冯 倩

(太原市城市规划设计研究院，山西 太原 030001)



谈如何在地下建筑中设置防排烟系统

冯 倩

(太原市城市规划设计研究院，山西 太原 030001)

针对地下建筑安全出口少、密闭性强、通风条件差等特点，分析指出地下室发生的火灾具有阴燃过程持续较长、燃烧缓慢、产生的高温有毒烟气多等特征，据此简述了地下建筑防排烟系统在设计、施工、运营中存在的问题及注意事项，并给出了地下建筑防排烟系统设计建议，以充分发挥地下防排烟系统的重要作用。

地下建筑，防排烟，消防

0 引言

随着我国社会经济的迅速发展，城市人口大量增加，人们工作生活空间日趋紧张，地下空间的需求也越来越大，地下车库、地下商场、人防工程等地下建筑大量涌现。地下空间具有与室外连通的安全出口少、密闭性强、不利于通风等不利因素，使得火灾阴燃过程持续较长、燃烧缓慢、产生的高温有毒烟气多，导致能见度降低，扑救困难增加。因此，地下建筑在给人类提供了更宽敞的活动空间的同时，由于其本身的建筑特点和形式，也带来了消防方面的隐患，严重威胁着人类的工作和生活，尤其在地下人员聚集场所发生火灾时，有毒烟气难以排出，极易造成人员伤亡事件。2013年11月22日，赤峰市红山区唯美品格小区工地地下室发生火灾；2014年2月8日，北京西城区槐柏树南里1号楼地下室起火，这两起事故均造成人员伤亡。

1 地下建筑防排烟系统设置要求

目前我国主要采用自然排烟、机械排烟、机械加压送风等防排烟设施。通过设置防火和防烟分区，阻隔和控制烟气的扩散；并限制使用易燃可燃的装饰装修材料，使建筑房间材料非燃化。GB 50016—2014建筑设计防火规范第8.5.4条对需要设置排烟设施的场合做了明确的规定；《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》2009第 4.10. 9-5条对防烟楼梯间设置加压送风系统时，对风机和风道的设置作了相应的规定。

2 地下建筑的机械防排烟系统

2.1 机械防排烟系统的常见问题

对既有防排烟系统的检测结果表明：绝大多数现有地下建筑物的防排烟系统都存在着排烟量不够、机械送风系统的余压值与规范要求相比不足、风口的布置不符合规范要求、阀门自动启闭不能实现等诸多问题。究其原因，在方案设计阶段设计者就存在着不能联系实际、对国家规范理解生硬、片面地参考规范中的某些条文和表格，而未考虑到具体工程中的实际情况、施工单位的施工技术水平等因素；对于施工单位，很难严格按照设计图纸和相关图集施工，风机的选用与设计选型的要求相差较大，施工过程管理不严格导致风机的箱体形变严重、风道表面的粗糙度不符合规范要求、风管截面的净面积达不到设计要求、选用相应的防火阀门没有经过国家相关部门的认证等现象，很可能导致防排烟系统不能充分发挥其作用的因素；在运营方面，未加强管理人员的操作能力和定期维护，随时做好应对火灾的准备工作。因此，加强对设计、施工和运营人员的管理和培训，可以从设计、施工、管理运行等各个阶段提高防排烟系统的可靠性，对防排烟系统在火灾发生时高效、稳定的发挥其作用提供可靠的保障。

2.2 地下建筑机械防排烟系统的几个设计要点

1)机械防排烟系统的选择方式。

a.机械排烟系统主要有排烟排风管道风机均合用设置、排烟排风管道风机均独立设置、排烟排风管道合用风机独立设置三种方式。后两者设置方式在一定程度上浪费建筑空间，成本高，而且排烟系统在多数情况下处于闲置备用状态，存在不便于发现故障和检修的问题。因此，将排烟排风系统管道合用设置，风机采用双速或变频风机，可以节约空间、降低造价且能及时发现风机故障及时检修。风机在非火灾时，处于低速工况运行，火灾时，风机提高叶轮的转速，在高速工况下进行机械排烟。但是如果风机采用变速风机，则难以达到较高效率。

b.排烟风机负担多个防烟分区时的注意事项。

《人民防空工程设计防火规范》对于设置排风和排烟的合用风口时，对防火阀的设置及自动报警作了详细的规定，当火灾发生时，该防烟分区内的防火阀开启，其余防烟分区的防火阀则应关闭，因为当一个防烟分区内发生灾情时，防排烟系统不但应该通过探测器确定发生火灾的区域，排出该区域内的高温有毒烟雾，而且要保证产生的烟雾不会随着防排烟系统扩散到其他区域，使产生的烟气威胁到其他区域；而且非着火防烟分区内的自动喷水灭火系统喷头也可能因为引来的高温烟气(可达800 ℃) 而破裂，影响灭火效果。

c.地下车库的补风通道。

关于地下车库机械排烟系统的设计，绝大部分的情况下需要补风，而利用与室外相连的出入口作为补风通道，采取自然补风与设置机械补风相比，既能节能、节材，又能满足防排烟系统的补风要求。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》对哪种情况下建筑物地下一层的出入口可以作为自然补风通道，出入口应采取的防火措施等作了详细的规定。值得注意的一点是，汽车行车坡道和停车区虽然设置防火卷帘等分隔和设置自动喷水灭火系统均可使用出入口作为自然补风通道，但是在北方严寒、寒冷地区，水消防系统在不设置采暖时有冻结的危险，所以应以设置防火分隔措施为主。但根据GB 50116—98火灾自动报警系统设计规范第6.3.8.3条规定：用作防火隔断的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底。因此发生火灾时，地下车库出入口已不能作为补风的通道，应设置送风量不小于排烟量50%的机械补风系统。

d.地下、地上共用楼梯间的设计要点。

在地下室发生火灾时，高温有毒的烟气在浮力作用下会通过楼梯间向上层蔓延，所以在建筑地上层和地下层相连的楼梯间按要求使用防火门进行分隔，并根据规范要求设置相应的机械防排烟系统。然而在设计的实践中，往往容易忽略防火门的影响因素，为避免风道进行叠加，地上和地下仍合用一套加压送风系统，而加压送风口采用电动风口，但本人认为此种方式可靠性不高，因为一旦地下部分发生火灾，烟火蔓延至地上部分时，对地上部分的人员疏散会造成很大威胁，因此对于防烟系统而言，发生火灾时，地上和地下部分加压送风量需要同时满足要求，以免造成安全隐患。

2)防排烟系统风量的计算。

防排烟系统风量的计算相关规范都作了规定，我国排烟风机排烟量的规定源于日本的规范，日本规定：当排烟风机每分钟能排出120 m3，且能保证防烟分区每平方米地板每分钟排出1 m3时，符合要求；当负担多个防烟分区时，应能保证面积最大防烟分区每平方米地板每分钟排出2 m3，在划分防烟分区时，如无特殊要求，防烟分区的面积相差不宜太大，避免系统造成浪费。许多工程实践中都存在着排烟量和风压不满足设计要求的情况，究其原因主要是因为：竖井或风道有效截面不足；竖井或风道表面粗糙；风口联动关闭不严或风道漏风。因此，设计人员应结合工程实际，充分考虑因各工程具体特点、施工过程不严谨及风口质量不达标等因素而做一定附加量。

3)合理设置排烟口和防火阀。

a.为了使风口的联动更加简单，在多个防烟分区分别使用排烟风机时，宜使用常开型风口，且风口不需防火阀控制。

b.当排烟风机担负多个防烟分区的排烟任务时，某一防烟分区着火，着火防烟分区的排烟口打开，排烟风机启动排烟，280 ℃关闭，排风系统在每个防烟分区管道上设置常开风口，平时运行排风，某防烟分区着火时，常开风口全部关闭；若共用排烟风管、各自设置风口，应设置带有电动阀的常开风口及常闭排烟口，平时运行排风，当某防烟分区着火时，所有常开风口的电动阀关闭，着火防烟分区的排烟口打开进行排烟；若共用排烟风管和排烟口，须设置回风排烟防火阀，阀门平时常开进行排风，当某防烟分区着火时，所有防火阀均关闭，然后烟感探明发烟区，再向此防烟分区发出电信号，打开此防烟分区防火阀进行排烟，待280 ℃时防火阀关闭。

地下建筑具有与室外连通出口单一、封闭性较强、火灾扑救困难等特点，在长期的实践中表明排风、排烟共用系统是一种合理的布置方式。但是准确的计算风量、精确控制风机负担多个防烟分区时的排烟量、合理的设置排烟口和防火阀是设计地下建筑防排烟系统的重中之重。

[1]GB 50016—2014，建筑设计防火规范.

[2]GB 50067—97，汽车库、修车库、停车场设计防火规范.

[3]GB 50098—2009，人民防空工程设计防火规范.

住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施：暖通空调·动力(2009年版).北京：中国计划出版社，2009.

Discussion on how to set the smoke control system in the underground buildings

Feng Qian

(TaiyuanCityPlanningDesignandResearchInstitute,Taiyuan030001，China)

According to the features of underground buildings, including few safety exits, impermeability and weak ventilation conditions, the paper analyzes the fire accidents of basements are characterized by longer smoldering process, slow burning, and poisonous smoke caused by high temperature, indicates some problems in the smoke control and extraction system of underground buildings from the design, construction and operation aspects and some precautions, and provides some design suggestions for the smoke control and extraction system of the buildings, so as to exerts the buildings’ important role.

underground building, smoke control and extraction, fire-fighting

1009-6825(2015)21-0123-02

2015-05-19

冯 倩(1981- )，女，工程师

TU962

A