論大型商業(yè)廣場的防排煙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

李育華

（廣東建安消防機電工程有限公司 廣東省廣州市）

引言

城市的購物商場功能一體化、大面積化越來越多，由于商場平面面積較大，重大火災(zāi)隱患較多，需要設(shè)計完善的防排煙通風(fēng)系統(tǒng)。

1 設(shè)計依據(jù)

（1）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）；

（2）《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012）；

（3）《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》（GB50067-2014）；

（4）《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50981-2014）。

2 工作原理

（1）機械排煙系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，采用機械排煙系統(tǒng)將不具備排煙條件的走道、房間等空間的煙氣排至建筑物外。機械排煙系統(tǒng)的啟動，通常由火場人員手動控制或由感煙探測器將火災(zāi)信號傳遞給消防中心防排煙控制器，開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在著火區(qū)的防煙分區(qū)內(nèi)，并打開排煙口以及和排煙口聯(lián)動的排煙防火閥，同時關(guān)閉相關(guān)空調(diào)系統(tǒng)和送風(fēng)管道內(nèi)的防火閥防止煙氣從空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)蔓延到其他非著火房間，最后由設(shè)置在屋頂?shù)呐艧燂L(fēng)機將煙氣通過排煙管道排至室外。

（2）機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的工作原理：為了保證疏散通道不受煙氣侵害，保證人員能安全疏散，發(fā)生火災(zāi)時，從安全性角度出發(fā)高層建筑內(nèi)可分為4個安全區(qū)：第1類安全區(qū)是防煙樓梯間、避難層；第2類安全區(qū)是防煙樓梯前室、消防電梯間前室或合用前室；第3類安全區(qū)是走道；第4類安全區(qū)是房間。加壓送風(fēng)時應(yīng)使防煙樓梯間壓力大于前室壓力，前室壓力大于走道壓力，同時還要保證各部分之間的壓差不要過大，以免造成開門困難影響疏散。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)能及時開啟，防止煙氣入侵以確保有一個安全可靠的疏散通道和環(huán)境，為安全疏散提供足夠時間。

3 某大型商業(yè)廣場的防排煙系統(tǒng)設(shè)計

某商業(yè)廣場建筑位于廣州市廣州番禺區(qū)，總建筑面積14.6萬m2，地上共4層，地下1層。地上每層建筑面積1.4萬m2，建筑高度為21.8m，每層劃分為四個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)設(shè)有一個中庭，一個自動扶梯，4個疏散樓梯，為大型商場。地下1層建筑面積9萬m2，其中1.6萬m2功能為停車庫，7.4萬m2功能為人行通道、商業(yè)、餐飲等服務(wù)設(shè)施，共劃分為47個防火分區(qū)，設(shè)置下沉式廣場、避難走道、避難走道前室。

3.1 地上排煙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

（1）營業(yè)大廳、內(nèi)走道設(shè)置排煙排風(fēng)系統(tǒng)。

（2）超過50m2的房間設(shè)置排煙排風(fēng)系統(tǒng)。

（3）中庭設(shè)置排煙系統(tǒng)。

3.2 地下排煙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

（1）地下車庫按防火分區(qū)設(shè)有機械排煙系統(tǒng)，與平時通風(fēng)系統(tǒng)合用，設(shè)置雙速排煙風(fēng)機，每個防火分區(qū)內(nèi)劃分防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)不大于2000m2。每個防煙分區(qū)的排煙量，按規(guī)范的要求計算，排煙量為33000m3/h，并設(shè)置機械補風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量為不少于排煙量的50%。當(dāng)發(fā)生火警時由消防中心控制平時排風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)。排煙風(fēng)機前均設(shè)置280℃排煙防火閥，當(dāng)煙溫達到280℃時則防火閥關(guān)閉，且排煙風(fēng)機、送風(fēng)機停止運行，并有信號反饋至消防中心。

（2）地下商業(yè)及配套用房等人員較多的場所，按不大于500m2劃分防煙分區(qū)，且按各防火分區(qū)均分別設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，與平時通風(fēng)系統(tǒng)合用，設(shè)置雙速排煙風(fēng)機，并設(shè)置消防時的機械補風(fēng)系統(tǒng)。排煙量按最大防煙分區(qū)面積每平米不小于120m3/h計算，送風(fēng)量不小于排煙量的50%。在每個防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口按距最遠點不超過30m，對于面積大于50m2的商鋪或房間，單獨設(shè)置電動排煙風(fēng)口。當(dāng)發(fā)生火警時，由消防中心控制著火所在防火分區(qū)內(nèi)的排煙風(fēng)機進行排煙，并打開火災(zāi)所在防煙分區(qū)的電動排煙口及排煙閥，關(guān)閉非著火區(qū)的所有電動防煙防火閥；同時啟動機械送風(fēng)機進行消防補風(fēng)。

（3）地下營業(yè)廳、內(nèi)走道排煙系統(tǒng)：不具備自然排煙條件的營業(yè)廳、內(nèi)走道設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，排煙量按走道面積60m3/h·m2計算。負責(zé)二個排煙分區(qū)時，按最大防煙分區(qū)面積不少于120m3/h·m2計算。防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口距最遠點的水平距離不超過30m。當(dāng)發(fā)生火警時，由消防中心控制該排煙風(fēng)口開啟，并啟動排煙風(fēng)機進行排煙。

3.3 正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

（1）地上樓梯6、10各層防煙樓梯間靠外墻，每五層內(nèi)可開啟外窗總面積之和大于2m2，且消防前室分開設(shè)置，按規(guī)范采用自然排煙方式。

（2）地上其他樓梯間采用正壓送風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)置自垂式百葉送風(fēng)口，每二層設(shè)置一個。

（3）消防合用前室均采用正壓送風(fēng)系統(tǒng)，每層均設(shè)置電動送風(fēng)口，常閉，火警時，系統(tǒng)由消防控制中心控制啟動著火層及其上下一層前室送風(fēng)口，同時啟動加壓送風(fēng)機。

（4）地下室不符合自然排煙條件的樓梯間設(shè)計獨立機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，單獨送風(fēng)，其前室或合用前室有加壓時送風(fēng)量為25000m3/h，每層設(shè)一常開型百葉風(fēng)口，當(dāng)火警發(fā)生時，由消防中心控制加壓風(fēng)機啟動，給樓梯間加壓送風(fēng)。防煙樓梯間正壓值為40～50Pa。

（5）合用前室及樓梯間前室設(shè)置機械加壓系統(tǒng)，當(dāng)樓梯間設(shè)置加壓系統(tǒng)時合用前室送風(fēng)量為25000m3/h，樓梯間采用自然排煙時合用前室送風(fēng)量為33000m3/h，合用前室每層設(shè)有電動加壓送風(fēng)口，當(dāng)發(fā)生火警時，由消防中心控制本層及上一層電動加壓送風(fēng)口開啟，同時啟動加壓風(fēng)機進行加壓送風(fēng)。合用前室正壓值為25～30Pa。

（6）避難走道前室設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量為40000m3/h。避難走道每個前室內(nèi)設(shè)置電動加壓送風(fēng)口。當(dāng)發(fā)生火警時，由消防中心控制該防火分區(qū)避難走道所有前室的電動加壓送風(fēng)口開啟，同時啟動加壓風(fēng)機，進行加壓送風(fēng)。

3.4 排煙系統(tǒng)設(shè)計

（1）排煙風(fēng)機：排煙風(fēng)機設(shè)置在天面，采用雙速排煙風(fēng)機，平時排風(fēng)，火災(zāi)時排煙。風(fēng)機應(yīng)設(shè)在混凝土或鋼架基礎(chǔ)上。風(fēng)機驅(qū)動裝置的外露部位必須裝設(shè)防護罩，直通大氣的進、出風(fēng)口必須裝設(shè)防護網(wǎng)，并應(yīng)設(shè)防雨措施。排煙風(fēng)機應(yīng)保證在280℃時連續(xù)工作30min。

（2）排煙防火閥：在風(fēng)機房房入口處設(shè)有當(dāng)煙氣溫度超過280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥。閥門應(yīng)順氣流方向關(guān)閉，防火分區(qū)隔墻兩側(cè)的防火閥距離墻端面應(yīng)不大于200mm。

（3）排煙口：排煙口距可燃物的距離不小于1.5m。電動排煙口的手動驅(qū)動裝置應(yīng)固定安裝在明顯可見、距樓地面1.3～1.5m之間便于操作的位置。排煙口的設(shè)計風(fēng)速小于10m/s。

（4）排煙風(fēng)管：排煙風(fēng)管采用鍍鋅鋼板制作。風(fēng)管穿越防火分區(qū)、空調(diào)機房處均設(shè)置有防火閥，穿越變形縫兩側(cè)的風(fēng)管均設(shè)置防火閥。穿越不同防火分區(qū)的消防風(fēng)管均需采用50mm厚玻璃棉氈作隔熱處理，并用耐火時間大于1.5h防火板作密封處理。本項目所在地抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度，按規(guī)范要求防排煙風(fēng)管應(yīng)采用防震支吊架。

3.5 中庭排煙系統(tǒng)設(shè)計

防火分區(qū)一區(qū)、二區(qū)中庭設(shè)置獨立的機械排煙系統(tǒng)，總排煙量分別為130000CMH，并設(shè)置百葉自然補風(fēng)，排煙風(fēng)口布置在中庭頂部。當(dāng)發(fā)生火警時，由消防中心啟動排煙風(fēng)機進行排煙，并打開電動排煙口及排煙閥，同時啟動機械送風(fēng)機進行消防補風(fēng)。三區(qū)一個中庭總排煙量為125000CMH，并設(shè)置百葉自然補風(fēng)。四區(qū)一個中庭，中庭總排煙量為120000CMH，并設(shè)置百葉自然補風(fēng)。在四層天面設(shè)置中庭獨立排煙風(fēng)機。

3.6 加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

（1）加壓送風(fēng)量的選?。簷C械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計送風(fēng)量應(yīng)充分考慮管道沿程損耗和漏風(fēng)量，且不應(yīng)小于計算風(fēng)量的1.2倍。

（2）余壓閥：為了保證防煙樓梯間及其前室或合用前室的正壓值，防止正壓值過大而導(dǎo)致疏散門難以推開，應(yīng)在防煙樓梯間與前室、前室與走道之前設(shè)置余壓閥，控制余壓閥兩側(cè)正壓間的壓力差不超過規(guī)范要求的50Pa。余壓閥是控制壓力差的閥門。

（3）送風(fēng)口：送風(fēng)口的設(shè)計風(fēng)速小于7m/s。

3.7 地下室發(fā)電機房及電房氣體防護區(qū)的通風(fēng)排風(fēng)設(shè)計

（1）氣體事后通風(fēng)：設(shè)有氣體消防或事故通風(fēng)的房間在滅火完畢后開啟事后排風(fēng)機和防煙防火閥排風(fēng)。事后排風(fēng)與平時排風(fēng)或事故通風(fēng)合用系統(tǒng)。

（2）氣體滅火時，70℃電動防火閥關(guān)閉；氣體滅火后，70℃電動防火閥打開。

4 調(diào)試

（1）排煙防火閥的調(diào)試：模擬火災(zāi)，相應(yīng)區(qū)域火災(zāi)報警后，同一防火區(qū)域內(nèi)閥門應(yīng)聯(lián)動關(guān)閉。閥門關(guān)閉后的狀態(tài)信號應(yīng)能反饋到消防控制室。閥門關(guān)閉后應(yīng)能聯(lián)動相應(yīng)的風(fēng)機停止。

（2）排煙口的調(diào)試：模擬火災(zāi)，相應(yīng)區(qū)域火災(zāi)報警后，同一防火區(qū)域內(nèi)的閥門應(yīng)聯(lián)動開啟，排煙口關(guān)閉后的狀態(tài)信號應(yīng)能反饋到消防控制室。排煙口關(guān)閉后應(yīng)能聯(lián)動相應(yīng)的風(fēng)機停止。

（3）送風(fēng)機、排煙風(fēng)機的調(diào)試：手動開啟風(fēng)機，風(fēng)機應(yīng)正常運轉(zhuǎn)2.0h，葉輪旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)正確。核對風(fēng)機的銘牌值，并測定風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓，其結(jié)果應(yīng)與設(shè)計相符。在消防控制室手動控制風(fēng)機的啟動、停止，風(fēng)機的啟動、停止?fàn)顟B(tài)信號應(yīng)能反饋到消防控制室。

（4）機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)：同一防火分區(qū)內(nèi)兩個獨立的火災(zāi)探測器作為送風(fēng)口、送風(fēng)機開啟的聯(lián)動觸發(fā)信號，或一個火災(zāi)探測器與一個手動報警按鈕的報警信號，作為送風(fēng)口、送風(fēng)機開啟正壓送風(fēng)口。根據(jù)設(shè)計模式開啟送風(fēng)機，在系統(tǒng)的不同位置打開送風(fēng)口，測試送風(fēng)口處的風(fēng)速，以及樓梯間、前室、合用前室、消防電梯前室、封閉避難層的余壓值，應(yīng)達到規(guī)范要求。測樓梯間和前室的余壓值時，手動開啟相應(yīng)的加壓送風(fēng)機，采用數(shù)字微壓計，兩個操作員配合，一人手執(zhí)微壓計站在前室，另一人微壓計正壓軟管站在樓梯間，微壓計上的讀數(shù)就是壓力，結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范要求。

（5）機械排煙系統(tǒng)：根據(jù)設(shè)計模式開啟排煙風(fēng)機和相應(yīng)的排煙口，風(fēng)機排煙量和排煙口處的風(fēng)速應(yīng)達到設(shè)計要求；測試機械排煙系統(tǒng)，還要開啟補風(fēng)機和相應(yīng)的補風(fēng)口，送風(fēng)口處的風(fēng)量值和風(fēng)速應(yīng)達到規(guī)范要求。

5 結(jié)語

總之，大型商業(yè)廣場防排煙通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，需要對不具備自然排煙條件的營業(yè)大廳、走道、鋪位、商店設(shè)計防排煙通風(fēng)系統(tǒng)。特別是超過2萬m2的地下室商場，還要設(shè)計避難走道前室的機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。