《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》在工程運(yùn)用中的問(wèn)題探討

1、my heart is unwilling to move forward. the road is too far away and i feel too tired. when love becomes so barren, my heart has no place to belong.悉心整理助您一臂之力（頁(yè)眉可刪）高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在工程運(yùn)用中的問(wèn)題探討 摘要:高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(gb50045-95)2001版是建設(shè)部于1995年頒布實(shí)施,應(yīng)該說(shuō)該規(guī)范對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)起到較好的指導(dǎo)性作用。但是,由于本規(guī)范在全國(guó)各地真正實(shí)施的時(shí)間不到4年,其中暖通工種的強(qiáng)制性規(guī)范中的一些具

2、體條文在工程實(shí)際運(yùn)用中存在的一些問(wèn)題已經(jīng)初見(jiàn)彌端,在暖通工種中遇到的常見(jiàn)問(wèn)題在規(guī)范條文中的限制進(jìn)行分析和探討,務(wù)求規(guī)范在以后的修訂過(guò)程中進(jìn)行改進(jìn)。 關(guān)鍵詞:規(guī)范;暖通空調(diào);限制;修訂 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(gb50045-95)2001版是建設(shè)部于1995年頒布實(shí)施的強(qiáng)制性規(guī)范,本規(guī)范是對(duì)高層民用建筑防火規(guī)范(gbj45-82)較全面的修訂,其將近十年來(lái)的工程實(shí)際運(yùn)用的新問(wèn)題和老規(guī)范在工程運(yùn)用中的一些矛盾問(wèn)題得以解決。因此,新規(guī)范的實(shí)施為工程設(shè)計(jì)人員提供了較全面的設(shè)計(jì)依據(jù)。但是,規(guī)范的制定不可能囊括了全部實(shí)際工程的具體情況,而且有較多的情況待設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范的理解,可以說(shuō),這種情況應(yīng)該是好事

3、,可以發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性。但是,畢竟規(guī)范的實(shí)施是國(guó)家的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),任何工程均需要在滿足此規(guī)范的前提下才能實(shí)施,它同時(shí)又給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了困惑,如何解決這些問(wèn)題即是本文的出發(fā)點(diǎn)。 現(xiàn)作者將近幾年工程中的規(guī)范與實(shí)際工程中的一些矛盾問(wèn)題提出與大家共勉。 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(gb50045-95)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī))第8節(jié)中的規(guī)范有下列幾條: 8.2.2.5凈空高度小于12m的中庭可開(kāi)啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭地面積的5%。 8.4.1.3不具備自然排煙條件或凈空高度超過(guò)12m的中庭。 8.4.2.3中庭體積小于17000m3時(shí),其排煙量按其體積的6次/h換氣計(jì)算;中庭體積大于17

4、000m3時(shí),其排煙量按其體積的4次/h換氣計(jì)算;但最小排煙量不應(yīng)小于102000m3/h。 對(duì)上述幾條的理解應(yīng)該是:在12m以下的中庭,若不能自然排煙,則必須進(jìn)行機(jī)械排煙,若中庭的高度在12m以上,即使能進(jìn)行自然排煙,也必須進(jìn)行機(jī)械排煙。這是由于在火災(zāi)發(fā)生過(guò)程中,中庭的建筑性質(zhì)有助于煙氣的擴(kuò)散,超過(guò)12m的中庭在自然排煙中會(huì)出現(xiàn)“層化”現(xiàn)象,確實(shí)對(duì)中庭應(yīng)該進(jìn)行較好的防排煙設(shè)計(jì)。但是,作者在這里想討論的是排煙量的確定。 在有娛樂(lè)功能的高層建筑內(nèi),中庭往往是建設(shè)方首選的功能設(shè)置;在一些改造工程中,本無(wú)中庭的建筑,建設(shè)方將上下左右跨的相臨樓層的樓板打掉,刻意形成中庭以滿足營(yíng)運(yùn)需要。在這種情況下的中

5、庭往往高度是小于12m以下的(一般情況下建筑物的層高最多到4.5m),而且,這種中庭又恰恰是在本層建筑的中部,不具備自然排煙條件。按照以上的高規(guī)條文,必須進(jìn)行機(jī)械排煙,而這種情況下的中庭體積一般是遠(yuǎn)小于17000m3,通常在600m3以下(跨距按照8.4m考慮),若按照6次/h換氣計(jì)算,其中庭的排煙量只有4800m3/h,為規(guī)范最小排煙量的1/12。但是,按照高規(guī)8.4.2.3的規(guī)定:最小排煙量不應(yīng)小于102000m3/h。也就是說(shuō),若按照排煙口風(fēng)速10m/s計(jì)算,排煙口面積為2.8m2,按照吊頂內(nèi)風(fēng)管高度400mm計(jì)算,排煙側(cè)基本不能布置任何管道和設(shè)備,而且,按照一般層高高度和風(fēng)機(jī)的高度,一

6、般最大也只能選到5號(hào)風(fēng)機(jī),按照其型號(hào)中的最大排煙量考慮,也需要10臺(tái)風(fēng)機(jī)。這在實(shí)際運(yùn)用中是很困難的,這是由于中庭四周吊頂內(nèi)有噴淋管道、電線橋架、空調(diào)設(shè)備及管道,根據(jù)管道布置情況,如此多的排煙管道和排煙機(jī)將無(wú)法布置。 根據(jù)文獻(xiàn)1,中庭的煙氣量計(jì)算如下: 中庭著火公式:（略）對(duì)流換熱量與燃燒總放熱量q間的關(guān)系:qc=0.7q。 高度z按照兩層的層高取8.4m,燃燒總放熱量q的計(jì)算如下: 火源考慮在中庭中部,火災(zāi)場(chǎng)所考慮成娛樂(lè)場(chǎng)所。其可燃物材質(zhì)按照纖維、木柴考慮,燃燒值為4500kcal/kg。中庭面積為64m2,按照最不利條件考慮,即十套桌椅(每一張桌子配四個(gè)沙發(fā))同時(shí)著火燃燒,燃燒質(zhì)量為5kg/

7、套。燃燒時(shí)間考慮初期火災(zāi)時(shí)間:10min?？梢杂?jì)算燃燒總放熱量為:1575kw。 帶入中庭著火公式,可以得到中庭頂部的煙氣量為72400m3/h。 若考慮一半桌椅同時(shí)燃燒,帶入計(jì)算公式,可以得到中庭頂部的煙氣量為68000m3/h。 此計(jì)算排煙量要比規(guī)范要求的排煙量低接近一半。另一方面,從工程實(shí)際出發(fā),實(shí)際可燃物的燃燒值可能要遠(yuǎn)低于計(jì)算所取燃燒值,這是由于娛樂(lè)場(chǎng)所的桌子實(shí)際大多為玻璃桌子而并非木桌。因此,排煙量會(huì)進(jìn)一步降低。 作者的意圖并非是要對(duì)規(guī)范的排煙量提出質(zhì)疑,而是探討在一些特殊工程中,按照規(guī)范規(guī)定的排煙量進(jìn)行設(shè)計(jì)布置排煙系統(tǒng)明顯不合理的情況下,是否作出一些特殊條文解釋。 當(dāng)然,從另一角

8、度出發(fā),在一定情況下,排煙量越大,煙氣填充中庭的速度越慢,而且煙氣填充到中庭的最低位置也越高。這有利于火災(zāi)中中庭內(nèi)的人員安全疏散;同時(shí),排煙量越大,火災(zāi)后,中庭恢復(fù)初始能見(jiàn)度的時(shí)間越短。 從規(guī)范的制定的背景出發(fā),中庭排煙量的規(guī)定是參照國(guó)外的設(shè)計(jì)規(guī)范確定的,這就缺乏有力的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)支持。而且,從國(guó)內(nèi)外的研究情況看,中庭的機(jī)械排煙量如何進(jìn)行量化確定的研究很少3。因此,國(guó)內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究。 對(duì)于實(shí)際工程中常見(jiàn)的一些特殊小中庭,是否可以用較簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行計(jì)算。作者認(rèn)為,小于12m的中庭在火災(zāi)發(fā)生時(shí),是否也可以按照換氣次數(shù)進(jìn)行排煙量的計(jì)算,由于這種中庭頂部四周與室內(nèi)的吊頂高度平齊,煙氣上升過(guò)程中

9、不會(huì)水平擴(kuò)散,自然形成隔煙帶。 按照上述情況,可以借用按照廠房事故排風(fēng)的情況進(jìn)行排煙量計(jì)算(當(dāng)然,這需要火災(zāi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證),其排煙量可以參考20次/h,風(fēng)機(jī)最小排煙量可以參照8.4.2.1的規(guī)定,最小排煙量不小于7200m3/h。在高層建筑的正壓送風(fēng)問(wèn)題上,經(jīng)常可以遇到此類(lèi)情況:在地下室,只有一個(gè)防煙前室,在地上部分,防煙前室均可進(jìn)行自然排煙,按照高規(guī)規(guī)定: 8.3.2高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯間前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)由計(jì)算確定,或按表8.3.2/1至表8.3.2/4的規(guī)定確定。當(dāng)計(jì)算值和本表不一致時(shí),應(yīng)按兩者中較大值確定。 8.3.7.1防煙樓梯間為4050pa。 8.3

10、.7.2前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層(間)為2530pa。 按照實(shí)際工程的調(diào)試看,其每層前室的正壓送風(fēng)量為3000m3/h以下時(shí),就能夠達(dá)到高規(guī)規(guī)定的正壓值,但是按照高規(guī)風(fēng)量表的規(guī)定:最小送風(fēng)量為15000m3/h。也就是,只有一個(gè)前室正壓送風(fēng)的情況下,其最小的送風(fēng)量也在15000m3/h。按照此送風(fēng)量,前室的壓力將超過(guò)50pa。 另一方面看,在實(shí)際的工程的測(cè)試中,由于樓梯間的自垂百葉無(wú)調(diào)節(jié)裝置,有的樓梯間的正壓值超過(guò)了120pa,但疏散門(mén)仍然可以較易打開(kāi)(我們做了實(shí)驗(yàn),叫了一個(gè)10歲小孩推門(mén),門(mén)依然被推開(kāi))。 因此,高規(guī)的規(guī)定應(yīng)將特殊情況下的送風(fēng)量和正壓壓力值作出說(shuō)明。 在有的

11、高層建筑地下層,建筑高度大于7m,如作為倉(cāng)蓄式的大型建材超市等。按照高規(guī)的規(guī)定:5.1.6設(shè)置排煙設(shè)施的走道、凈高不超過(guò)6.00m的房間,應(yīng)采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于0.50m的梁劃分防煙分區(qū)。每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過(guò)500m2,且防煙分區(qū)不應(yīng)跨越防火分區(qū)。 在這種情況下,由于建筑高度大于了高規(guī)的需排煙的建筑高度要求,火災(zāi)條件下,排煙的作用只是將煙氣在火災(zāi)完畢后的煙氣排走,而不是在火災(zāi)發(fā)生的初期將煙氣排走來(lái)保護(hù)人員的安全。 因此,這種建筑僅僅可以考慮通風(fēng)換氣即可,但是,某些地方消防局仍然要求設(shè)計(jì)院進(jìn)行排煙設(shè)計(jì),如果考慮排煙,其排煙量的確定還待規(guī)范確定。 在高規(guī)的建筑篇里有下一

12、條規(guī)定: 5.2.7設(shè)在高層建筑內(nèi)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)備室、通風(fēng)、空調(diào)機(jī)房,應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的隔墻,1.50h的樓板和甲級(jí)防火門(mén)與其它部位隔開(kāi)。 某些設(shè)計(jì)院和審圖機(jī)關(guān)按照倒推法認(rèn)為,高層建筑的承擔(dān)地下通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)必須設(shè)置通風(fēng)機(jī)房。我們按照實(shí)際火災(zāi)發(fā)生來(lái)考慮,通風(fēng)排煙系統(tǒng)的目的僅僅是將火災(zāi)初期的煙氣排走,如果到了火災(zāi)后期,通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管可能都已經(jīng)燃損,不僅排煙已經(jīng)不起作用,而且風(fēng)機(jī)的保護(hù)也得到威脅,火焰可以通過(guò)風(fēng)管或風(fēng)管進(jìn)入風(fēng)機(jī)房的穿墻洞口進(jìn)入風(fēng)機(jī)房,設(shè)風(fēng)機(jī)房來(lái)保護(hù)風(fēng)機(jī)的意義就不明顯了,另一方面,風(fēng)機(jī)的造價(jià)很低,用設(shè)風(fēng)機(jī)房的目的來(lái)保護(hù)風(fēng)機(jī)是得不賞失;而且從建設(shè)單位出發(fā),采用吊裝風(fēng)機(jī)

13、的目的就是節(jié)約占地面積,如果采用了吊裝風(fēng)機(jī)而又去設(shè)置機(jī)房,是任何一個(gè)建設(shè)單位不情愿的。 高規(guī)對(duì)防排煙的設(shè)計(jì)依據(jù)一般是只考慮一處火災(zāi),不考慮兩處同時(shí)火災(zāi)。在通常情況下,若防煙分區(qū)1發(fā)生火災(zāi),由消防中心控制擋煙設(shè)施啟動(dòng),同時(shí)打開(kāi)防煙分區(qū)1內(nèi)的排煙風(fēng)口,排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng),對(duì)防煙分區(qū)1內(nèi)的煙氣進(jìn)行排煙;若防煙分區(qū)2發(fā)生火災(zāi),由消防中心控制擋煙設(shè)施啟動(dòng),同時(shí)打開(kāi)防煙分區(qū)2內(nèi)的排煙風(fēng)口,排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng),對(duì)防煙分區(qū)2內(nèi)的煙氣進(jìn)行排煙。但是,由于我們的排煙風(fēng)口采用的是電磁式的動(dòng)作機(jī)構(gòu),只能啟動(dòng)一次,即一次動(dòng)作。若排煙風(fēng)口是常閉的,風(fēng)口通過(guò)電信號(hào)開(kāi)啟后就不能在通過(guò)電信號(hào)關(guān)閉,同理,常開(kāi)風(fēng)口也不能關(guān)閉后重新打開(kāi),只能通過(guò)手動(dòng)復(fù)位。在實(shí)際發(fā)生火災(zāi)過(guò)程中,若排煙分區(qū)處發(fā)生火災(zāi),而且排煙風(fēng)管兼做排風(fēng)風(fēng)管的地下空間,排煙風(fēng)口是常開(kāi)的情況下,消防中心根據(jù)煙感信號(hào),依次關(guān)閉防煙分區(qū)1、2的風(fēng)口,則火災(zāi)區(qū)就不能進(jìn)行排煙了。若風(fēng)口是常閉的,則火災(zāi)排煙過(guò)程中,則可能造成每區(qū)的排煙量不夠,無(wú)