《建筑防排烟设计及若干问题的探讨》讲义.ppt

建筑防排烟设计及若干问题的探讨 赖庆林浙江省工业设计研究院 目录 0前言1建筑防排烟设计1 1防烟设计1 2排烟设计1 3暖通 空调系统的防火措施2防烟系统设计中的一些问题2 1关于加压送风门洞风速法中同时开启门计算数量n的确定2 2关于地下室与地上共用楼梯间的加压送风系统设计 3排烟系统设计中的一些问题3 1关于排烟量的计算3 2关于自然排烟窗的形式与有效排烟面积计算3 3关于中庭的排烟设计3 4关于有顶棚步行街的排烟设计3 5关于设置于地下1层或地上4层 含 以上的歌舞娱乐放映游艺场所的排烟设计4结语 0前言 火灾烟气是造成火灾人员伤亡的主要原因之一 对火灾烟气进行控制是非常必要的 烟气控制主要有防烟 排烟两种方式 防排烟是建筑防火的关键环节之一 因此做好防排烟设计十分重要 要做好防排烟设计 首先要对国家和地方各种防火标准 规范等的内容有较全面 正确的理解和掌握 其次还要结合工程实践中出现的新情况 新问题 采取必要的新技术 新措施 特别是近年来各类功能复杂建筑 尤其是大型综合体建筑不断涌现 给建筑防排烟设计带来了许多新的难题 需要广大暖通专业设计人员不断地进行总结 探讨 下面就建筑防排烟设计及设计中遇到的若干问题 谈谈个人的理解与看法 与同行探讨 1建筑防排烟设计 1 1防烟设计1 1 1常用的防烟方式防烟方式归纳起来有非燃化防烟 密闭 隔断 防烟 阻挡防烟 自然通风 排烟 防烟和加压送风防烟等方式 非燃化防烟 密闭 隔断 防烟 阻挡防烟 自然通风 排烟 防烟 加压送风防烟防烟有以上多种方式 而通常我们所谓的防烟 是指建筑物内用于疏散的安全区域或部位 如楼梯间 前室 合用前室 避难层 间 避难走道前室等 的防烟 一般有自然通风 排烟 防烟和加压送风防烟两种方式 1 1 2自然通风 排烟 防烟1 1 2 1适用范围 根据防火规范的有关规定 建筑高度低于50m的公共建筑和建筑高度低于100m的居住建筑 其靠外墙布置的防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室和合用前室 建筑高度低于50m的高层厂房 仓库 其靠外墙布置的防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室和合用前室 当防烟楼梯间前室 合用前室采用敞开的阳台 凹廊进行防烟 或前室 合用前室内有不同朝向且开口面积符合规定的可开启外窗时 该楼梯间可不设置防烟设施 封闭楼梯间 避难层 间 目前 高规 不允许 防排烟技术规范 送审稿中提到 1 1 2 2设计指标 防烟楼梯间 封闭楼梯间 敞开楼梯每5层内自然通风 排烟 窗有效面积不应小于2 0m2 并应保证该楼梯间顶层设有不小于0 80m2的自然通风有效面积 防排烟技术规范 送审稿中提到 防烟楼梯间前室 消防电梯前室的自然通风 排烟 窗有效面积不应小于2 0m2 合用前室不应小于3 0m2 采用自然通风方式防烟的避难层 间 应设有不同朝向的可开启外窗或百叶窗 有效自然通风面积不应小于该避难层 间 地面面积的2 且每个朝向的自然通风 排烟 窗有效面积不应小于2 0m2 防排烟技术规范 送审稿中提到 1 1 2 3设计原则 规范允许采取自然通风 排烟 方式的场所 应尽可能采用自然通风 排烟 方式进行防烟 封闭楼梯间宜靠外墙设置 且应采用自然通风方式防烟 自然通风 排烟 窗应便于开启 设于高处的应配备方便开启的装置 开启装置距地面高度宜为1 5m 自然通风 排烟 窗 口 的开窗面积应为有效面积 其计算可参照浙江省地方标准 建筑工程消防验收规范 DB33 1071 2010自然排烟窗有效面积计算的有关规定 或见本文第1 2 2 3节中 1 1 3加压送风防烟1 1 3 1适用范围 根据防火规范的有关规定 应设置防烟措施 但又不具备采用自然通风 排烟 条件的场所 部位 和有专门规定的场所 部位 不具备采用自然通风 排烟 条件的防烟楼梯间 前室 消防电梯前室 合用前室 避难层 间 避难走道前室 人防工程设计防火规范 的要求 1 1 3 2设计指标1 风压 余压 机械加压送风应满足疏散走道 前室 合用前室 楼梯间的空气压力梯度呈递增分布 注 防排烟规范 送审稿中的要求与现行 建规 高规 不完全一致 前室 合用前室 消防电梯前室 封闭避难层 间 与疏散走道之间的压差应为25Pa 30Pa 防烟楼梯间与疏散走道之间的压差应为40Pa 50Pa 2 送风量 加压送风机的送风量应通过计算确定 按压差法 即在闭门状态下加压部位保持规定正压值 和门洞风速法 即门开启时门洞处保持0 7 1 2m s的规定风速 两种方法分别计算所需的送风量 取较大值 并应不小于防火规范规定的相应送风量 在 建规 第9 3 2条条文解释中有详细说明 封闭避难层 间 的机械加压送风量 应按避难层 间 净面积每平方米不少于30m3 h计算 避难走道前室的送风量 应按保持前室入口门洞风速0 7 1 2m s计算 1 1 3 3设计原则1 系统设置 防烟楼梯间和合用前室 前室 的加压送风系统 宜分别独立设置 超过32层的高层建筑 其送风系统应分段设计 当不具备设置加压送风竖井的条件时 楼梯间可采用直灌式加压送风系统 防排烟技术规范 送审稿中提到 剪刀楼梯间加压送风系统 剪刀楼梯间可合用一个机械加压送风系统 风道 其风量应按二个楼梯间风量计算 送风口应分别设置 两个楼梯间应分别每隔一层设一个常开式百叶送风口 地下室 半地下室 与地上共用楼梯间 且楼梯间不具备自然通风方式防烟条件时 地下室 半地下室 楼梯间宜设置独立加压送风系统 受条件限制时可与地上楼梯间共用加压送风系统 但应分别计算地上 地下楼梯间加压送风量 相加后作为共用加压送风系统量 防排烟技术规范 送审稿 暖通空调技术措施 中提到 机械加压送风系统宜设有测压装置及风压调节措施 防止超压 防排烟技术规范 送审稿中提到 2 加压送风口设置楼梯间宜每隔2 3层设一个常开式百叶送风口 前室 合用前室应每层设一个常闭式加压送风口 火灾时可由消防控制中心联动开启火灾层的送风口 采用机械加压送风的场所不应设置百叶窗 不宜设置可开启外窗 防排烟技术规范 送审稿中提到 3 加压送风风机选型与安装机械加压送风风机可采用轴流风机或中 低压离心风机 送风机的进风口应接至室外 并不受火 烟的威胁 风机在室内时 应设置专用风机房或进行防火分隔保护 4 防烟系统管材 管件选择系统中的管道 风口及阀门等必须采用不燃材料制作 5 系统联动与控制 在风机控制柜处手动启停加压送风机 在消防控制中心远程启停加压送风机 并正确反馈信号 现场手动开启常闭加压送风口 联动加压送风机 并向火灾报警控制器反馈信号 消防控制中心远程开启常闭加压送风口 联动加压送风机 并向火灾报警控制器反馈信号 机械防烟系统能与火灾自动报警系统实现联动功能 1 2排烟设计1 2 1常用的排烟方式排烟方式主要分为自然排烟 机械排烟两种方式 自然排烟利用火灾产生烟气流的浮力和外部风力作用 通过建筑物直接对外的可开启外窗或洞口 百叶 把烟气排至室外的排烟方式 其实质是热烟气和冷空气的对流运动 机械排烟利用机械 排烟风机 把着火房间或空间中产生的烟气通过排烟口排到室外的排烟方式 1 2 2自然排烟1 2 2 1适用范围 根据防火规范的有关规定 应设置排烟措施 且具备自然排烟条件的场所 部位 1 2 2 2设计指标1 中庭 剧场舞台的自然排烟窗 口 的有效面积 不应小于其地面面积的5 2 其它场所 内走道 房间等 自然排烟窗 口 的有效面积 不应小于其建筑面积的2 1 2 2 3设计原则1 自然排烟窗 口 的设置 应设置在排烟区域的顶部或外墙上方 当设置在外墙上时 排烟窗 口 应在储烟仓以内或室内净高度的1 2以上 并应沿烟气的气流方向开启 注 排烟窗高度等有特殊规定的场所除外 防排烟技术规范 送审稿中提到 自然排烟窗 口 距该防烟分区内最远点的水平距离不应大于30m 排烟窗 口 宜分散布置 自动排烟窗附近应同时设置便于操作的手动开启装置 手动开启装置距地面高度宜1 5m 2 自然排烟窗有效面积的计算 对于悬窗 平开窗 顶开窗等 当开窗角大于等于70 时 其有效排烟面积可按其窗面积计算 当开窗角小于70 时 其有效排烟面积应按窗的开启投影面积计算 侧拉窗的有效排烟面积按可开启的最大窗口面积计算 百叶窗的有效排烟面积按窗的有效开口面积计算 其它可开启外窗型式的有效面积计算按有关规范 标准等的规定进行 3 自动自然排烟系统的联动与控制 自动排烟窗 自动挡烟垂壁应具备手动开启 远程启闭 与火灾自动报警系统联动等功能 机械补风风机应具备手动启停 远程启停 与自动排烟窗及火灾自动报警系统联动等功能 1 2 3机械排烟1 2 3 1适用范围 根据防火规范的有关规定 应设置排烟措施 但又不具备采用自然排烟条件的场所 部位 1 2 3 2设计指标排烟量计算是排烟系统设计的基础 我国现行的建筑设计防火规范中 机械排烟系统排烟量计算采用的方法主要是经验指标法 面积指标或换气次数指标 担负一个防烟分区 或室内净高大于6m且不划分防烟分区的空间 的排烟系统 其单位面积排烟量为60m3 h m2 单台风机排烟量不应小于7200m3 h 担负二个及以上防烟分区的排烟系统 其排烟量按最大防烟分区面积确定 单位面积排烟量为120m3 h m2 担负中庭的排烟系统 其排烟量按中庭体积的换气次数指标确定 当中庭体积小于等于17000m3时 换气次数为6次 h 当中庭体积大于17000m3时 换气次数为4次 h 且排烟量不应小于102000m3 h 汽车库排烟系统 排烟量按汽车库体积换气次数不小于6次 h确定 注 据规范有关条文说明中介绍 以上数据主要采用了日本 美国等国外的资料 1 2 3 3设计原则1 机械排烟系统的设置 横向宜按防火分区 走道的机械排烟系统宜竖向设置 房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置 竖向穿越防火分区时垂直排烟管宜设置在管井内 穿越防火分区的排烟管应在穿越处设置2800C排烟防火阀 2 补风系统的设置地下建筑和地上密闭场所的机械排烟系统 应设置补风系统 当采用机械补风系统 其补风量不应小于排烟量的50 补风应直接从室外引入 3 室内排烟口或排烟阀的设置应按防火分区设置 并应与排烟风机连锁 排烟口或排烟阀平时为关闭时 应设置手动和自动开启装置 排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反 排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1 5m 排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应大于30m 4 室外排烟口与进风口的设置室外排烟口宜布置在进风口的上方 两者高差不宜小于3m 当两者水平布置时 水平距离不宜小于10m 且宜布置在建筑物的不同朝向 当受条件限制进风口布置在排烟口的上方时 两者应布置在建筑物的不同朝向 保证进风口不受火 烟威胁 5 排烟风机及其补风送风机安装在室内时应设置专用风机房或进行防火分隔保护 6 排烟风机选型可采用离心式或轴流排烟风机 满足280 时连续工作30min的要求 排烟风机入口处应设置能自动关闭的280 排烟防火阀 并连锁关闭排烟风机 7 排烟系统管材 管件选择系统的管道 风口及阀门等必须采用不燃材料制作 排烟金属管道的壁厚应符合 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243中关于高压系统矩形风管壁厚的规定 8 系统联动与控制 在风机控制柜处手动启停排烟风机 在消防控制中心远程启停排烟风机 并正确反馈信号 现场手动开启常闭排烟口 排烟阀 联动排烟风机 并向火灾报警控制器反馈信号 消防控制中心远程开启常闭排烟口 排烟阀 联动排烟风机 并向火灾报警控制器反馈信号 机械排烟系统能与火灾自动报警系统实现联动功能 1 3暖通 空调系统的防火措施1 3 1暖通 空调系统引发火灾的成因暖通 空调系统可分为采暖系统 通风系统 空调系统等子系统 引起火灾或火灾蔓延的因素很多 归纳起来主要有在以下几个方面 系统的选择不当 设备的选型与布置不当 管道的布置与选材不当 管道附件 防火阀 绝热材料等 的选择与布置不当 1 3 2暖通 空调系统的主要防火措施1 3 2 1采暖系统1 甲 乙类厂房 库房 严禁采用明火或电热散热器采暖 2 直接采用热水 或蒸汽 采暖可能引起燃烧或爆炸危险场所的采暖系统 应采用热风采暖系统 空气不循环使用 3 采暖管道应按规范要求进行敷设 4 在散发可燃或爆炸危险粉尘 纤维的厂房内 采暖系统散热器表面温度应符合规范要求 5 采暖管道和设备的绝热材料应符合规范要求 1 3 2 2通风 空调系统1 甲 乙类厂房 房间 应设置良好的通风设施 空气不循环使用 2 甲 乙类厂房的送风设备 排风设备应按规范要求妥当布置 3 空气中含有易燃 易爆危险物质的房间 其通风设备应合理选择 采用防爆型设备 4 含有燃烧或爆炸危险粉尘 纤维的丙类厂房的空气 在循环使用前应进行净化处理 并处理达到防爆要求 5 含有燃烧或爆炸危险粉尘的空气 其除尘设备应按规范要求选型 布置 并设必要的泄压装置 6 排除含有燃烧或爆炸危险气体 蒸汽 粉尘的排风系统 应设置静电接地装置 设备布置妥当 风管材质应按规范要求选择 7 通风 空调系统的风管应按防火规范要求妥当布置 8 通风 空调系统的防火阀应按防火规范要求妥当设置 9 风管材质和设备 风管 的绝热材料应按防火规范要求妥当选择 10 燃油 燃气锅炉房的通风系统应按有关规范要求进行设置 11 洁净厂房等特殊厂房的通风 空调系统的防火措施应符合有关规范的规定 2防烟系统设计中的一些问题 2 1关于加压送风门洞风速法中同时开启门计算数量n的确定加压送风量 L 计算的门洞风速法 L nFv 1 b 3600 a式中火灾时的同时开启门计算数量n对送风量计算结果影响很大 关于n值 建规 第9 3 2条的条文说明中指出 对于多层建筑和高层工业建筑 n 2 高规 第8 3 2条的条文说明中指出 20层以下 n 2 20层以上 n 3 两者均注明其计算公式和参数来源于 实用供热空调设计手册 或 采暖通风设计手册 显然 n值与楼梯间和前室 或合用前室 防火门的开启层数直接相关 若知道开启的层数和这些楼层的开启门数 就可以得出n值 计算时 不谈同时开门的层数 只谈同时开启的门数 往往会造成不知道这些开启门数分布在哪一层 容易产生混乱 但现行规范中均未明确提出火灾时楼梯间和前室 或合用前室 防火门应开启的层数 关于火灾时楼梯间和前室 或合用前室 防火门应开启的层数 目前国内尚无统一的意见 主要有以下几种观点与做法 1 实用供热空调设计手册 第13 4 7条中提到前室 或合用前室 的加压送风口的同时开启层数 先提出应开启着火层及其上 下相邻层 共3层 但后面又说需按系统负担的层数不同区别对待 负担3 19层时同时开启2层 负担20 32层时同时开启3层 显然 前后有些不一致 据此 负担19层时只要开启2层即可 负担20层时则要开启3层 似乎没有充分的理由 还有 该处只提到火灾时前室 或合用前室 送风量计算的同时开启层数 并未提及楼梯间的 其实计算楼梯间送风量时 还是要确定火灾时同时开门层数的 2 全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调 动力 第4 10 8条中提出 火灾时可同时开启3层门 也可开启2层门 但是要知道在相同门洞风速的前提下 同时开启3层或2层门的计算送风量相差1 3 3 上海市地方标准 建筑防排烟技术规程 第3 3 2条中规定 火灾时只开启着火层1层的送风口 其条文说明中解释的理由是 火灾时 虽然3层同时疏散 但产生烟气的只有1层 所以只要开启着火层本层的送风口 就可阻挡烟气 显然 上海标准的前提是 火灾时烟气只在着火层 不会侵入相邻层 火灾初期 火灾发生后5 15min内 时着火面不大 辐射热较低 烟气流动比较缓慢 这种前提基本成立 但到了火灾发展期 燃烧面积迅速扩大 燃烧强度迅速增大 温度升高 气体对流增强 哪怕与相邻层只有很小漏洞 烟气即可迅速侵入相邻层 特别是地下室火灾时更是如此 故这种前提较难保证 因此 有必要提高着火层相邻层的防护等级 以减少烟气侵入的可能性 个人认为 这也是 火灾自动报警系统设计规范 有关规定的出发点 个人认为 不论楼梯间还是前室 或合用前室 其加压送风量计算时都需要确定n值 为了确定n值 首先要确定火灾时开门的层数 然后结合这些层的具体开门数 自然可以得出n 为了与 报警规范 相协调 提高着火层相邻层的防护等级 火灾时开门的层数 在楼层为3 32层时 不论其负担的楼层数多少 均应按着火层及其上 下相邻层 共3层 考虑 且这种做法在实际的工程设计中一般不会有太大困难 基于以上考虑 浙江省地方标准 建筑工程消防验收规范 附录表B 1 建筑消防设施逻辑关系表 中明确提出 火灾时应启动报警楼层及其上 下层的正压送风阀 口 也就是说 加压送风量计算时同时开门的层数应按着火层及其上 下相邻层 共3层 考虑 当然 如果建筑物的楼层数仅为1 2层时 则需全部开启 2 2关于地下室与地上共用楼梯间的加压送风系统设计 当地下室与地上公用楼梯间时 现行 建规 高规 均要求楼梯间在首层应进行防火分隔 将地上与地下部分完全隔开 此时楼梯间的地上 地下部分可视为两部独立的楼梯间 除了少数特殊情况外 地下室楼梯间一般都不具备自然排烟条件 对于这种地下室楼梯间是否必须设置机械防烟设施 如需设又如何设置 下面加以简单讨论 2 2 1对于这种共用楼梯间 是否必须设置机械防烟设施 根据 建规 高规 的有关规定 当不具备自然排烟条件时 防烟楼梯间应设置机械防烟设施 但对于一些特殊的地下室 如仅1层的住宅地下室等 是否一定要设加压送风系统 各地方的做法存在一定的差异 浙江省2007年2月发布实施的 二OO六年浙江省消防工程技术专家组研讨会纪要 浙建发 2007 36号 第63条规定 住宅建筑如果地下室 2层或地下层与室外出入口地坪高差 10m的非营业性场所 地上部分建筑的楼梯间或前室 合用前室均为自然排烟的 建筑地下部分的楼梯间或前室 合用前室可不设机械防烟 江苏省 江苏省住宅设计标准 第8 4 14条规定 对于高层住宅 如果地上部分的防烟楼梯间和前室均设置可开窗自然排烟 地下室为车库或设备用房 且仅为1层时 地下室防烟楼梯间和前室可不采取机械防烟设施 上海 规程 第3 1 8条规定 当地下为1 2层 且地下最底层的地坪与室外出入口地面高差不大于10m时 应设置封闭楼梯 当封闭楼梯间首层有直通室外的门或有不小于1 2m2的可开启外窗时 其楼梯间可不采用机械加压送风方式 可见 不同地方对于一些特殊地下室楼梯间防烟设施设置的困难性和必要性理解不同 放宽处理的程度也有所不同 因此 在尚无全国性统一的规定前 在不同地方进行设计时 应充分了解各地的不同做法 以避免不必要的返工 另外 也希望尽快出台全国性统一标准 2 2 2对于这种楼梯间如何设置机械防烟设施 目前国内主要有以下几种观点与做法 1 设计手册 第13 4 10条中提出 当地上 地下加压送风量相等或相近时 可合用送风竖井和送风机 通过采用常闭型电控风口和自控 实现地上 地下层的分别送风 当地上 地下加压送风量相差较大时 可合用送风竖井 分设风机或采用调速风机 或采用较大风量风机加旁通阀 采用常闭型电控风口和自控 实现地上 地下层的分别送风 该方法强调送风口需采用常闭型电控风口 通过合适的风机配置方案和自控 来满足地上 地下层的送风量要求 该方法能较好地满足送风要求 但系统成本和控制要求相对较高 2 技术措施 第4 10 9条中提出 地上 地下楼梯间加压送风系统 宜分别设置 若合用一个风道时 风量应叠加 且均应满足地上 地下楼梯间加压送风系统要求 正在编制的国家 建筑防排烟系统技术规范 送审稿 中也提出了类似的要求 技术措施 强调加压送风系统宜分别设置 若系统合用时 地上 地下送风量应叠加 没有要求一定要采用常闭型电控风口 只要能调节好风量 满足地上 地下楼梯间加压送风系统要求 系统合用时采用常开百叶风口也是可以的 技术措施 提供了系统合用时的另一种解决方法 显然 当采用常开百叶送风口时 系统成本和控制要求相对较低 系统会更可靠 个人认为 只保证地上 地下楼梯间的送风量平衡 特别是地下室层数较少 只有一层或二层 时 采用常开百叶送风口方案是一种不错的选择 3排烟系统设计中的一些问题 3 1关于排烟量的计算关于排烟量计算 目前国内外采用的方法主要有经验指标法和火灾模型法 1 经验指标法现行的 建规 高规 采用的方法都是经验指标法 面积指标或换气次数指标 对于担负一个防烟分区的排烟系统 二个及以上防烟分区的排烟系统 中庭排烟系统 汽车库排烟系统等 均有明确的规定 此处不再一一列举 2 火灾模型法火灾模型法是当今美国 英国 日本等国家普遍采用的方法 但由于各自的火灾模型不尽相同 其计算方法也有差异 目前应用较广的是美国国家防火协会 NFPA NFPA92B 大厅 中庭和大空间烟气控制系统导则 提供的方法 该方法是在计算烟气质量流率和烟气平均温度等的基础上计算排烟量 排烟量 V 按以下公式计算 V MpT p0T0式中 V 排烟量 m3 s Mp 烟气质量流率 kg s p0 环境温度下的密度 kg m3 通常t0 20 p0 1 2kg m3 T0 环境的绝对温度 K T 烟气的绝对温度 K T T0 T T 烟气平均温度与环境温度的温差 K 火灾产生烟气的质量流率Mp受多种因素的影响 如起火地点及其空间形态 火灾热释放率 heatreleaserate 最小清晰高度 clearheight 等 关于烟气质量流率的计算 NFPA92B根据不同的烟缕形式 如轴对称型 阳台溢出型 窗口型 墙型 角型等 给出了相应的计算公式 烟气平均温度与环境温度的温差 T 按以下公式计算 T Qc MpCp式中 Qc 火灾热释放率的对流部分 一般取值为0 7Q KW Cp 空气的定压比热 一般取值为1 02kJ kg K 上海 规程 和目前正在编制的国家 建筑防排烟系统技术规范 送审稿 中的排烟量计算 均采用了该方法 个人认为 上述两种方法各有特点 指标法简单易于操作 但不论何种场所都套用同样的指标 似乎过于粗放 缺乏针对性 火灾模型法需根据不同的火灾场景 建立火灾模型进行计算 更加严谨 科学 但相对复杂 广大设计人员宜尽早了解 熟悉 3 2关于自然排烟窗的形式与有效排烟面积计算 3 2 1自然排烟窗的形式关于自然排烟窗的形式 现行 建规 高规 中都没有明确的要求 但一些地方标准 如北京市地方标准 自然排烟系统设计 施工及验收规范 和上海 浙江的地方标准等 都有较具体的规定 一般均认为悬窗 包括上悬 中悬 下悬窗 平开窗 顶开窗 侧拉窗 百叶窗等均可作为自然排烟窗使用 上海 规程 的有关条文说明中提出 上悬窗不可作为自然排烟窗使用 因为其对火灾烟气的流动较为不利 但由于防水好 开启方便 上悬窗是使用最广泛的窗型 要禁止其使用 难度很大 基于使用上的考虑 据有关文献介绍 上海后来恢复了上悬窗作为排烟窗的使用 作为自然排烟窗 上悬窗相对于下悬窗而言 其对火灾烟气的流动无疑较为不利 在同样的开启角度下 上悬窗的有效排烟系数一定比下悬窗小 但到底差异多大 目前国内尚未见到具体的测试数据 建议有关科研院校进行专题的试验和研究 得出有效的数据 供设计参考使用 当然 把悬窗作为自然排烟窗使用时 在可能的情况下 还是应尽量采用下悬窗 3 2 2自然排烟窗有效面积的计算关于自然排烟窗有效面积的计算 现行 建规 高规 中都没有具体的计算方法 一些地方标准针对不同窗型给出了具体的计算规定 但表述上有所不同 当开窗角小于700时 其有效排烟面积计算 有的地方标准按窗的 水平投影面积 计算 有的按窗的 开启投影面积 计算 个人认为 水平投影面积 算法一般适用于悬窗 对于平开窗 顶开窗 则较难理解 因此 建议按 开启投影面积 计算 以避免不必要的误解 也希望有关部门尽快制定全国性统一的自然排烟窗有效面积计算方法 3 3关于中庭的排烟设计 现行 高规 规定 对于净空高度小于12m的中庭 可采用可开启天窗或高侧窗的自然排烟方式进行排烟 对于不符合自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭 应采取机械排烟方式 有关条文说明中指出 净空高度超过12m的中庭 之所以不采取自然排烟 是考虑到火灾烟气在上升过程中因烟气温度降低而出现 层化现象 导致烟气无法从中庭顶部自然排出 故而采取机械排烟 现行 建规 规定了中庭应设排烟设施 但未规定采取何种排烟方式 有关条文说明中列举了某商城火灾时烟气很快升至12m以上的流动情况 还指出 中庭内部一旦发生火灾 烟气在十几秒内就能上升至27m的顶板处 并进一步形成烟气层 故对中庭应设置机械排烟的高度未限制在12m 显然 现行 高规 和 建规 在中庭烟气流动和排烟的要求上存在不同规定 个人认为 造成两个规范处理方式不一致的主要原因在于对中庭火灾模型认定上的不一致 高规 可能偏向于小型火灾 其热释放率小 烟气温度低 故容易产生 层化现象 建规 可能偏向于大中型火灾 其热释放率大 烟气温度较高 故不容易产生 层化现象 烟气能够上升至中庭顶部 因此 如何认定中庭火灾模型是中庭排烟的关键 正在编制的国家 建筑防排烟系统技术规范 送审稿 亦采用了美国国家防火协会 NFPA NFPA92B的火灾模型 可按此标准计算出相应的排烟量 确定采取相应的排烟设施 虽然如此 毕竟它是美国标准 不一定完全适合中国的国情 故笔者建议有关科研院校进行专题的试验和研究 建立我国自己的火灾模型和理论 供有关规范修订和设计参考使用 3 4关于有顶棚步行街的排烟设计 近年来 随着各类功能复杂建筑 特别是大型商业综合体建筑的不断涌现 为解决其消防疏散问题 建筑设计提出了所谓有顶棚步行街的概念 把有顶棚步行街作为准室外安全区使用 这种做法给建筑防排烟设计带来了许多新的课题 关于有顶棚步行街 正在编制的国家 建筑设计防火规范 整合修订征求意见稿 有关条文提出了8款要求 其中关于排烟方面 第6款提出 步行街顶棚高度不应小于6 0m 顶棚应设置排烟口并均匀布置 其总面积不应小于步行街地面面积的20 第8款还提出 当步行街为全封闭内街时 应按本规范有关中庭的要求执行 笔者认为 由于步行街的宽度不小于两侧建筑相应的防火间距要求 故其排烟问题可能存在几种情况 1 如顶棚能完全打开 则步行街完全是室外 两侧的建筑可视为两栋建筑 则不存在所谓室内排烟问题 2 如顶棚全封闭 则应按中庭形式进行处理 相应设置排烟设施 3 如顶棚部分打开 则涉及需打开多少面积才可将其视为准室外安全区的问题 目前这还是一个课题 建筑设计防火规范 整合修订征求意见稿 第5 3 8条中提出了20 的指标 是否合适 还需有关部门去专题论证 另外 如采用自然排烟 还应考虑步行街顶棚高度问题 为了加大储烟仓 要求顶棚高度不小于6 0m的规定是合适的 但是高度是否就没有限制了 个人认为 应对顶棚高度进行一定的限制 因为太高后会影响自然排烟的效果 类似于中庭的情况 至于高度上限为多少 也还需有关部门去专题论证 个人认为不超过24