民用建筑防烟设计探讨--论文.doc

高层住宅及学生宿舍防烟设计探讨摘要：本文主要探讨民用建筑中的高层住宅和内廊式学生宿舍的防烟楼梯间设计。依据相关建筑设计规范和防火规范，提出较为合理的设计方案以供参考。 关键词：高层住宅；学生宿舍；防烟楼梯间改革开放30多年来，随着经济的发展，我国建筑业也取得了令人满意的成果。越来越多的高层建筑、高耸建筑和公共建筑拔地而起，与此同时许多新的问题也随之而来。1997年1月29日，湖南长沙市燕山酒家发生特大火灾，11名公安干警、消大火共造成40人死亡、89人受伤；2003年11月3日在湖南衡阳发生特大火震，造成其中包括20多名消防官兵牺牲；2003年11月24日2时50分,俄罗斯某大学留学生宿舍发生特大火灾，共造成41人死亡、171人受伤，其中有11名中国留学生罹难，38人受伤；2008年11月14日6时10分左右，上海商学院徐汇校区学生宿舍发生火灾，4名女生从6楼宿舍阳台跳楼逃生，当场死亡。惨痛的灾难教训表明灾难的发生不是都能有效避免，但是合理的建筑设计能够减少人员的伤亡和财产损失。这就对建筑设计提出了更高的要求，而建筑物的楼梯设计一直是建筑设计和防烟设计中最为重要重要组成部分，也一直是建筑设计中的难题，尤其是高层建筑和人群相对集中的公共建筑。1 高层住宅防烟楼梯间设计高层建筑尤其是超过100m的建筑，防烟楼梯间是火灾时的主要疏散通道，楼梯间及其前室必须保证在一个相当长的时间内（至少15到25分钟）无烟或只能有非常少量的烟气侵入。楼梯间及其前室的防排烟有两种方案，自然排烟和加压送风排烟。自然排烟方式是利用自然条件在自然力的作用下，使火灾产生的烟气不能侵人到防烟楼梯间和消防电梯内。加压送风方式是人为设置送风口和机械排烟口，通过强制风力使得烟气得以排散。高层民用建筑设计防火规范第8.2.1条：“除建筑高度超过50 m的一类公共建筑和建筑高度超过100 m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室和合用前室,宜采用自然排烟方式。”规范之意是说，防烟楼梯间必须要与前室合用才能发挥作用，以下就通过几类情况来介绍防排烟楼梯间设计。1.1 高层住宅（32m左右高）前室不靠外墙的防烟楼梯间设计 图1 封闭前室防烟楼梯间设计 图2 加压送风前室防烟楼梯间设计 在1995年高层民用建筑设计防火规范中要求在二类高层建筑32m以下时可以设置封闭楼梯间，而图1所示为楼梯间为非封闭，前室为封闭，符合95规范要求。32m以下的住宅如果防烟门能够维持10分钟的时间就足够所有人员逃生。所以，对于通向楼梯间的门为防烟门，笔者认为可以设置为玻璃门或者是上方带有亮子的门，这样便于逃生者观看楼梯间内的情况作出正确判断，也方便与救生者通过玻璃门观看前室内的情况。对于非人口密集的县城或者村镇，由于经济条件等诸多因素的影响，尚具有适用性，不宜完全按照新规范强制执行。如果在前室内使用强制排烟手段，设计如图2所示，在前室左右两侧或者任一侧设置加压送风口。但不论前室是否设置进风口，其通道宽度都应该要尽量符合以下要求：，M应该，其中K为规范要求的梯段宽值。1.2 高层住宅（50m左右高）防烟楼梯间和电梯间结合设计（图3）图3 靠外墙前室防烟楼梯间与电梯间结合设计 图4 结构中心防烟楼梯间与电梯间结合设计国家防火规范规定合用前室面积不小于，而笔者认为，对于此种高度，防烟楼梯间前室面积最好在至之间较为合适。因为发生火灾时，电梯间不单是向下疏散，而且还有消防人员向上反方向的救援、运送消防工具及受伤居民等，这样就与疏散人员互相交叉。此外，防火规范规定，当楼层面积小于时，只设一部消防电梯，容纳人数大约为15人。至少会有80到90人居住使用，那么加上人员的相互交叉，而且火灾时的疏散时间有限和老龄化严重，所以面积适当扩大是非常有必要的。高层建筑防火规范规定，靠外墙的合用前室排烟窗户面积应不小于。窗户的位置应该尽量的靠高，抽吸作用较强烈，这样更有利于排烟。 1.3 高层住宅（100m左右高）防烟楼梯间和电梯间结合设计鉴于高度约100m的建筑大多采用框架剪力墙结构，由于考虑到结构抗震的因素，在任何一侧或者一端设置楼梯间都对结构抗震不利，扭转效应明显。所以，大部分建筑均把楼梯间和电梯间设置在其中心部分（图4），并且将二者结合在一起设计。如图中所示，机械排烟通道和送风口应当分两侧对称布置，便于通风，形成气流，但距离不宜过远，若过远就不能形成有效的较大的气压流动。楼梯间应该设置防烟门，通向前室的门必须设置防火门，保证前室的无烟安全，此外，由于建筑高度的增加，前室面积在至之间较为合适。2 内廊式宿舍逃生楼梯设计图5 传统学生宿舍楼梯间设计图6 改进后的楼梯间布置与设计传统学生公寓一般为砖混或者框架结构，一般为4至6层，各个宿舍开间和进深均相同，如图5所示。宿舍开间为3.3m，进深6m，阳台宽1.2m，走廊轴线宽度2.1m，楼梯间轴线宽度3.3m，进深6m。按照现有建筑防火规范，设计三个楼梯间，以满足袋型走廊的设计要求。上海商学院徐汇校区学生宿舍发生火灾导致4名女生跳楼死亡的惨痛教训告诉我们必须对传统的宿舍楼设计进行改进，图6为改进后的建筑设计简图。建筑面积和所有的尺寸保持不变，设置两个主要的楼梯以供通行，较之前的设计少了一个主要的楼梯，在走廊的尽端各增设一个逃生楼梯。逃生楼梯出口至少为走廊宽度的1/2，在火灾情况下易于通行，特别是在走廊尽端的宿舍可以顺利有序通行。走廊宽度执行相关规范设计即可，但最小不能小于2.1m。图6中还应该在主要楼梯口处（标记A处）设置一道防烟门，造价低廉的玻璃推拉门亦可，因为宿舍防火主要是防止烟气弥漫，发生特大火灾的可能性较小，简单的设置可以减缓烟气的扩散。3 结语（1）对于高层住