1、高層民用建筑防煙樓梯間和消防電梯防排煙的方式 作者:陸晶輝于春雨2004-2-27 17:38:00 摘要:對高層民用建筑設計中防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室的防排煙方式進行探討,對有關設計的合理性做了介紹. 關鍵詞:高層建筑;樓梯間;防排煙;前室 隨著高層民用建筑的興起,高層民用建筑的設計也越來越受到人們的關注.而高層建筑設計中的防排煙設計的合理與否,直接關系到整個建筑的安全,因此,防排煙的設計是高層民用建筑設計中十分重要的一部分.本文就高層民用建筑的防排煙設計進行了論述. 高層建筑通常使用的垂直交通運輸工具主要是電梯,當發生火災時,除消防電梯設有事故備用電源仍能使用外,其余的載
2、客、載貨電梯為了防止火災的垂直蔓延或因斷電而停止使用,電梯廳用防火卷簾或防火門封隔起來,這時樓梯間就成為垂直安全疏散的主要通道.從高層建筑發生火災的經驗教訓來看,敞開式樓梯間又是煙火垂直蔓延的主要通道.試驗表明,如對煙氣不加控制,煙氣垂直擴散速度可達34m/s,100m的高層建筑,只需半分鐘左右的時間,煙氣就會從底層擴散到頂層.國內外的高層建筑火災統計資料表明:在火災死亡的人數中,大部分是被熏死的,這個比例最高達78.9%,因此排出火災產生的煙氣是防排煙設計的主要目的.這就要求高層建造的樓梯間既能防火又能防煙,才具有供人員安全疏散的功能;同時,消防電梯在火災時是消防隊員迅速到達火災層和運送消防
3、器材以及搶救人員等專用的垂直運輸工具.所以,防煙樓梯間和消除電梯是高層建防排煙的重點部位,因此,搞好其防煙排煙設計,防止煙氣侵入,對減少人員傷亡,進行滅火搶救和防止煙火垂直蔓延都是非常重要的. 高層民用建筑采用的防排煙方式主要有自然防排煙和機械防排煙兩種. 1自然防排煙 這種防排煙方式是利用自然條件在自然力的作用下,使火災產生的煙氣不能侵入到防煙樓梯間和消防電梯內.該方式沒有機械通風設備,不受電源中斷的影響,簡單易行,造價較低.雖然其效果受室外風向、風速、氣溫和所在樓層的影響較大,但如果處理得當,還是能起到防排煙作用的,對于占數量較多的普通高層住宅,室內裝修比較簡單,房間小,圍護結構耐火等級較
4、高的建筑物,采用自然防排煙方式基本上能夠達到保障安全、節省投資的目的,也符合我國目前高層建筑的實際情況. 常用的自然防排煙方式有以下幾種. (1)靠建筑物外墻建造的全敞開的室外防煙樓梯. (2)利用陽臺或凹廊作為敞開前室的防煙樓梯間. (3)利用前室開窗排煙的防煙樓梯間. (4)不靠外墻的防煙樓梯間或雖靠外墻但不能開窗的前室的自然排煙,一般是設排煙豎井和過風豎井. 但第四種方式中的自然排煙豎井與進風豎井需要占有很大的有效空間,布置起來也不方便,又降低了建筑的使用面積,所以,不易被設計人員所接受. 2機械防排煙 1 這種方式是利用通風機進行強制的防排煙,它不受室外氣象條件影響,排煙效果穩定,但需
5、要有專門的通風設備、可靠的事故用電源,自動控制裝置、并需設專人維護管理.因此,造價和維護管理費較高,但由于煙風道所占有效空間小,特別是當樓梯間前室不靠外墻或雖靠外墻卻不能開啟時,這種方式易被采納.但還需考慮以下幾個方面的問題. 2.1防煙樓梯間和消防電梯間前室的設置 (1)發生火災時,著火層以及上下層人員都奔向防煙樓梯間,造成樓梯間擁擠,這時前室就成為一個臨時避難所.所以前室不僅要設量,而且面積又不能過小,我國現行規范規定前室面積不小于6m,全用前室面積不小于10m. (2)在防煙樓梯間設有前室,增加了一道走廊通往樓梯間的門,火災發生時,能降低建筑物的煙囪效應,降低了煙氣向上擴散的速度. (3
6、)消防電梯前室(電梯廳、等候廳、過廳等統稱為前室)是消防隊員上樓后向火場進攻的出發點,一般在前室設有消防豎管、消火栓、消防水泵的啟動按鈕等消防設置.設有前室為消防隊員迅速滅火和搶救傷員創造一定的有利條件. 綜上所述,前室的設置,不僅是保證防煙樓梯間和消防電梯無煙的需要,而且也是疏散、撲救和作為一個臨時避難物所的需要,同時還能起到降低高層建筑物煙囪效應的作用. 2.2機械防排煙的方式 2.2.1機械排煙 排煙是考慮人員進行疏散時帶入前室的煙應及時排出,可當前室同時設有排煙系統和送風系統時,前室里的正壓要由二者的風量比來保證,并要組織好前室內的氣流,否則會因送風口與排煙口位置設置的不當而導致煙氣不
7、能順利排出,而難以達到預期的排煙目的. 2.2.2機械加壓防煙 機械加壓防煙是在保持防煙樓梯間及其前室有足夠的壓力使火災期間引起的煙氣不能進入樓梯間及前室的基礎上提出的.這樣,在火災期間,送入樓梯間及前室一定量的空氣,就會將煙氣排斥在樓梯間及前室之外.這種系統較簡單,但有關風量、風速必須詳細計算. 2.3防煙樓梯間及其前室保持正壓的方法 2.3.1保持正壓的部位 從安全角度考慮,樓梯間及其前室都需要保持正壓.但對靠外墻且有窗的樓梯間,當火災發生后,因個別窗子開著或玻璃損壞,就難以保持所需要的正壓值;當首層樓梯達不到封閉要求時也難以采用加壓防煙的方法,這兩種情況不宜采取保持正壓方法. 2.3.2
8、保持的正壓值 通過國內外情況介紹和對其進行分析,認為為了防止煙氣侵入和在火災發生時婦女能夠推拉開門,樓梯間應保持50Pa的壓力;前室和消防電梯前室及合用前室保持25Pa左右正壓較為合適. 2.3.3門開啟時通過門洞處的風速值 對于門開啟時通過門洞處的風速值,按我國高層民用建筑設計防火規范中推薦選取,該值為0.71.2m/s. 2.3.4總風量的確定 正壓方式的送風量應分別按照門關閉時,保持給定的正壓值(包括通過門窗縫隙和孔洞的漏風量)和門開啟時,保持門洞處給定的風速值計算所需要的風量,取兩者之中較大值. 2.3.5送風系統和送風方式 樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室,正壓送風系統應單獨分開設置.為使樓梯間的壓力分布均勻,從頂層開始每隔35層設一個送風口,一般多采用一臺風機通過豎井,在豎井上開送風口或用分支管的集中送風方法. 防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室的防排煙方式,很多國家都在研究、探討,本文結合我國經濟技術情況,提出一個粗線條的方法,供設計時參考. 作者簡介:陸晶輝29歲,女,助工,沈陽惠天熱電股份有限公司,沈陽,110001. 參考文獻 1趙國凌.防排煙工程.天津:天津科技翻譯出版公司.1991 2陸耀慶.暖通空調設計指南.北京:中國建筑工業出版社.1996 3柴慧娟.高層建筑空調設計.北京:中國建筑工業出版社.1995
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