摘要：近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人口數(shù)量的激增，建筑開始向地下方向發(fā)展，然而由于位置的復(fù)雜性，造成了地下建筑通風(fēng)排煙困難，因此地下建筑的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)越來越引起人類的關(guān)注。通過分析地下建筑火災(zāi)的嚴(yán)重性和防排煙的重要性，探討了地下建筑的防排煙設(shè)計(jì)原則以及防排煙的方式選擇，并提出了新型防排煙方式的合理化建議，對于優(yōu)化地下建筑的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)，保證生命和財(cái)產(chǎn)安全具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：地下建筑，通風(fēng)，排煙
1 引言
近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人口數(shù)量的激增，建筑工程開始向地下方向發(fā)展。20世紀(jì)60年代，我國在興建了地下人防工程、地下鐵道之后，又開始興建地下車間、地下庫房、地下圖書館、地下檔案館、地下廣播電臺等地下建筑，當(dāng)今的地下建筑逐漸向著大規(guī)模、多功能的方向發(fā)展。與地面建筑相比，地下建筑由于存在于巖土體介質(zhì)中，因此其主要特點(diǎn)是地下建筑總是處在封閉狀態(tài)，沒有與大氣直接連通的外窗，其內(nèi)部連通的孔洞也比較少，多數(shù)面積還比較小，因此當(dāng)火災(zāi)來臨時地下建筑發(fā)生將產(chǎn)生更加更嚴(yán)重的后果，因此如何在有限的空間內(nèi)，做好地下建筑工程的防火排煙與通風(fēng)成為現(xiàn)階段急需解決的關(guān)鍵問題。
2 地下建筑通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)的必要性
一、煙氣危害嚴(yán)重
火災(zāi)發(fā)生時將在地下建筑空間內(nèi)產(chǎn)生大量的高溫濃煙，由于地下建筑空間的封閉性、空氣流通的不順暢，這些濃煙將會很快充滿整個建筑空間，繼而導(dǎo)致建筑內(nèi)部的人員呼吸困難甚至窒息；此外這些濃煙的溫度都比較高，而且地下建筑散熱緩慢，繼而造成地下空間內(nèi)進(jìn)行熱量積聚，建筑內(nèi)部的溫度急劇上升，最高溫度可以達(dá)到800～900℃，甚至1000℃以上。這樣高的溫度不僅會直接傷害人類，而且還會引起燃燒，加劇火災(zāi)的危害程度。
二、人群疏散困難
�。�1）地下建筑的出入口一般都比較少，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，遠(yuǎn)離出入口的受災(zāi)人員的逃跑路程勢必會增長，從而加大了其人身安全的危險性，而且有些出入口在發(fā)生火災(zāi)時逐漸演變成為排煙口，這樣高溫濃煙的流動方向?qū)⑴c受災(zāi)人員的疏散方向一致，一般來說濃煙的流動速度比人的疏散行進(jìn)速度快的多，因此受災(zāi)人員在逃跑的過程中總會受到高溫濃煙的危害。
�。�2）由于沒有外窗，地下建筑的采光完全依靠燈光照明，因此當(dāng)火災(zāi)發(fā)生且電源被切斷的時候，濃黑濃煙會籠罩整個地下建筑，整個空間內(nèi)漆黑一片。有些現(xiàn)代地下建筑雖然設(shè)有事故照明系統(tǒng)，但是在黑色濃煙影響下，人類的視力范圍會大大下降，繼而影響選擇逃避的路徑和方向。
�。�3）由于供氣條件不足，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時地下建筑空間內(nèi)會嚴(yán)重缺氧，繼而導(dǎo)致建筑內(nèi)部的人員呼吸困難甚至窒息，據(jù)有關(guān)火災(zāi)傷亡統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)叵陆ㄖl(fā)生火災(zāi)時因嚴(yán)重缺氧而死亡的人數(shù)約占到總傷亡人數(shù)的一半以上，甚至高達(dá)85%。
3 地下建筑的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)
3.1通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)的基本原則
鑒于對地下建筑內(nèi)部煙氣危害的嚴(yán)重性（毒性、漆黑、高溫）以及人員疏散的困難性，有必要加強(qiáng)地下建筑物的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)。一般來說地下建筑的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循“以防為主，防排結(jié)合”的基本原則，具體可以做到以下幾點(diǎn)。
（1）地下建筑內(nèi)非燃化材料的使用。不同于地面建筑，地下建筑空間內(nèi)的建筑材料比如內(nèi)部裝修材料應(yīng)使用非燃化材料，空間內(nèi)部的設(shè)施、設(shè)備要進(jìn)行非燃化處理，比如采用非燃材料構(gòu)造，或者使用阻燃劑進(jìn)行二次處理。
�。�2）鑒于地下建筑空間的封閉性和不連通性，因此在進(jìn)行通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)時可以進(jìn)行嚴(yán)格的防煙分區(qū)分隔，將著火區(qū)域或煙氣控制在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，防止其發(fā)生蔓延擴(kuò)散。
（3）在著火區(qū)域和濃煙區(qū)域設(shè)置機(jī)械通風(fēng)排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙。
3.2 通風(fēng)排煙方式的選擇
一、自然排煙
一般來說地下建筑的通風(fēng)排煙不采用自然排煙方式，但是當(dāng)?shù)叵陆ㄖ目臻g面積比較小，結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較簡單，而且重要性比較低時，可以采用窗井自然排煙的方式。通風(fēng)窗井在結(jié)構(gòu)的布置上，應(yīng)注意如下兩點(diǎn)。
�。�1）垂直通風(fēng)井的布置應(yīng)充分考慮通風(fēng)和排煙的分隔；
�。�2）位于同一防排煙分區(qū)內(nèi)的開窗面積和通風(fēng)窗井的總流通截面積不應(yīng)小于防排煙分區(qū)地面面積的2%。
二、機(jī)械防排煙方式的應(yīng)用
�。�1）全面通風(fēng)排煙
在火災(zāi)時采用機(jī)械排煙和機(jī)械消防補(bǔ)風(fēng)的全面通風(fēng)排煙的方式，可以形成一個良好的排煙和進(jìn)風(fēng)對流循環(huán)系統(tǒng)，具有較好的排煙效果，同時由于新鮮空氣補(bǔ)入量大，不僅可以大大沖淡煙氣的濃度，還會降低了火的溫度，改善了火場條件。因此全面通風(fēng)排煙的方式適用于所有的地下建筑消防設(shè)計(jì)。
排煙量的確定需根據(jù)劃分防煙分區(qū)的面積計(jì)算確定。一般情況下，地下汽車庫排煙量按防煙分區(qū)內(nèi)實(shí)際凈高下容積的6次換氣量計(jì)；其他用途的地下室，單獨(dú)一個按防煙分區(qū)時，按防煙分區(qū)面積×60m3/（h•m2）計(jì)，兩個以上防煙分區(qū)排煙口同時作用時，需按該防火分區(qū)內(nèi)的最大防煙分區(qū)面積×120m3/（h•m2）計(jì)。消防補(bǔ)風(fēng)量可按大于機(jī)械排煙量的50%設(shè)計(jì)。
在使用全面通風(fēng)排煙時，消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離排煙口，這樣設(shè)置可以形成良好的對流，有利于排煙，否則對流效果將會非常差，而且還可能形成空氣的短路，使剛送入的新鮮空氣直接被排煙機(jī)排到室外。排煙口距防煙分區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)距離不應(yīng)超過30m，應(yīng)設(shè)置在頂棚或靠近頂棚的墻面上，且與附近安全出口沿走道方向相鄰邊緣之間的最小水平距離不應(yīng)小于1.5m。設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃構(gòu)件或可燃物的距離不小于1.0m。
�。�2）負(fù)壓機(jī)械排煙自然補(bǔ)風(fēng)
對于有些多通道地下建筑可以采用負(fù)壓機(jī)械排煙自然補(bǔ)風(fēng)方式。為保證空氣對流效果并防止空氣短路出發(fā)，在使用負(fù)壓機(jī)械排煙時應(yīng)在遠(yuǎn)離機(jī)械排煙口處設(shè)置自然進(jìn)風(fēng)口，這樣在排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，地下建筑空間內(nèi)部就形成了負(fù)壓，從而使新鮮空氣通過通道、汽車出入口等自然進(jìn)風(fēng)口位置流入地下建筑內(nèi)部，達(dá)到通風(fēng)排煙的目的，自然進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速應(yīng)在0.5~1.0m/s。
�。�3）移動式機(jī)械排煙
對于一些空間容量不超過500m3的小型地下建筑，可以不設(shè)置固定的機(jī)械排煙裝置，而是采用移動式的機(jī)械排煙裝置。移動式機(jī)械排煙主要包括汽車承載、拖車拖動、手抬便攜式等類型，這一方式簡單方便，操作性強(qiáng)。
4 新型通風(fēng)排煙方式
鑒于地下建筑中煙氣的嚴(yán)重危害性以及傳統(tǒng)通風(fēng)排煙方式的缺陷，目前在對傳統(tǒng)的通風(fēng)換氣的排煙設(shè)施的完善的情況下，還發(fā)展了很多新型的通風(fēng)排煙方式。
一、傳統(tǒng)的通風(fēng)換氣的排煙設(shè)施的完善
全面的機(jī)械方式新鮮空氣補(bǔ)入量足，通風(fēng)換氣效果好，但也帶來了另一個重要問題就是由于補(bǔ)充的新鮮空氣含氧量高，能夠助燃從而使火勢迅速蔓延，甚至引起爆燃，因此為了保證機(jī)械通風(fēng)換氣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及地下建筑空間內(nèi)部的安全，在全面通風(fēng)排煙原理不變的前提下，使用了可以抵抗高溫的高溫排煙風(fēng)機(jī)設(shè)備，而且還安裝了自動噴水冷卻裝置。
二、新型的防排煙措施的開發(fā)應(yīng)用
在傳統(tǒng)的通風(fēng)排煙系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，近年來國外還研究開發(fā)了一些新型的通風(fēng)排煙措施，比如使用化學(xué)消煙劑、惰性霧狀消煙劑以及靜電消煙裝置，以消除局部區(qū)域的濃煙或毒煙，降低煙氣的光學(xué)濃度，提高能見度，從而為安全疏散和及時撲救創(chuàng)造條件。
5 .結(jié)束語
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地下建筑的使用功能越來越復(fù)雜，而且由于位置的復(fù)雜性，地下建筑的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)的困難也越來越大。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在遵守“以防為主，防排結(jié)合”這一基本原則的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，努力排除地下建筑通風(fēng)排煙中的不安全因素，提高控制系統(tǒng)的可靠性，從而保障地下建筑內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。
