關于建筑防排煙系統中擋煙垂壁的探討及思考

李丹 崔艷新 趙洋

中建科技集團有限公司

0 引言

《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251（下文簡稱規范）[1]于2017 年發布，并于2018 年8 月正式實施。本文將就此規范中提出的擋煙垂壁設置問題進行總結分析，并結合實際工程，對其進行分析討論。

1 擋煙垂壁的定義及類型

擋煙垂壁是指用不燃材料制成，垂直安裝在建筑頂棚、梁或吊頂下，能在火災時形成一定的蓄煙空間的擋煙分隔設施[2]。

擋煙垂壁按安裝方式分為固定擋煙垂壁和活動擋煙垂壁。按擋煙部件材料的剛度性能分為柔性擋煙垂壁和剛性擋煙垂壁。固定擋煙垂壁可以采用結構梁、烤漆鋼板型、防火硅膠布型、防火板型、防火玻璃型等。活動擋煙垂壁包括了卷簾式擋煙垂壁和翻板式擋煙垂壁。

2 擋煙垂壁的規范要求

1）防煙分區的劃分要求

規范4.2.4 條要求，公共建筑、工業建筑防煙分區的最大允許面積及其長邊最大允許長度應符合表1 的規定，當工業建筑采用自然排煙系統時，其防煙分區的長邊長度不應大于建筑內空間凈高的8 倍。

表1 公共建筑、工業建筑防煙分區的最大允許面積及其長邊最大允許長度[1]

2）擋煙垂壁設置位置

設置排煙系統的場所或部位應采用擋煙垂壁、結構梁及隔墻等劃分防煙分區，防煙分區不應跨越防火分區。當中庭與周圍場所未采用防火隔墻、防火玻璃隔墻、防火卷簾時，中庭與周圍場所之間應設置擋煙垂壁。

規范4.2.3 條要求設置排煙設施的建筑內，敞開樓梯和自動扶梯穿越樓板的開口部應設置擋煙垂壁等設施。

3）擋煙垂壁高度

防排煙規范實施之前，可以采用結構梁及隔墻等自身高度作為擋煙垂壁。新規范實施后，提出清晰高度和儲煙倉厚度的概念，其中規范4.2.2 條要求擋煙垂壁等擋煙分隔設施的深度不應小于規范第4.6.2 條規定的儲煙倉厚度。對于有吊頂的空間，當吊頂開孔不均勻或開孔率小于或等于25%時，吊頂內空間高度不得計入儲煙倉厚度。

為保證排煙口設置在儲煙倉內，且有一定高度的煙層厚度，煙層厚度的大小決定著擋煙垂壁的高度。

4）活動擋煙垂壁的控制

規范5.2.5 條要求活動擋煙垂壁應具有火災自動報警系統自動啟動和現場手動啟動功能，當火災確認后，火災自動報警系統應在15 s 內聯動相應防煙分區的全部活動擋煙垂壁，60 s 以內擋煙垂壁應開啟到位。

3 擋煙垂壁的探討

1）擋煙垂壁的位置

擋煙垂壁的位置由防煙分區的劃分來決定，若按照最大防煙分區面積來劃分防煙分區，此時擋煙垂壁的數量最少，相應的排煙風機的選型風量和排煙風管管徑均需加大。一般結合建筑平面布局設置擋煙垂壁，同時權衡排煙風機風量及排煙風管管徑，使二者做到最優化。

2）擋煙垂壁的高度

火災發生時，煙層并非均勻整齊，煙層底部是不規則的形狀，并不能像擋煙垂壁高度一樣保持不變。因此實際應用中，在滿足疏散高度的前提下，儲煙倉厚度越大，即擋煙垂壁本身的高度越高，越有利于排煙。有研究表明，將擋煙垂壁從1.3 m 增加到1.8 m 可以使擋煙垂壁后方上層煙氣層溫度下降約50%[3]。但增加擋煙垂壁高度，會增加項目成本。

筆者認為在劃分防煙分區，設置擋煙垂壁時需要注意以下問題：

①當防煙分區凈高低于3 m 時，最小清晰高度為凈高一半，此時并不能滿足疏散要求，因此建議采用最小儲煙倉厚度，或通過設置開孔率不小于25%的非封閉式吊頂，保證疏散高度即最小清晰高度大于2 m。

②當防煙分區凈高在6 m-9 m 之間時，在滿足規范要求的情況下，盡量減少設置擋煙垂壁，保證室內空間的完整性。

③擋煙垂壁的高度與排煙口的個數有一定的關聯性，結合室內裝修布置權衡確定。

3）擋煙垂壁安裝長度

《擋煙垂壁》GA5333 中規定，采用不燃無機復合板、金屬板材、防火玻璃等材料制作剛性擋煙垂壁的單節寬度不應大于2 m。采用金屬板材、無機纖維織物等制作柔性擋煙垂壁的單節寬度不應大于4 m。超過規范規定的長度部分制作成多節搭接處理[2]。

4）活動擋煙垂壁安裝方式

現活動擋煙垂壁有兩種形式：卷簾式和擋板式。卷簾式擋煙垂壁在實際工程中應用較多。

卷簾式擋煙垂壁因受單節長度限制，存在搭接問題，搭接量不小于100 mm，筒體最小高度為85 mm，安裝最小空間為150 mm。擋煙垂壁與墻面的安裝間隙控制在20 mm 以內。

活動式擋煙垂壁必須設置重量足夠的底梁，以保證垂壁運行的順利、平穩，且確保系統斷電時，擋煙垂壁能自動下降至設計距地高度，如圖1 所示。

圖1 卷簾式活動擋煙垂壁安裝示意圖

在實際過程中，擋煙垂壁的安裝樣式如圖2 所示。圖2（a）中為了保證活動擋煙垂壁的平整度及固定性，在兩端設置凹槽。圖2（b）中與精裝修結合，在擋煙垂壁上部設置凹槽。兩端設置凹槽的方式可以滿足規范要求，具有較高的穩定性。

圖2 卷簾式活動擋煙垂壁安裝示意圖

翻板式擋煙垂壁可適用各種弧型地區及跨距大的區域，如圖3 所示。

圖3 翻板式活動擋煙垂壁大樣圖

4 實際項目分析

某項目建筑平面圖布置圖如4 所示，此空間為餐廳，總面積903 m2，層高5.4 m，格珊吊頂開孔率大于25%。根據規范要求，進行以下幾種方案比較分析。方案1：可采用劃分為一個防煙分區，長邊長度36 m，排煙風機選型風量為65100 m3/h。方案2：劃分成4 個防煙分區，每個防煙分區面積小于250 m2，排煙風機選型風量為36000 m3/h，設置3 條固定式擋煙垂壁66 m，擋煙垂壁底距地設計高度為3 m，如圖5 所示。方案3：劃分成4 個防煙分區，每個防煙分區面積小于250 m2，防煙分區同方案2，排煙風機選型風量為36000 m3/h，設置3 條卷簾式活動式擋煙垂壁66 m，擋煙垂壁底距地設計高度為3 m。

圖4 某項目餐廳建筑平面圖

圖5 某餐廳防煙分區示意圖

方案1、方案2、方案3 的投資造價如表2 所示。由此可知，方案2 的投資造價略高于方案1，方案3 的投資造價最高，約為方案1 的1.6 倍。活動擋煙垂壁是一種新型產品，價格偏高，美觀性較差，系統控制穩定性難以保證，活動擋煙垂壁的使用可以減少對室內凈高的影響，筆者認為在滿足使用要求下，盡量減少使用活動式擋煙垂壁。

表2 三種排煙系統投資造價對比表（單位：元）

在滿足規范的前提下，固定擋煙垂壁的使用與風機風量的權衡匹配，需要結合空間要求，比如報告廳、展廳等大空間盡量減少擋煙垂壁，避免影響視覺效果。此外，還需結合機房的大小來判斷風機安裝空間。

6 結語

隨著建筑功能的復雜化、多樣化，民用建筑的消防設計尤為重要，新型產品不斷誕生與發展，實際應用與規范要求存在差異性。

在進行實際的工程設計時，需結合造價成本，對不同的建筑類型、不同的排煙場所、不同的室內空間凈高進行準確的分析計算，才能設置合理的擋煙垂壁高度，來滿足規范性，實用性及美觀性等要求。