綜述超高層國際中心商業樓防排煙系統設計

黃玲

（廣東建安消防機電工程有限公司　廣東省廣州市）

1　前言

民用建筑的排煙系統主要是由排煙口、排煙管道、排煙風機、排煙防火閥、擋煙垂壁、排煙出口組成。機械加壓送風系統主要是由送風口、送風管道、送風機、進風口組成。消防規范要求民用建筑中下列部位應設置防煙設施：防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室、避難走道的前室、避難層。民用建筑中下列部位應設置排煙設施：中庭、公共建筑內建筑面積大于100平方，且經常有人停留的地上房間；公共建筑內大于300平方，且可燃物較多的地上房間；建筑內長度大于20m的疏散走道；地下、地上建筑內的無窗房間，當總建筑面積大于200平方，或一個房間建筑面積大于50平方，且經常有人停留或可燃物較多時，應設置排煙設施。建筑面積大于或等于1000平方的地下一層汽車庫及地下二層以下地下汽車庫，應設置排煙設施。

2　工程概況

某國際中心位于廣州市番禺區，超高層商業樓，鋼筋混凝土結構，建筑高度為198m，總建筑面積約12萬m2，每層建筑面積約2千m2，其中地下室為4層汽車庫，地下建筑面積2萬m2，地上共46層，地上建筑面積10 萬 m2，其中裙樓商場、娛樂 6 層，8～28、43～46 層為辦公、30～42 層為四星級酒店，7、18、29、42 層為避難層。

3　設計依據

《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014），《建筑設計防火規范》（GB50016-2014），《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）。

4　地下室防排煙系統設計

（1）本工程地下室為4層汽車庫，每層建筑面積約5000m2，按規范汽車庫的每個防煙分區的建筑面積不大于2000m2，且防煙分區不跨越防火分區，本工程地下室每層劃分三個防火分區，三個防煙分區，穿過不同防煙分區的排煙支管上設置煙氣溫度大于280℃時能自動關閉的排煙防火閥，排煙防火閥連接信號輸入模塊，聯鎖關閉相應的排煙風機。車庫內無直接通向室外的汽車疏散出口的防火分區，當設置機械排煙系統時，應同時設置補風系統，且補風量不且小于排煙量的50%。本工程汽車庫平時通風系統與消防排煙共用，采用離心式排煙風機，地下室一層凈高3.0m，有直接通向室外的汽車疏散出口的防火分區，地下室一層設置三臺36000m3/h排煙風機，一臺20000m3/h補風機，設置三個排煙風機房，一個補風機房。地下二至四層設置三臺36000m3/h排煙風機，三臺20000m3/h補風機，各層設置三個排煙風機房，三個補風機房，三個排煙豎井，三個補風豎井。首層設置排煙出口防雨百葉、補風入口防雨百葉。

（2）地下一層自行車庫24m長內走道設置消防排煙系統，排煙量按每平方米面積不小于60m3/h計算，設置一臺13000m3/h排煙風機。

（3）消防排煙風管采用鍍鋅鋼板制作，需滿足消防排煙的需要。排煙系統的柔性風管接頭為不燃材料制作。

（4）排煙口的風速不宜大于10m/s。地下室排煙風口采用常開百葉排煙口500×500mm，設置在上方，并宜設在風管的側面。

5　中庭排煙系統設計

本工程裙樓商場有一個20m高的中庭，消防規范要求當中庭周圍場所設有機械排煙時，中庭的排煙量可按周圍場所中最大排煙量的兩倍數值計算，且不應小于107000m3/h；當中庭周圍僅需在回廊設置排煙或周圍場所均設置自然排煙時，中庭的排煙量不應小于40000m3/h。本工程中庭周圍場所設有機械排煙，中庭設計排煙量為107000m3/h，在裙樓屋面設置三臺36000m3/h排煙風機。排煙風機前均設置280℃排煙防火閥，當煙溫達到280℃時則防火閥關閉，且排煙風機停止運行。

6　裙樓商場、娛樂場所、辦公室、酒店排煙系統設計

（1）不符合自然排煙的內走道及不具備自然排煙條件而需排煙的房間均設有排煙系統。

（2）當公共建筑僅需在走道設置排煙時，機械排煙量不應小于13000m3/h，或在走道兩端均設置面積不小于2.0平方的排煙窗，且兩側排煙窗的距離不應小于走道長度的2/3。當公共建筑室內和走道均設置排煙時，應按該部分總面積每平方不小于60m3/h計算。本工程地上裙樓、辦公室、酒店外墻有可開啟外窗，可開啟外窗面積大于建筑面積的2%，符合自然排煙條件。有幾個沒有外開窗且超過50平方的房間，按規范需要設計排煙設施，與內走道合用排煙系統，排煙量按照內走道面積每平方米不小于120m3/h計算，設置電動排煙口中，且保證排煙口離最遠點的距離不超過30m，由設在塔樓屋面的排煙風機進行排煙，設置排煙豎井，豎向排煙風管裝于排煙豎井內。塔樓、裙樓的可開啟外窗的面積超過外窗面積10%，排煙時滿足自然補風條件。

（3）首層大堂等高大空間按整個防火分區作為一個防煙分區，建筑面積為219平方，排煙風機設置在首層風機房，排煙量按不小于每平方米60m3/h計算，漏風量按20%計算，排煙風機排煙量為15800m3/h，排煙風機前均設置280℃排煙防火閥，當煙氣溫度達到280℃時則防火閥關閉，且排煙風機停止運行。

（4）裙樓商場、娛樂場所的排煙系統，由二次裝修再設計。

7　樓梯間、前室正壓送風系統防煙設計

（1）機械加壓送風方式：是通過送風機所產生的氣體流動和壓力差來控制煙氣流動的，即建筑內發生火災時，對著火區以外的有關區域進行送風加壓，使其保持一定正壓以防止煙氣侵入的防煙方式。

（2）自然通風條件不能滿足每5層內可開啟外窗的有效面積不小2.0平方時，且在該樓梯間的最高部位沒有設置有效面積不小于1.0平方的可開啟外窗的封閉樓梯間和防煙樓梯間，應設置機械加壓送風系統。當封閉樓梯間位于地下且不與地上樓梯間共用時，可在首層設置不小于1.2平方的可開啟外窗或直通室外的門，可不設置機械加壓送風系統。

（3）防煙樓梯間當地下部分不能采用自然通風，地上部分樓梯間利用可開啟外窗進行自然通風時，地下部分防煙樓梯間應設置機械加壓送風系統。當地下室層數為3層及以上或室內地面與室外出入口地坪高差大于10m時，按規定設置防煙樓梯間并設置機械加壓送風設施。

（4）當地下與地上共用樓梯間在同一個位置時，因為規范要求首層必須采用防火門分隔，因此實際上就是兩個樓梯間，本工程對其分別設置加壓送風系統。地下室樓梯間加壓送風機送風量為12000m3/h。

（5）本商業樓剪刀樓梯采用機械加壓送風方式的防煙系統，兩個樓梯間及其前室應分別設置獨立的正壓加壓送風系統。

（6）本商業樓建筑層數超過32層的建筑，其加壓送風系統應豎向分段設計，加壓送風機分別設置在29層避難層、天面。

（7）辦公樓、酒店塔樓的防煙樓梯間、前室、合用前室都分別設有加壓送風系統，加壓送風量為22000m3/h；塔樓防煙樓梯間共設有4套加壓送風系統，合用前室共設有4套加壓送風系統，加壓送風量為28000m3/h；前室每層設電動加壓送風口，平時常閉，火災時開啟風機、著火層及其上下層的電動加壓送風口，尺寸為800×600mm，離地300mm安裝，并設置手動開啟裝置。防煙樓梯間每二層設單層百葉加壓送風口，火災時開啟，百葉送風口尺寸為400×200mm，離地300mm安裝。7層避難層設有2套加壓送風系統；18、29、42層避難層設有1套加壓送風系統；裙樓防煙樓梯間沒有可開啟外窗，設有4套加壓送風系統。

（8）加壓送風口的風速不宜大于7m/s。

8　避難層防煙系統設計

避難層應設置直接對外的可開啟外窗或獨立的機械防煙設施，外窗應采用乙級防火窗或耐火極限不低于1.00h的C類防火窗。本工程避難層兼管道設備層，7層避難層設有2套加壓送風系統；18、29、42層避難層設有1套加壓送風系統。封閉避難層送風量按不小于每平方米30m3/h計算。

9　防排煙風機

（1）防排煙風機可采用離心式或軸流防排煙風機，地下室必須采用離心式排煙風機，因為須滿足環境噪音的要求。排煙風機入口處應設置280°能自動關閉的排煙防火閥，該閥應與排煙風機連鎖，當該閥關閉時，排煙風機應能停止運轉。

（2）排煙風機宜設在排煙系統的頂部，煙氣出口宜朝上，并應高于加壓送風機和補風機的進風口，兩者垂直距離或水平距離應符合：豎直布置時，送風機的進風口應設置在排煙機出風口的下方，其兩者邊緣最小垂直距離不應小于5m；水平布置時，兩者邊緣最小水平距離不應小于10m。

（3）防排煙風機應設在專用機房內，該房間應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.5h的樓板及甲級防火門與其他部位隔開，風機兩側應有600mm以上的空間。當必須與其他風機合用機房時，機房內應設有自動噴水滅火系統。

（4）排煙風機與排煙管道采用軟接頭時，該軟接應能在280℃的環境條件下連續工作不少于30min。

10　結語

總之，超高層建筑的防排煙系統設計，是一個大工程，必須認真設計，并進行檢查驗算。特別是擔任二個防煙分區的排煙風機，風量是按120m3/h計算，比擔任一個防煙分區多一倍的風量。