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寶雞市青少年科技活動中心設(shè)計... 閱讀 5346 次 某高層住宅防煙系統(tǒng)設(shè)計
某高層住宅防煙系統(tǒng)設(shè)計
孔繼紅 葛一春
（寶雞市建筑設(shè)計院721000寶雞）
本工程為寶雞市某小區(qū)新建住宅樓，地上三十三層，地下一層，其中地上部分為住宅，地下為儲藏室。總建筑面積14291.2平方米，建筑高度96.15米。在住宅核心筒部位防煙樓梯間為剪刀梯，從地下一層直上高層部分，其中一部樓梯下地下室，并在一層設(shè)有防火門，將地上地下隔成兩個獨立的防煙樓梯間。
一、方案確定
圖1為標準層平面核心筒部分，由圖可見防煙樓梯間、合用前室及前室均無可開啟外窗，不具備自然排煙條件，根據(jù)規(guī)范GB 50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）規(guī)定應(yīng)設(shè)機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。本工程考慮為防煙樓梯間及合用前室加壓送風(fēng)，而前室不送風(fēng)的防煙方式。
根據(jù)《高規(guī)》（第8.3.3條）規(guī)定層數(shù)超過三十二層的高層建筑，其送風(fēng)系統(tǒng)及送風(fēng)量應(yīng)分段設(shè)計。本工程供剪刀樓期間及合用前室加壓送風(fēng)使用的風(fēng)道在十七層平面用樓板隔開，上、下兩端加壓送風(fēng)量及風(fēng)壓均分別計算。對于下地下室的防煙樓梯間沒有單獨設(shè)加壓送風(fēng)風(fēng)道，而與地上部分共用送風(fēng)豎井。
圖1 標準層平面核心筒
合用前室送風(fēng)口采用常閉型電控風(fēng)口，火災(zāi)時開啟著火層及相鄰上層風(fēng)口，同時聯(lián)動對應(yīng)的風(fēng)機啟動；僅為地上部分防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)口采用自垂式百葉風(fēng)口，著火時所有風(fēng)口與相應(yīng)風(fēng)機同時打開；與地下室共用風(fēng)井的防煙樓梯間送風(fēng)口采用常閉型電控風(fēng)口，當?shù)厣蠈影l(fā)生火災(zāi)時開啟地上風(fēng)口和風(fēng)機，地下層發(fā)生火災(zāi)時開啟地下風(fēng)口風(fēng)機。
二、合用前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
機械加壓系統(tǒng)風(fēng)量隨建筑條件的不同而不同，如開啟門的數(shù)量、疏散門的大小、建筑高度等不同，計算所得的風(fēng)量就會不同，但計算結(jié)果的加壓送風(fēng)量不能小于《高規(guī)》的要求。
本文采用風(fēng)速法、壓差法分別算出風(fēng)量，取其中最大值與《高規(guī)》所規(guī)定的數(shù)值做比較，再取其中大值做為系統(tǒng)計算加壓送風(fēng)量。值得注意的是，本工程合用前室疏散門超過兩個，對高規(guī)中所給風(fēng)量應(yīng)乘以1.5~1.75系數(shù)進行修正后，在于以上計算值比較。
表1合用前室的機械加壓送風(fēng)量計算表
|
加壓部位： |
合用前室 |
||||||
|
1: 保持正壓值所需的風(fēng)量：L1=0.827A△P 1/n×1.25×N1 |
|||||||
|
疏散門種類： |
雙開 |
長度(m)： |
1.2 |
高度(m)： |
2.1 |
數(shù)量： |
3 |
|
電梯門種類： |
雙開 |
長度(m)： |
1.1 |
高度(m)： |
2.1 |
數(shù)量： |
2 |
|
疏散門縫寬度（M）: |
0.004 |
電梯門縫寬度（M）: |
0.006 |
||||
|
疏散門縫總長度（M）: |
26.1 |
電梯門縫總長度（M）: |
17 |
||||
|
A——每層電梯門及疏散門總有效漏風(fēng)面積： |
0.2064 |
||||||
|
△P——壓力差 Pa |
50 |
||||||
|
n——指數(shù)一般取2 |
2 |
||||||
|
N1——漏風(fēng)門的數(shù)量 |
2 |
||||||
|
保持正壓值所需的風(fēng)量（m3/h）：L1＝ |
10862.82 |
||||||
|
2: 著火層疏散門為保持門洞處風(fēng)速的風(fēng)量（m3/s）：L2=3600n*F*v(1+b) /a |
|||||||
|
F——每層開啟門總面積： |
7.56 |
||||||
|
V——門洞端面風(fēng)速： |
0.7 |
||||||
|
n——開啟門的數(shù)量 |
1 |
||||||
|
開啟著火層疏散門為保持門洞處風(fēng)速的風(fēng)量：L2= |
19051.2 |
||||||
|
合用前室機械加壓送風(fēng)量(m3/h)=max(L1,L2，18000~24000) |
20000 |
||||||
如表中所示，將壓差法、風(fēng)速法計算所的風(fēng)量與高規(guī)規(guī)定風(fēng)量比較后確定本工程合用前室機械加壓送風(fēng)量為20000 m3/h，由此可以選用SWF-IV-8A#混流通風(fēng)機（L=22117m3/h， H=508pa；n=960r/min, N=5.5KW）為合用前室加壓送風(fēng)。
三、防煙樓梯間正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
樓梯間風(fēng)量選擇與合用前室相同，分別采用風(fēng)速法、壓差法分別算出風(fēng)量，取其中最大值與《高規(guī)》所規(guī)定的數(shù)值做比較，再取其中大值做為系統(tǒng)計算加壓送風(fēng)量。需要注意的是，同一樓層兩個樓梯間的門分別開向前室和合用前室，單從一部樓梯來看，它的門交錯開向前室和合用前室，其中合用前室設(shè)有機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，而前室沒設(shè)。從最不利角度出發(fā)，為安全起見，在與高規(guī)規(guī)定數(shù)值做對比時選用了防煙樓梯間送風(fēng)而前室不送風(fēng)的加壓送風(fēng)量進行對比。
表2 防煙樓梯間的機械加壓送風(fēng)量計算表
|
加壓部位： |
防煙樓梯間 |
||||||
|
1: 保持正壓值所需的風(fēng)量：L1=0.827A△P 1/n×1.25×N1 |
|||||||
|
疏散門種類： |
單開 |
長度(m)： |
1 |
高度(m)： |
2.1 |
數(shù)量： |
1 |
|
疏散門縫寬度（M）: |
0.004 |
|
|
||||
|
疏散門縫總長度（M）: |
6.2 |
|
|
||||
|
A——每層電梯門及疏散門總有效漏風(fēng)面積： |
0.0248 |
||||||
|
△P——壓力差 Pa |
30 |
||||||
|
n——指數(shù)一般取2 |
2 |
||||||
|
N1——漏風(fēng)門的數(shù)量 |
17 |
||||||
|
保持正壓值所需的風(fēng)量（m3/h）：L1＝ |
8593.68 |
||||||
|
2: 著火層疏散門為保持門洞處風(fēng)速的風(fēng)量（m3/s）：L2=FVN2 |
|||||||
|
F——每層開啟門總面積： |
2.1 |
||||||
|
V——門洞端面風(fēng)速： |
0.7 |
||||||
|
N2——開啟門的數(shù)量 |
2 |
||||||
|
開啟著火層疏散門為保持門洞處風(fēng)速的風(fēng)量：L2= |
10584 |
||||||
|
樓梯間的機械加壓送風(fēng)量(m3/h)=max(L1，L2,25000~30000) |
25000.00 |
||||||
如表中所示，將壓差法、風(fēng)速法計算所的風(fēng)量與高規(guī)規(guī)定風(fēng)量比較后確定本工程合用前室機械加壓送風(fēng)量為25000 m3/h，由此可以選用SWF-IV-10A#混流通風(fēng)機（L=32392m3/h， H=446pa；n=720r/min, N=7.5KW）為防煙樓梯間加壓送風(fēng)。
四、系統(tǒng)設(shè)置
如圖2、3所示，加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機分別設(shè)于樓梯間屋面和地下室風(fēng)機房內(nèi)。合用前室的十七至三十三層設(shè)置一個送風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機設(shè)置于屋頂，地下一層至十六層設(shè)置一個送風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機設(shè)置于屋面上。送風(fēng)口采用手動自動開啟（常閉型）送風(fēng)口，發(fā)生火災(zāi)時，由消防中心遠距離開啟(或手動開啟)著火層及上層風(fēng)口開啟送風(fēng)，同時聯(lián)動對應(yīng)的風(fēng)機啟動。十六層以及三十三層著火時，開啟著火層及其下層風(fēng)口，同時聯(lián)動對應(yīng)系統(tǒng)風(fēng)機啟動。
剪刀樓梯間的十七至三十三層每部樓梯設(shè)置一個送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)機設(shè)置于屋頂上；一層至十六層設(shè)置一個送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)機設(shè)置于地下室風(fēng)機房內(nèi)。下地下室的樓梯間送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)口采用手動自動開啟（常閉型）送風(fēng)口, 其余防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)口采用自垂式百葉風(fēng)口，當?shù)叵掳l(fā)生火災(zāi)時，由消防中心遠距離開啟(或手動開啟)地下室風(fēng)口送風(fēng)，聯(lián)動系統(tǒng)風(fēng)機開啟，地上火災(zāi)時，由消防中心遠距離開啟(或手動開啟)地上風(fēng)口以及系統(tǒng)風(fēng)口全部開啟同時聯(lián)動兩風(fēng)機開啟。
圖2 樓梯間屋面風(fēng)機布置平面圖
圖3 地下室風(fēng)機布置平面圖
本文結(jié)合某一工程實例，簡要介紹其工程概況，并具體分析了其系統(tǒng)設(shè)置原則及應(yīng)注意問題。本文采用的工程實例是具有代表性的分段設(shè)計的防煙系統(tǒng)。
五、結(jié)論
1） 本文較為完整地分析了地上、地下層共用樓梯間的防煙設(shè)計問題，并確定該工程的防煙設(shè)計方案。
2） 在對共用防煙樓梯間進行機械防煙設(shè)計時，應(yīng)用風(fēng)速法計算出前室及防煙樓梯間相應(yīng)風(fēng)量。
3） 應(yīng)本著科學(xué)的態(tài)度，靈活設(shè)計，因地制宜，合理運用各種方案及其組合，積極有效地保證火災(zāi)時共用防煙樓梯間的安全疏散功能。
參考文獻
[1]《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2006)
[2]《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50045-95)
[3]《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊(第2 版)》陸耀慶
[4]《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 暖通空調(diào)·動力》2009版
(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會 文徑網(wǎng)絡(luò)：呂琳琳 尹維維 編輯 劉真 文徑 審核)
