《高层民用建筑设计防火规范》几个条款的探讨

摘要： 对高层民用建筑设计防火规范在实际设计中出现题的探讨，分几个方面：一、设在首层或二、 三层的娱乐场所是否需要设排烟系统，在什么情况下设置；二、走道应如何考虑排烟系统的设置；三、防 排烟风机设置时应注意的一些问题；四、变形缝两侧是否都应设防火阀；五、建议将防排烟系统设为独立 章节。针对这些问题，本人根据个人实际设计经验，提出一些个人观点。 关键词： 高层民用建筑 排烟系统 高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2001 年版)(以下简称高规)自 2001 年 5 月 1 日施行以来， 对高层民用建筑防火设计起了很好的规范和指导作用。然而在执行高规过程中也出现一些问题需要探 讨，以下是本人在工作中对一些设计问题的看法。 一、设在首层或二、三层的娱乐场所是否需要设防排烟 在高规第 4.1.5A 条中要求娱乐场所“应设在首层或二、三层；宜靠外墙设置”。对这一条文不同的设计 人员有不同的看法，一种是要求设外窗，以便发生火灾时排烟，如无外窗要加设排烟系统；另一种是即使 无外窗也不需要排烟，因为条文中并没有要求加设排烟系统。 本人认为设外窗是不实际的：1、对于娱乐场所，由于各个房间为避免互相干扰，密闭性较好不，要考虑 隔音，是不会考虑可开启的外窗；2、发生火灾时，自动报警系统先发出警报，人员急于离开，很少有人 考虑开窗排烟。 建议应采用一种在娱乐场所代替外窗的产品，设置在外墙上，有明显的标识，提醒所在人员，发生火灾时， 将其击碎，便于排出烟气。该产品只要满足不燃、隔音、易击碎、面积大于该房间面积的 2%即可。 对于无外墙的娱乐场所，如疏散距离太长，应在走道加设排烟系统（见二） 。 二、走道应如何考虑排烟系统的设置 高规第 8.4.5 条“防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过 30m”，该条文的排烟口指的是机 械排烟的排烟口。自然排烟可开启外窗距最远点的水平距离应为多少？高规中没有界定。由此使设计 人员在执行高规时产生如下疑问：a)高规第 8.2.2.3 条“长度不超过 60m 的内走道可开启外窗面积 不应小于走道面积的 2%”和高规第 8.4.1.1 条“一类高层建筑和建筑高度超过 32m 的二类高层建筑的无 直接自然通风，且长度超过 2Om 的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过 60m 的内走道，应设置机械 排烟设施”，这两条中内走道长度界定在 60m 的理由是什么？b) 高层建筑内，有可开启外窗、大面积、大 进深的地上房间，当进深超过多少时要设机械排烟设施？c)在特殊的情况下，如采用可开启外窗自然排烟 的长条形内走道，当仅有一个尽端可开窗时是否可行? 高规第 8.1.3.1 条“一类高层建筑和建筑高度超过 32m 的二类高层建筑长度超过 2Om 的内走道应设排 烟设施” 。该条条文说明“ 据火灾实地观测，人在浓烟中低头掩鼻最大通行距离为 2030m”，很明显该条 文采用了 2Om 作为高层建筑内走道长度下限值，以判定高层建筑的内走道是否设排烟设施。 高规第 8.2.2.3 条和第 8.4.1.1 条，以 60m 作为高层建筑内走道长度上限值，判定高层建筑内有可开启外窗的内走 道是否设机械排烟设施。但高规条文说明并没有对这 60m 内走道长度上限值作必要的阐述。 笔者认为高规中采用 60m 作为高层建筑内走道长度的上限值，以判定高层建筑内有可开启外窗的内 走道是否设机械排烟设施，这是根据人在浓烟中低头掩鼻最大通行距离上限值 30m 的 2 倍即 60m 确定的。 以高层建筑 60m 长条形内走道为例，当内走道两尽端有可开启外窗且外窗面积不小于走道面积的 2%时， 该内走道由可开启外窗自然排烟，火灾时内走道中点的人低头掩鼻走过 30m，到走道尽端开启或打碎外窗 排烟。如上所述， 高规以人在浓烟中最大通行距离的下限值 2Om 作为是否设排烟设施的界限，以人在 浓烟中最大通行距离的上限值 3OmX2=60m 作为有直接自然通风的内走道是否设机械排烟设施的界限。如 此，对一个内走道问题以不同的上、下限值来界定是否设排烟设施、机械排烟设施是不合理的。 高层建筑内，有可开启外窗、大面积、大进深的地上房间，当进深超过多少时要设机械排烟设施?在诸多 文献中推荐不同的进深值。文献2推荐 30m 及 20m，文献45推荐 30m，文献6推荐 60m。 为什么会有这些让读者疑惑的不同进深值？这是因为:a)不同作者采用了人在浓烟中最大通行距离的不同上、 下限值；b)不同作者的进深概念不同，有的是对大进深地上房间的一长边可开窗而言，有的是对大进深地 上房间的二长边可开窗而言。 不难看出，上述所有问题都涉及到一个关键值:自然排烟可开启外窗距最远点的水平距离。只要这个数值 定了，那么内走道长度上限确定的理由、当进深超过多少时大进深地上房间要设机械排烟设施、以及可开 启启外窗自然排烟的长条形内走道仅有一个尽端可开窗时是否可行等问题都将得以解决。 自然排烟可开启外窗距最远点的水平距离，涉及到人在浓烟中低头掩鼻最大通行距离是 2Om 还是 30m 的 问题。笔者认为这个数值要根据火灾时人员密度、火灾自动报警系统和灭火系统的完善程度、建筑材料中 不燃烧体和难燃烧体的使用情况而定。由于以下理由：a)大多数火灾案例表明，人员死亡绝大部分都是由 于吸入有毒烟气窒息而造成的；b)高层建筑内商场、观众厅、多功能厅、餐厅、会议室、歌舞娱乐放映游 艺场所(歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉 OK 厅(含带卡拉 OK 功能的餐厅)、游艺厅( 含电子游艺 厅)、桑拿浴室( 除洗浴部分外) 、网吧等) 等公共场所人员密度高，以及这些场所装修后自然排烟条件很差； c)按 “预防为主，防消结合”的方针，同时以我国的经济实力，现在允许在高层建筑设计中执行更严格的措 施。因此人在浓烟中低头掩鼻最大通行距离应采用 2Om。笔者建议在高规自然排烟一节中增加一条 “自然排烟可开启外窗距最远点的水平距离不应超过 20m”。这样高规第 8.2.2.3 条改成“采用自然排烟 的开窗面积应符合下列规定:长度不超过 40m 的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的 2%”。 高规 第 8.4.1.1 条改成“一类高层建筑和建筑高度超过 32m 的二类高层建筑的无直接自然通风，且长度超过 2Om 的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过 40m 的内走道，应设置机械排烟设施”。 还应该指出高规第 6.1.5 条中的安全疏散距离是根据人员在允许疏散时间内，通过走道迅速疏散，并 能透过烟雾看到安全出口或疏散标志的距离；第 6.1.7 条中的疏散距离是室内任何一点至最近疏散出口的 直线距离。这些距离保证火灾时人员可迅速疏散。这些距离与火灾时人在浓烟中低头掩鼻走过 2Om 距离， 到外窗前开启或打碎外窗自然排烟是不同的。前者火灾时人员通过安全出口撤离了，后者人员在浓烟中走 过 2Om 后还要开启或打碎外窗自然排烟，对后者应采取更严格的措施。 建规第 5.1.lA 条“歌舞娱乐放 映游艺场所，宜设在一、二级耐火等级建筑的首层、二层或三层的靠外墙部位，不应设在袋形走道的两侧 或尽端。当必须设置在建筑的其他楼层时，尚应符合下列规定: 三、应设置防烟、排烟设施。对于地 下房间、无窗房间或有固定窗扇的地上房间，以及超过 2Om 且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通风、 但长度超过 40m 的疏散内走道，应设机械排烟设施”。 三、防排烟风机设置时应注意的一些问题 高规第 5.2.7 条“设在高层建筑内的自动灭火系统的设备室、通风、空调机房，应采用耐火极限不低于 2.00h 的隔墙，1.50h 的楼板和甲级防火门与其它部位隔开”。决不是所有的通风机、空调机都要设在机房 内。在施工图审查、建审时，曾出现过有的审查人员对吊顶内吊装薄型空调柜机除了要求在出口处设防火 阀外还要求设专用空调机房，甚至有的审查人员讲吊顶内带风管的风机盘管也要设专用空调机房，这样因 对高规条款误解而过分的要求不仅在经济上浪费而且给空调、建筑专业设计带来极大的困难。 同样对专用轴流式排烟风机是否一定要设在机房内，尤其是当地下室单个房间面积小于 5Om2 的设备用房 内设不带风管的专用轴流式排烟风机时，本人认为可不设专用机房。 高规第 5.2.7 条条文说明“本次局 部修订时，考虑到通风、空调机房是通风、排烟管道汇集的房间，也是火势蔓延的重要部位，为阻止通风、 空调机房内外失火时，相互蔓延扩大”。专用轴流式排烟风机在 280时能连续工作 3Omin，其电机、叶 片转动部分在风机的外壳内，当该轴流排烟风机不带风管时，不存在内外失火时相互蔓延扩大的问题。可 能出现的问题是火灾时在 280以上高温烟气中轴流排烟风机外壳变形，因此对有耐火极限不低于 1.50h 防火保护壳的专用轴流排烟风机可不设专用机房。 所以建议在高规第 5.2.7 条条文说明中补充可不设专用通风机房、空调机房的情况，如:“在一个防火 分区内的吊装薄型空调柜机、风机盘管可不设专用空调机房”、 “有耐火极限不低于 1.50h 防火保护壳的专用 轴流排烟风机可不设专用机房”。 由于高规中对风机控制柜没有明确规定，在实际设计中，有些设计人员随意设置，再加上建设单位的 疏忽，有些控制柜周围竟然堆有可燃物，一旦发生火灾，风机控制柜很容易烧毁，因此应该规定风机控制 柜的设置场所，本人认为应设置在无可燃物的房间或走道（因为考虑风机运行调试及检修的方便，没有必 要设置专门的场所） 。 四、变形缝两侧是否都应设防火阀 高规第 8.5.3.4 条及条文说明中的示意图，风管穿越(双墙式) 变形缝处的两侧应设双防火阀。 如上图所示，先假定左侧发生火灾，超过 70的烟气先经过防火阀 A 时，防火阀 A 关闭，此时风管中空 气不再流动，防火阀 B 不起作用。再假定右侧发生火灾，当系统风机运转时，从左侧过来的气体温度不 会超过 70，防火阀 B 不起作用；当自动报警系统发现火灾后，系统风机停止运转，此时风管中空气不 再流动，即使不设防火阀 B，热空气传到左侧防火阀 A，防火阀 A 关闭，热空气不会继续向左流动。因此， 右侧的防火阀是不需要设置的。 五、建议将防排烟系统设为独立章节 在现行防火规范所规定的建筑防火机电系统中，灭火、报警和防排烟是最为关键的三大系统。对于灭火和 报警两大系统，除有高规 、 建筑设计防火规范等通用标准可以施行外，还制订出了相应的专用标准， 较为有效地保证了灭火和报警系统的设计、审核、施工和验收。对于建筑防排烟系统，仅有通用标准可以 执行，而现行通