隔，但通道內(nèi)無其他房間出口，或出口均設(shè)置乙級防火門時建議將前室與通道連通形成擴(kuò)大前室。擴(kuò)大前室在首層本身不封閉是為了突出擴(kuò)大前室直通室外的目的性。其次當(dāng)建筑內(nèi)所有疏散出口合用擴(kuò)大前室時，應(yīng)特別注意在擴(kuò)大前室內(nèi)必須開設(shè)兩個直通室外的安全出口，兩個出口之間的距離不應(yīng)小于5 m，兩出口宜設(shè)置在不同的疏散方向。這樣才能滿足防火設(shè)計中所要求的建筑1層出入口數(shù)量不少于兩個的基本要求了。

4 前室內(nèi)防煙、排煙的常見方式及其特點(diǎn)

前室內(nèi)設(shè)置防煙或排煙的方式很多，主要有自然排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)兩大類，根據(jù)各自特點(diǎn)結(jié)合建筑實(shí)際和周圍環(huán)境選擇適用的防煙、排煙措施是保證前室正常使用的關(guān)鍵因素。下面對兩種常見防煙、排煙方式作以簡單介紹。

4.1 自然排煙

利用建筑內(nèi)氣體流動的特性，采用靠外墻上的可開啟外窗或高側(cè)窗、天窗、敞開陽臺與凹廊或?qū)Ｓ门艧熆?、豎井等將煙氣排除的方式稱之為自然排煙方式。此種排煙方式結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)，不需要電源及專用設(shè)備，且煙氣溫度升高時排煙效果也不下降，具有可靠性高、投資少、管理維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)。因此是推薦使用的一種方式，在建筑防火設(shè)計中宜優(yōu)先采用。但自然排煙方式受火災(zāi)時的建筑環(huán)境和氣象條件影響較大，為了更好地發(fā)揮自然排煙方式的排煙作用，設(shè)計時應(yīng)特別關(guān)注兩點(diǎn)問題，其一：外窗面積及窗扇的開啟方式；其二：建筑建設(shè)場地常年主導(dǎo)風(fēng)向?qū)ε艧熜Ч挠绊憽?/p>

4.2 機(jī)械加壓送風(fēng)

前室在火災(zāi)時若無法采用自然排煙，利用機(jī)械通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣體流動和壓力差控制煙氣流動，使煙氣無法進(jìn)入前室的防煙措施稱之為機(jī)械加壓送風(fēng)方式。此種方式近年來在我國高層建筑中得到了廣泛的使用，取得了良好的效果，被設(shè)計人員接受并掌握。機(jī)械加壓送風(fēng)防煙達(dá)到了前室無煙的目的，從而保證了人員疏散和撲救的需要。從建筑設(shè)備投資方面來說也是比較經(jīng)濟(jì)可行的。因此這種方式在自然排煙受限和特殊環(huán)境中是值得推廣采用的。

5 結(jié)語

前室作為消防疏散環(huán)節(jié)中的重要組成部分，在建筑防火設(shè)計中一直備受關(guān)注，本文總結(jié)多年的設(shè)計實(shí)踐對其概念、作用、設(shè)置要求以及設(shè)計時應(yīng)注意的相關(guān)問題做了闡述。加深了人們對前室的理解和認(rèn)識，同時也為了設(shè)計人員領(lǐng)會、理解規(guī)范，科學(xué)合理、適度靈活的應(yīng)用規(guī)范，提供了相應(yīng)的支持。

[1]GB50045—95,高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[2]GB50016—2006,建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[3]陳海濤,楊鵬,仇九子.高層建筑火災(zāi)中消防電梯疏散效果模擬[J].消防科學(xué)技術(shù),2012(10).