建筑高度大于250 m的超高層綜合辦公樓的防排煙系統(tǒng)設(shè)計分析

封小梅

（華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510640）

超高層綜合辦公樓容納人員較多，如防排煙系統(tǒng)設(shè)計不合理，一旦發(fā)生火災(zāi)，往往造成較大的人員傷亡，因此，做好防排煙系統(tǒng)設(shè)計，避免火災(zāi)發(fā)生時煙氣進入疏散通道，可為辦公人員的快速疏散以及消防人員的撲救作業(yè)爭取時間，是當前建筑工程設(shè)計工作的重點[1]。

2018年8月1日 實施的國家標準《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》GB 51251—2017[2]以及2018年4月10日公安部消防局印發(fā)《建筑高度大于250 m民用建筑防火設(shè)計加強性技術(shù)要求（試行）》[3]的通知對建筑高度大于250 m的超高層建筑的防排煙設(shè)計提出了新的設(shè)計要求。本文以廣州某超高層綜合辦公樓的防排煙為例，對防排煙設(shè)計的技術(shù)要點進行探討。

1 工程案例

廣州某超高層綜合辦公樓項目總建筑面積30.5 萬m2，由1棟58層辦公塔樓、1棟38層辦公塔樓、8棟獨棟多層商業(yè)建筑以及5層地下室構(gòu)成，其中塔樓A、塔樓B全部為辦公用房，商業(yè)樓C1～C8全部為商業(yè)和餐飲用房。地下部分共5層，其中地下1～2層為商業(yè)、餐飲和設(shè)備用房，地下3～5層為汽車庫和設(shè)備用房。

本文主要研究塔樓A的防排煙設(shè)計。塔樓A為超250 m的超高層建筑，共58層，建筑高度270.6 m，女兒墻高度為284 m，全部為辦公用房。避難層位于10、20、30、38、48層。

2 防排煙系統(tǒng)設(shè)計

2.1 防煙系統(tǒng)

（1）防煙樓梯間及其前室分段設(shè)置獨立的機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，分別為1～10F、11～20F、21～30F、31～38F、39～48F、49F～屋面層。加壓風(fēng)機設(shè)置于避難層的風(fēng)機房或屋面層風(fēng)機房。

（2）封閉避難間設(shè)置獨立的機械加壓系統(tǒng)，機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的室外進風(fēng)口在兩個方向上設(shè)置。加壓風(fēng)機設(shè)置于本層風(fēng)機房內(nèi)。

（3）防煙樓梯間、前室、合用前室加壓風(fēng)口的設(shè)置：①防煙樓梯間每隔2層設(shè)一個自垂式百葉送風(fēng)口。②前室、合用前室每層設(shè)一個常閉式送風(fēng)口（電控）。③風(fēng)口安裝高度：風(fēng)口底邊距離樓層標高完成面300 mm。

（4）首層大堂作為擴大前室，設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，加壓風(fēng)機放置于連廊的風(fēng)機房里。

（5）10～15F、21～29F、39～47F、48～57F的辦公房間及31層大堂面積均超過了500 m2，根據(jù)規(guī)范要求需要設(shè)置補風(fēng)系統(tǒng)。補風(fēng)系統(tǒng)直接從室外引入空氣，且補風(fēng)量不小于排煙量的50%。補風(fēng)機放置于避難層風(fēng)機房內(nèi)。

（6）機械加壓系送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計風(fēng)量不小于設(shè)計風(fēng)量的1.2倍。

2.2 排煙系統(tǒng)

（1）塔樓A 1～58F設(shè)豎向內(nèi)走道及房間機械排煙系統(tǒng)，共設(shè)置3套豎向機械排煙系統(tǒng)。31～38F由于建筑空間凈高大于6 m，排煙風(fēng)機的排煙量按防煙量最大的一個防煙分區(qū)計算。其他層的排煙風(fēng)機按照同一防火分區(qū)中任意兩個相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計算。塔樓A的排煙風(fēng)機設(shè)于10、20、30、38、48F避難層的風(fēng)機房或屋面層風(fēng)機房。

（2）塔樓A31層大堂設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，其排煙系統(tǒng)按中庭排煙要求設(shè)計。中庭排煙量按周圍場所防煙分區(qū)中最大排煙量的2倍數(shù)值計算，且不小于107 000 m3/h。

（3）排煙系統(tǒng)的設(shè)計風(fēng)量不小于系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)量的1.2倍。

2.3 氣體滅火后的排風(fēng)系統(tǒng)

塔樓A的30、38層的低壓電房以及變壓器房，以及塔樓A核心筒內(nèi)的強弱電間等均設(shè)氣體滅火后的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按照不小于5 次/h換氣次數(shù)計算。

2.4 事故排風(fēng)系統(tǒng)

38層制冷機房設(shè)置平時排風(fēng)兼事故通風(fēng)系統(tǒng)，事故通風(fēng)排風(fēng)量不小于12 次/h換氣次數(shù)，事故排風(fēng)支管設(shè)常閉電動閥，采用下排風(fēng)口。

2.5 消防加強技術(shù)措施

（1）機械排煙系統(tǒng)豎向按避難層分段設(shè)計。沿水平方向布置的機械排煙系統(tǒng)，按每個防火分區(qū)獨立設(shè)置。機械排煙系統(tǒng)不應(yīng)與通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)合用。

（2）核心筒周圍的環(huán)形疏散走道設(shè)置獨立的防煙分區(qū)；在排煙管道穿越環(huán)形疏散走道分隔墻體的部位，設(shè)置280 ℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥。

（3）水平穿越防火分區(qū)或避難區(qū)的防煙或排煙管道、未設(shè)置在管井內(nèi)的加壓送風(fēng)管道或排煙管道、與排煙管道布置在同一管井內(nèi)的加壓送風(fēng)管道或補風(fēng)管道，其耐火極限不應(yīng)低于1.50 h。

（4）排煙管道嚴禁穿越或設(shè)置在疏散樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用前室內(nèi)。

3 專家意見

針對該項目的設(shè)計難點，廣東省消防總隊組織相關(guān)部門及設(shè)計院召開了該項目的消防設(shè)計評審會，討論并對設(shè)計中的消防設(shè)計難點提出了指導(dǎo)性意見。

（1）首層大堂（擴大前室）為安全區(qū)域取消其加壓系統(tǒng)，在與大堂相連接的自動扶梯在地下室設(shè)置防火墻，并在其前室設(shè)置機械加壓系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 地下一層自動扶梯前室加壓平面圖

（2）避難層的進風(fēng)口與出風(fēng)口應(yīng)分開布置，滿足規(guī)范的要求。

3.1 首層大堂的防排煙問題

為了大堂的整體性和美觀性，大堂作為擴大前室。根據(jù)規(guī)范的要求，前室作為人員安全疏散的通道，需要保證一定的壓力差，讓煙氣不擴散進去[4]。

且根據(jù)250 m加強條的要求，用作擴大前室的首層大堂內(nèi)不應(yīng)布置可燃物，其頂棚、墻面、地面的裝修材料應(yīng)采用不燃材料。故首層大堂無可燃物，不會產(chǎn)生煙氣。而地下室的煙氣會通過自動扶梯跑到大堂。為了防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，專家建議地下室的自動扶梯采用防火墻分隔防止煙氣進入，并在自動扶梯處的前室內(nèi)設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，保證首層大堂人員的疏散。

3.2 避難層進排風(fēng)百葉的設(shè)置問題

根據(jù)規(guī)范的要求，進風(fēng)口與出風(fēng)口不應(yīng)設(shè)在同一面上，應(yīng)分開布置。水平布置時，兩者邊緣最小水平距離大于20 m。

為了避讓東面的消防登高面，現(xiàn)設(shè)備機房主要集中在西側(cè)、和南北兩側(cè)。而防排煙機房分布在西北角和西南角，正好利用角落兩個不同方向的外墻的優(yōu)勢，一面外墻上為進風(fēng)百葉，一面外墻上為排風(fēng)百葉。由于建筑造型的限制，避難層百葉不是環(huán)繞幕墻均勻分布的，而是集中分布在每側(cè)幕墻的中間，風(fēng)管需繞很遠，才能接到百葉上。

為了方便接管且不影響建筑立面的前提下，建筑專業(yè)沿著幕墻外部做了一圈風(fēng)廊，風(fēng)廊和室外百葉直接聯(lián)通，風(fēng)廊相當于一個靜壓箱，空調(diào)專業(yè)通過風(fēng)廊取風(fēng)和排風(fēng)。

同時為了滿足規(guī)范的要求，風(fēng)廊里設(shè)置隔墻分為進風(fēng)風(fēng)廊和排風(fēng)風(fēng)廊，將進風(fēng)口和排風(fēng)口分布在不同的方向上。為了減小進排風(fēng)系統(tǒng)阻力，控制風(fēng)廊里的風(fēng)速＜2 m/s，經(jīng)過計算，風(fēng)廊的寬度為1 200 mm，如圖2所示。

圖2 避難層風(fēng)廊平面圖

4 結(jié)語

本文簡要介紹了建筑高度大于250 m的超高層建筑的防排煙的技術(shù)要點，并得出以下結(jié)論：

（1）首層大堂作為擴大前室無可燃物，故可不設(shè)置任何防排煙措施，建議與其相連的地下一層的自動扶梯采用防火墻分隔防止煙氣進入，并在自動扶梯處的前室內(nèi)設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，防止煙氣通過自動扶梯進入大堂，保證首層大堂人員的疏散。

（2）避難層的進排風(fēng)百葉可通過設(shè)置風(fēng)廊，通過隔墻將進風(fēng)風(fēng)廊和出風(fēng)風(fēng)廊分隔在不同的方向，滿足規(guī)范的要求。