高層建筑中庭的防火及防排煙設(shè)計(jì)分析

周美伶

（桂林市建筑設(shè)計(jì)研究院，廣西 桂林 541001）

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，大型公共建筑越來(lái)越多，已經(jīng)成為城市一道美麗的風(fēng)景線。在這些大型公共建筑中，中庭是比較重要的空間節(jié)點(diǎn)，正在逐漸成為人們聚集的場(chǎng)所。在高層建筑內(nèi)部的中庭，垂直高度變得越來(lái)越高，因此其安全性應(yīng)該引起人們高度重視。

1 中庭概述及存在弊端

中庭主要指的是短邊長(zhǎng)度大于6米，橫截面積大于100平方米，且共享層數(shù)大于3層的存在頂蓋的室內(nèi)庭院。在高層建筑中，中庭的使用功能是非常多的，并且對(duì)自然要素進(jìn)行引入，對(duì)便捷的垂直交通進(jìn)行設(shè)置，正在逐漸成為高層建筑的交通樞紐。在中庭，人們還可以進(jìn)行休息、觀賞等活動(dòng)。對(duì)于中庭而言，可以看作城市高層建筑的公共中心。

雖然中庭的優(yōu)點(diǎn)非常多，但是依然存在著一些不足，主要的弊端可以概括成以下幾點(diǎn)。

1.1 中庭空間難以進(jìn)行防火防煙分割

中庭可以很好地對(duì)高層建筑的內(nèi)部空間進(jìn)行豐富，但同時(shí)也對(duì)消防帶來(lái)了一定的影響。當(dāng)只是從安全系數(shù)考慮而對(duì)中庭進(jìn)行防火防煙分隔，這對(duì)中庭的空間感會(huì)造成一定的影響。但是如果中庭的上下空間是連接在一起的，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)使得煙氣短時(shí)間內(nèi)變得非常大，進(jìn)而對(duì)人身安全及高層建筑造成嚴(yán)重威脅。

1.2 中庭的功能比較復(fù)雜，起火因素也比較多

中庭能夠?qū)⒉煌δ軈^(qū)域的人們進(jìn)行很好地連接，而且也是人們經(jīng)常休閑娛樂(lè)的地區(qū)，一旦火災(zāi)發(fā)生，需要對(duì)大量人員進(jìn)行疏散。在比較大的建筑中，中庭的主要作用是進(jìn)行導(dǎo)向以及識(shí)別，這使得人們大多在中庭區(qū)域活動(dòng)，如需疏散會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的擁堵，嚴(yán)重的還可能出現(xiàn)踩踏等事故，對(duì)人員逃生產(chǎn)生非常消極的影響。

1.3 非常容易形成“煙囪效應(yīng)”

對(duì)于建筑中的中庭而言，與煙囪是比較相似的，當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)，隨著溫度變得越來(lái)越高，就會(huì)形成比較嚴(yán)重的“煙囪效應(yīng)”。這時(shí)候煙氣會(huì)順著中庭以垂直方向擴(kuò)散，火勢(shì)會(huì)變得越來(lái)越大，對(duì)人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)非常嚴(yán)重的威脅。

2 高層建筑中庭的防火設(shè)計(jì)

2.1 中庭的防火與分割設(shè)計(jì)

當(dāng)中庭的類型不一樣時(shí)，其防火措施以及處理方法也存在一定的差異。在現(xiàn)代建筑物中，由于對(duì)功能的不同需要，使得出現(xiàn)比較多的封閉式中庭空間以及回廊式中庭空間。下面針對(duì)不同類型的中庭空間進(jìn)行防火設(shè)計(jì)分析。

1）封閉式中庭

對(duì)于封閉式中庭而言，可以在建筑主體內(nèi)部對(duì)自動(dòng)噴淋滅火裝置進(jìn)行設(shè)置，并且在中庭內(nèi)部對(duì)排煙設(shè)施進(jìn)行布置，其目的就是要確保火焰不會(huì)進(jìn)入中庭內(nèi)部，確保中庭內(nèi)部不出現(xiàn)煙氣的積存或者擴(kuò)散，進(jìn)而對(duì)整個(gè)建筑產(chǎn)生影響，采用這種方式，對(duì)于封閉式中庭防火區(qū)面積，是不用進(jìn)行疊加計(jì)算的。

2）回廊式中庭

首先，在回廊中應(yīng)該對(duì)噴淋滅火裝置進(jìn)行設(shè)置。但是為了確保不會(huì)由于煙氣豎向速度太快對(duì)系統(tǒng)有效性造成影響，可以對(duì)反應(yīng)速度比較快的噴頭進(jìn)行應(yīng)用，這樣可以確保煙氣不會(huì)短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)快速蔓延。

其次，在回廊走道，可以對(duì)隔墻進(jìn)行設(shè)置，并且對(duì)于回廊走道隔墻而言，其耐火極限應(yīng)該大于高層建筑公共走道墻體的耐火極限，并且應(yīng)將回廊走道隔墻砌到樓板的地層位置，而且走道上面所設(shè)置門窗的耐火極限應(yīng)大于1h。除此之外，在這些開口位置，還應(yīng)對(duì)灑水噴頭進(jìn)行設(shè)置。

再次，在回廊的外沿，應(yīng)對(duì)不燃燒體裙墻進(jìn)行設(shè)置，其高度應(yīng)大于80公分，其目的是確保火勢(shì)不會(huì)出現(xiàn)豎向蔓延。

最后，在中庭四周房間以及回廊四周房間，應(yīng)對(duì)排煙設(shè)施進(jìn)行設(shè)置，并且在房間內(nèi)部還應(yīng)對(duì)自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。

2.2 中庭的安全疏散設(shè)計(jì)

1）對(duì)安全出口進(jìn)行布置

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在對(duì)高層建筑內(nèi)部人員進(jìn)行疏散過(guò)程中，主要是通過(guò)布置在中庭周圍的各個(gè)樓層安全出口。在對(duì)疏散人員數(shù)量進(jìn)行確定時(shí)，根據(jù)人員密度，疏散時(shí)間可以根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：疏散時(shí)間=安全出口人數(shù)/（通行能力*股數(shù)）。

2）對(duì)疏散樓梯進(jìn)行設(shè)置

首先，在對(duì)封閉式樓梯間進(jìn)行設(shè)置時(shí)，應(yīng)將其設(shè)置在建筑物的外墻，并且在外墻位置還應(yīng)對(duì)窗戶進(jìn)行設(shè)置，其目的是通風(fēng)以及必要的采光。當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)，可以將外墻上的窗戶打開，如果外墻面處于負(fù)壓，起火層人流進(jìn)入樓梯間而帶進(jìn)的煙氣可以從傳呼位置排除到室外，不會(huì)受到煙氣帶來(lái)的威脅。如果外墻面位于建筑物的迎風(fēng)位置，吹進(jìn)的風(fēng)會(huì)阻擋煙氣，也不會(huì)對(duì)人員生命安全造成威脅。

其次，對(duì)于防煙樓梯間，可以陽(yáng)臺(tái)作為前室，只有確保前室是敞開的，疏散人員才可以順利進(jìn)入樓梯間，而且由于人員進(jìn)入而帶進(jìn)的煙氣可以被自然風(fēng)吹走，并且在轉(zhuǎn)折路線，煙氣進(jìn)入樓梯間也存在比較大的困難。

3 高層建筑中庭的防排煙設(shè)計(jì)

3.1 中庭防煙設(shè)計(jì)

在對(duì)中庭進(jìn)行防煙設(shè)計(jì)過(guò)程中，可從以下幾方面入手。

首先是非燃化防煙。通過(guò)這樣的一種方式，可以從根本上對(duì)煙氣源進(jìn)行杜絕。對(duì)于建筑過(guò)程中所使用的材料以及室內(nèi)裝修材料，可以進(jìn)行非燃化操作，這樣可以確保材料不會(huì)燃燒，并且發(fā)煙量也非常少。

其次是密封防煙。通過(guò)對(duì)密閉性比較好的墻壁以及門窗進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)房間起到密閉作用，對(duì)進(jìn)入房間的氣流進(jìn)行很好地控制。當(dāng)房間出現(xiàn)火勢(shì)，可以確保空氣不會(huì)流入，這樣房間內(nèi)部的煙氣會(huì)由于氧氣不足而逐漸熄滅，從而可以達(dá)到滅火防煙目的。

最后是阻礙防煙。在煙氣的擴(kuò)散路線上，可以對(duì)很多障礙進(jìn)行設(shè)置，這樣可確保煙氣不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)U(kuò)散。對(duì)于阻礙防煙，可以在煙氣控制區(qū)域的分界處進(jìn)行設(shè)置。

3.2 中庭的排煙設(shè)計(jì)

在對(duì)中庭進(jìn)行排煙設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以從以下幾方面入手。

首先是對(duì)流貫穿式排煙。通過(guò)對(duì)中庭頂部的排煙設(shè)施進(jìn)行應(yīng)用，使煙層始終位于與中庭相通的高層位置，從而將煙氣對(duì)下層的危害降到最小。

其次是起火間排煙法。通過(guò)對(duì)擋煙垂壁等設(shè)施進(jìn)行有效應(yīng)用，可以對(duì)起火層位置所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行很好地排除，從而確保煙氣不會(huì)進(jìn)入中庭。

最后是回廊排煙法。可以將煙氣引入中庭回廊位置，并且在回廊與中庭之間可以對(duì)擋煙垂壁進(jìn)行設(shè)置，把回廊看作貯煙倉(cāng)，通過(guò)對(duì)回廊的排煙系統(tǒng)進(jìn)行有效應(yīng)用，對(duì)煙氣進(jìn)行排除。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)高層建筑中庭防火及防排煙進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且提出具體的排煙方法，希望給相關(guān)人士提供一定的參考借鑒。