淺議高層民用建筑地下室通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：高層民用建筑，通風(fēng)，排煙，防火，補(bǔ)風(fēng)
改革開放以來，各地都興建了許多大型高層建筑，隨之而來的消防排煙問題越來越引起重視。高層建筑疏散困難，滅火不易，尤其以地下室的防火是高層建筑中最重要的。在民用建筑的消防設(shè)計(jì)中，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其中很重要的部分。因?yàn)榕艧熢O(shè)計(jì)是確保排除著火的防煙分區(qū)產(chǎn)生的煙氣并防止煙氣向其其它防煙分區(qū)擴(kuò)散。這樣，火災(zāi)時(shí)候處于建筑物內(nèi)的人員就可以成功疏散，最大限度的減少火災(zāi)時(shí)候的人員傷亡。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是暖通專業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。該系統(tǒng)主要是滿足室內(nèi)人員的新風(fēng)需求，有時(shí)還可以達(dá)到消除室內(nèi)余熱余濕的目的。
在高層民用建筑地下室的設(shè)計(jì)中，暖通空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)任務(wù)通常是包括地下室的防排煙設(shè)計(jì)和平時(shí)的通風(fēng)設(shè)計(jì)兩方面。而防排煙設(shè)計(jì)又包括排煙系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。雖然防排煙設(shè)計(jì)和通風(fēng)設(shè)計(jì)的使用功能和使用時(shí)間各不同，但考慮到系統(tǒng)的造價(jià)以及管道空間布置等原因，地下室的防排煙設(shè)計(jì)和平時(shí)通風(fēng)換氣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常常有以下幾種形式：
對(duì)于平時(shí)排風(fēng)和火災(zāi)時(shí)排煙系統(tǒng)
a.排風(fēng)和排煙共用同一系統(tǒng)。排煙風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)，高速排煙，低速排風(fēng)。
b.排風(fēng)和排煙共用一個(gè)管道系統(tǒng)，排煙風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)獨(dú)立設(shè)置；排風(fēng)口和排煙口獨(dú)立設(shè)置。
對(duì)于送風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)
a.送風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)共用同一系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)，高速補(bǔ)風(fēng)，低速送風(fēng)。
b.送風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)共用同一管道系統(tǒng)，送風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)獨(dú)立設(shè)置。
下面就這幾種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)做以簡(jiǎn)要分析。
一．排風(fēng)排煙系統(tǒng)。
《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：“擔(dān)負(fù)一個(gè)防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6.00m的不劃分防煙分區(qū)的房間時(shí)，應(yīng)按每平方米面積不小于60m3/h計(jì)算（單臺(tái)風(fēng)機(jī)最小排煙量不應(yīng)小于7200m3/h）。”，“擔(dān)負(fù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3/h計(jì)算。”，“設(shè)置機(jī)械排煙的地下室，應(yīng)同時(shí)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，且送風(fēng)量不宜小于排煙量的50％。”
�。ㄒ唬┡棚L(fēng)排煙共用同一系統(tǒng),即形式a。
這種系統(tǒng)的最主要優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省初投資，而且消防風(fēng)機(jī)在平時(shí)一直處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而不像形式2系統(tǒng)那樣消防風(fēng)機(jī)平時(shí)停滯不用,從而保證了消防風(fēng)機(jī)在火災(zāi)期間能夠正常運(yùn)行。
但是這種系統(tǒng)存在更多得缺點(diǎn)。
缺點(diǎn)之一是低速運(yùn)行時(shí)候的消防風(fēng)機(jī)排風(fēng)量一般大于平時(shí)通風(fēng)時(shí)所計(jì)算的排風(fēng)量。
缺點(diǎn)之二是管道系統(tǒng)的控制存在一定的矛盾：
排風(fēng)系統(tǒng)要求采用常開風(fēng)口進(jìn)行排風(fēng)，且各個(gè)支管間及各個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量分配要求相對(duì)嚴(yán)格，當(dāng)僅僅依靠風(fēng)管的截面積的變化達(dá)不到風(fēng)量分配的要求時(shí)應(yīng)采用風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)；而排煙系統(tǒng)要求排煙風(fēng)口常閉。因著火時(shí)只開啟著火的防煙分區(qū)的風(fēng)口進(jìn)行排煙，所以不需考慮各個(gè)支管段的風(fēng)量平衡問題。
所以，一旦采用排風(fēng)排煙共用系統(tǒng)時(shí)就存在以下幾個(gè)問題：
1，風(fēng)口的開閉。如果采用常閉風(fēng)口在排煙時(shí)是可以的，但是不滿足排風(fēng)要求；如果采用常開風(fēng)口，排風(fēng)情況是滿足的，但在著火時(shí)，高速運(yùn)行的排煙風(fēng)機(jī)從著火的防煙分區(qū)排走的是煙氣，而從其它的未著火的區(qū)域排走的為室內(nèi)空氣，這會(huì)顯著降低排煙的效果。
2，風(fēng)量調(diào)節(jié)。在風(fēng)道的斷面改變對(duì)風(fēng)量的調(diào)節(jié)沒有作用的情況下應(yīng)設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)通風(fēng)時(shí)候的風(fēng)量，但是調(diào)節(jié)閥的設(shè)置會(huì)改變排煙時(shí)候的煙氣通道的截面積，增加排煙系統(tǒng)的阻力。
3，這種系統(tǒng)在平時(shí)低速運(yùn)行時(shí)因?yàn)轱L(fēng)量和電功率都比較大，所以噪音問題也不可忽視。
�。ǘ┡棚L(fēng)排煙系統(tǒng)共用風(fēng)管，獨(dú)立設(shè)置風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
由于排風(fēng)排煙共用系統(tǒng)存在諸多的不足，因而在設(shè)計(jì)中也有采用排風(fēng)排煙共用風(fēng)管系統(tǒng)的，即形式b。
這種形式其實(shí)就是除了風(fēng)管是共用的，風(fēng)機(jī)和風(fēng)口都是獨(dú)立的。具體一點(diǎn)說就是排風(fēng)是采用低噪音的排風(fēng)機(jī)，排風(fēng)口采用帶電控閥門的百葉風(fēng)口，排風(fēng)的時(shí)候風(fēng)量調(diào)節(jié)可以通過電控閥門來實(shí)現(xiàn)，著火時(shí)百葉風(fēng)口又可以通過電控閥門關(guān)閉。排煙時(shí)采用單速排煙風(fēng)機(jī)排煙，排煙口采用常閉排煙風(fēng)口。排煙風(fēng)口和帶電控閥門的百葉風(fēng)口都設(shè)置在同一風(fēng)管上。合用風(fēng)管系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)即能滿足平時(shí)通風(fēng)對(duì)風(fēng)口風(fēng)機(jī)和噪音的要求，又能滿足著火時(shí)排煙的要求，但是這種系統(tǒng)電氣控制相對(duì)復(fù)雜。
從以上分析可以看出，二種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)。所以在進(jìn)行地下室的排風(fēng)排煙設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮初投資、系統(tǒng)控制和運(yùn)行費(fèi)用等多方面因素
二.送風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置目的是在著火時(shí)形成向排煙口的氣流流動(dòng)，而有效排煙。所以，火災(zāi)時(shí)，哪個(gè)防煙分區(qū)排煙哪里就有補(bǔ)風(fēng)。也就是說，哪個(gè)防煙分區(qū)著火，相應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口打開。其它沒有著火的防煙分區(qū)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)是否啟動(dòng)，一些相關(guān)規(guī)范沒有具體要求。送風(fēng)系統(tǒng)是保證平時(shí)通風(fēng)換氣用的，是為了補(bǔ)充新風(fēng)或消除室內(nèi)余熱余濕而設(shè)置的。因而各個(gè)送風(fēng)口要求常開，而且還要采取有效措施保證各個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量和噪聲符合要求。
�。ㄒ唬┧惋L(fēng)補(bǔ)風(fēng)共用同一系統(tǒng)
當(dāng)采用送風(fēng)補(bǔ)風(fēng)共用同一系統(tǒng)時(shí)，即形式a。按照通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求，風(fēng)口常開。則送風(fēng)總管道的風(fēng)量是各個(gè)房間的送風(fēng)量的和，補(bǔ)風(fēng)量也應(yīng)該為各個(gè)房間補(bǔ)風(fēng)量的和。
這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省初投資，而且由于補(bǔ)風(fēng)機(jī)在平時(shí)是低速運(yùn)行的，不像形式b那樣補(bǔ)風(fēng)機(jī)放置不用，從而保證補(bǔ)風(fēng)機(jī)在火災(zāi)情況下能夠正常運(yùn)行。但是這種系統(tǒng)也有不足之處：其一是在送風(fēng)時(shí)，為了達(dá)到對(duì)送風(fēng)量的調(diào)節(jié)，除了改變風(fēng)道斷面，還可能設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的采用會(huì)在補(bǔ)風(fēng)時(shí)增加補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的阻力。其二是沒有著火的防煙分區(qū)也進(jìn)行了補(bǔ)風(fēng)。而且在防煙分區(qū)比較多的情況下，補(bǔ)風(fēng)量和送風(fēng)量會(huì)有較大差別，一個(gè)風(fēng)機(jī)的高低速轉(zhuǎn)換能否滿足要求就得具體條件具體分析了。
�。ǘ┧惋L(fēng)補(bǔ)風(fēng)共用風(fēng)道，不共用風(fēng)機(jī)
如果采用形式b。還是相同的房間和參數(shù)。此系統(tǒng)可分為二種方式：
