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      建筑首層擴(kuò)大前室防排煙設(shè)計(jì)探討

      2020-09-24 03:27:58莫耐議吳少光
      關(guān)鍵詞:門廳前室外窗

      莫耐議 吳少光

      1 深圳市華陽國(guó)際工程設(shè)計(jì)股份有限公司

      2 深圳市歐博工程設(shè)計(jì)顧問有限公司

      現(xiàn)代民用建筑設(shè)計(jì),尤其是城市地標(biāo)性公共建筑設(shè)計(jì),為了追求建筑外立面的美觀,通常將疏散樓梯等安全疏散設(shè)施設(shè)于建筑內(nèi)部中間,即通常所說的核心筒,因此導(dǎo)致樓梯間在首層無法直通室外。而《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018 年版)》(GB50016-2014)中要求樓梯間應(yīng)在首層直通室外,這就造成樓梯間設(shè)計(jì)在建筑美學(xué)與消防安全疏散上出現(xiàn)了不可調(diào)和的矛盾[1]。為此,規(guī)范中引入了“擴(kuò)大前室”的概念以解決上述矛盾,其具體規(guī)定如下:樓梯間的首層可將走道和門廳等包括在樓梯間前室內(nèi)形成擴(kuò)大的前室,俗稱擴(kuò)大防煙樓梯間前室(下文簡(jiǎn)稱擴(kuò)大前室)[1]。常見于高層辦公、高層酒店、高層醫(yī)療建筑等建筑物的首層。如圖1。

      圖1 某辦公建筑的首層擴(kuò)大前室

      1 擴(kuò)大前室的特點(diǎn)分析

      首先,從設(shè)置位置上看,擴(kuò)大前室僅存在于首層,而樓梯間前室恰恰相反,設(shè)置于首層以外的其他樓層,如圖2。

      圖2 某辦公建筑塔樓標(biāo)準(zhǔn)層前室

      其次,根據(jù)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50222-2017)中第4.0.4 條規(guī)定安全出口的門廳(即本文中討論的擴(kuò)大前室)的頂棚裝修材料應(yīng)采用A級(jí),其他部位的裝修材料不應(yīng)低于B1 級(jí)[2]。其他部位的裝修材料包括墻面,地面,隔斷,固定家具,裝飾織物以及其他裝修裝飾材料等6 大類。因此,擴(kuò)大前室不應(yīng)有可燃物或易燃、易爆物。此外,擴(kuò)大前室有直通室外的安全出口,因此,從安全性上來說,其危險(xiǎn)性低于樓梯間前室。

      樓梯間前室是一個(gè)連接防煙樓梯間和建筑內(nèi)部的走道、大空間廳室等空間的緩沖帶,起到隔絕建筑內(nèi)部安全區(qū)和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)的作用。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018 年版)》,除住宅建筑外,樓梯間前室不應(yīng)開設(shè)除疏散門和送風(fēng)口外的其他門、窗、洞口(不包含用于前室自然通風(fēng)的可開啟外窗、洞口)。而擴(kuò)大前室允許其他場(chǎng)所向其開設(shè)用于平時(shí)通行或檢修等用途的乙級(jí)防火門。因此,擴(kuò)大前室在防火設(shè)計(jì)上要求低于樓梯間前室,設(shè)計(jì)中不宜完全按樓梯間前室的規(guī)定來要求擴(kuò)大前室。文獻(xiàn)[3]中也闡述了類似的觀點(diǎn)。

      2 擴(kuò)大前室的防煙設(shè)計(jì)

      從以上分析可以看到,擴(kuò)大前室的安全性高于樓梯間前室,從防火設(shè)計(jì)上,其要求也低于樓梯間前室。因此,從防排煙設(shè)計(jì)上,其安全疏散過程中煙氣的主要來源是其他場(chǎng)所的煙氣蔓延、滲透。根據(jù)防排煙設(shè)計(jì)的理念,擴(kuò)大前室應(yīng)設(shè)置防煙措施。

      因擴(kuò)大前室設(shè)有直通室外的非防火性質(zhì)的普通疏散門,且在人員疏散過程中勢(shì)必處于常開狀態(tài),若擴(kuò)大前室采用機(jī)械式加壓送風(fēng)系統(tǒng)的防煙措施,根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.3.10 條及條文說明,開啟狀態(tài)的疏散外門會(huì)導(dǎo)致加壓送風(fēng)系統(tǒng)失效,因此,擴(kuò)大前室的防煙措施不宜采用機(jī)械式加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

      自然通風(fēng)的防煙措施設(shè)置中,《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》針對(duì)前室和避難層(間)的規(guī)定有所不同。其中,樓梯前前室應(yīng)設(shè)置不小于2 m2的可開啟外窗或開口。避難層(間)應(yīng)設(shè)置不同朝向的可開啟外窗,總面積不小于地面面積2%,且每個(gè)朝向不小于2 m2。造成兩者規(guī)定差異的主要原因如下:

      1)前室的面積較小,通常不超20 m2,僅作為一個(gè)人員快速通過的區(qū)域,無人員長(zhǎng)期停留,類似于走道的作用。

      2)避難層(間)作為超高層建筑內(nèi)部的一個(gè)安全避難場(chǎng)所,有人員長(zhǎng)期停留,等待救援,因此為了確保滲透進(jìn)來的煙氣快速排出去,同時(shí)為人員呼吸提供所需的新風(fēng)需求,規(guī)范做了更加嚴(yán)格的規(guī)定。

      而兼門廳功能的擴(kuò)大前室的特點(diǎn)如下:面積較大,幾十平方到幾百平方不等,且通常連接多部疏散樓梯,各層室內(nèi)的人員都需要通過擴(kuò)大前室疏散至室外,勢(shì)必在某個(gè)時(shí)段存在人員的滯留,這些特點(diǎn)類似于避難層(間)。因此,建議擴(kuò)大前室自然通風(fēng)的防煙措施采用以下設(shè)計(jì)方法:

      1)對(duì)于僅有一個(gè)朝向的擴(kuò)大前室,應(yīng)在外墻設(shè)置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外門、外窗或洞口。

      2)對(duì)于有多個(gè)朝向擴(kuò)大前室,應(yīng)在每個(gè)朝向設(shè)置有效面積不小于2 m2可開啟外門、外窗或洞口,且各朝向的外門、外窗或洞口總面積不小于地面面積2%。

      3 擴(kuò)大前室的排煙設(shè)計(jì)

      擴(kuò)大前室采用防煙設(shè)計(jì)方法是基于擴(kuò)大前室的內(nèi)部裝修完全符合《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定的前提。

      而在某些公共建筑中,如超高層辦公的首層門廳、星級(jí)酒店的首層大堂、醫(yī)院門診樓的首層大廳,此類兼擴(kuò)大前室功能的門廳往往會(huì)兼做接待、商務(wù)洽談或掛號(hào)等候等功能,伴隨這些功能的使用,不可避免存在可燃物。更有甚者,在重大節(jié)假日或有重要活動(dòng)時(shí),大廳作為建筑物的門面,通常會(huì)設(shè)置宣傳橫幅等可燃物或易燃物。其次,這些場(chǎng)所在某些時(shí)段會(huì)有大量人員聚集。最后,門廳中的非消防裝飾用照明燈具,插座及其他電器設(shè)備也進(jìn)一步增加了擴(kuò)大前室的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

      因此,在日常使用中,很難保證所有兼擴(kuò)大前室功能的門廳無發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。該情況的存在類似于《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.6.5 條條文說明中關(guān)于中庭的火災(zāi)危險(xiǎn)性的分析:結(jié)合我國(guó)國(guó)情,日常使用中很難保證中庭無可燃物,通常會(huì)搭建展臺(tái)、布置桌椅等現(xiàn)象。

      對(duì)于此類擴(kuò)大前室,在防排煙設(shè)計(jì)中,既要考慮防煙措施,也要考慮自身內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)排煙措施。

      若在擴(kuò)大前室設(shè)置機(jī)械排煙措施,在建筑其它部位發(fā)生火災(zāi)時(shí),會(huì)因其設(shè)置機(jī)械排煙而導(dǎo)致內(nèi)部維持負(fù)壓,煙氣向擴(kuò)大前室擴(kuò)散,不符合防煙場(chǎng)所設(shè)計(jì)理念。而同時(shí)設(shè)置機(jī)械排煙措施和自然通風(fēng)系統(tǒng),會(huì)造成系統(tǒng)重復(fù)設(shè)置,消防聯(lián)動(dòng)控制繁雜,甚至浪費(fèi)資源。

      因此,擴(kuò)大前室的排煙措施宜采用自然排煙措施。在防煙場(chǎng)景下,可開啟外窗作為自然通風(fēng)措施將滲透到擴(kuò)大前室的煙氣排至室外;在排煙場(chǎng)景下,可開啟外窗作為自然排煙措施,可將煙氣快速排至室外,避免煙氣蔓延到其他場(chǎng)所,為室內(nèi)人員的安全疏散創(chuàng)造良好的條件。

      結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定,建議擴(kuò)大前室的自然排煙兼自然通風(fēng)措施采用以下設(shè)計(jì)方法:

      1)建筑空間凈高小于等于6 m 的且只有一個(gè)朝向場(chǎng)所,應(yīng)在外墻設(shè)置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外窗或洞口。

      2)建筑空間凈高小于等于6 m 的且有多個(gè)朝向場(chǎng)所,應(yīng)在外墻設(shè)置總有效面積不小于地面面積2%可開啟外窗或洞口,且每個(gè)朝向不小于2 m2,如圖3:

      圖3 擴(kuò)大前室自然排煙兼自然通風(fēng)

      3)建筑空間凈高大于6 m 的場(chǎng)所,應(yīng)根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.6.3 條~第4.6.11 條的規(guī)定計(jì)算自然排煙口面積。其中,火災(zāi)熱釋放速率按所在建筑物的定性考慮。

      4)自然排煙兼自然通風(fēng)窗(口)下沿應(yīng)高于設(shè)計(jì)清晰高度,且應(yīng)分散布置在擴(kuò)大前室的各個(gè)朝向外墻上。

      4 總結(jié)

      擴(kuò)大前室作為建筑物中樓梯間前室的一種特殊形式,其設(shè)置位置,功能特點(diǎn)及安全性有別于樓梯間前室,因此在防排煙設(shè)計(jì)中不應(yīng)直接套用《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于樓梯間前室相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

      本文在詳細(xì)分析擴(kuò)大前室特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中類似場(chǎng)所的相關(guān)規(guī)定,提出了擴(kuò)大前室在防排煙設(shè)施上的設(shè)計(jì)方法。鑒于兼做擴(kuò)大前室的通道、門廳、接待大堂的功能及火災(zāi)危險(xiǎn)性在不同建筑物中有所區(qū)別,建議設(shè)計(jì)中區(qū)別對(duì)待,分別采用以下兩種設(shè)計(jì)方法:

      1)對(duì)于日常使用中僅作為人員通道、短暫停留的走道和門廳作用的擴(kuò)大前室,建議按防煙場(chǎng)所設(shè)計(jì)自然通風(fēng)設(shè)施。

      2)對(duì)于日常使用中兼有接待、商務(wù)洽談或掛號(hào)等功能、人員長(zhǎng)期停留且存在火災(zāi)危險(xiǎn)的大堂作為擴(kuò)大前室時(shí),應(yīng)設(shè)置可開啟外窗(口)以同時(shí)滿足擴(kuò)大前室的防煙和因自身發(fā)生火災(zāi)的排煙要求。

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