民用建筑加压送风系统设计问题探讨

 【摘要】本文针对加压送风系统中防火阀的设置、地上地下建筑共用防烟楼梯间的加压送风、使用三合一前室的塔式高层住宅防烟楼梯间的加压送风等3个民用建筑设计中的常见问题，从相关规范条文理解的角度，对常用的设计方法进行了分析和判断，提出了解决策略，为设计人员提供了参考。 

　　【关键词】防火阀 防烟楼梯间 加压送风设计 三合一前室 

　　【分类号】：TU831 

　　一、前言 

　　近年来的建筑设计中，新的设计思想及设计理念不断涌现，在加压送风系统设计的过程中，由于设计者对规范的理解程度的不同，设计时经常出现偏差。为了在今后的设计工作中，更加准确统一的理解相关规范条文中的问题，本文针对加压送风系统中防火阀的设置、地上地下建筑共用防烟楼梯间的加压送风、使用三合一前室的塔式高层住宅防烟楼梯间的加压送风等3个问题，从相关规范条文理解的角度提出解决策略。 

　　二、加压送风系统中防火阀的设置 

　　在相关的国家规范中，针对通风、空调系统中的防火阀的设置，均有明确的规定，而对于加压送风管上防火阀的设置并未提及。 

　　《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调・动力》[1]（2009版）第4.8.8条规定：“机械加压送风管道和用于机械排烟的补风管道不宜穿过防火分区或其他火灾危险性较大的房间，当必须穿越时，应在穿过处设置防火阀，加压送风管道防火阀的动作温度为70℃。”其设置理由是有火灾危险的房间或进入楼梯间或前室的走道，发生火灾时，加压送风管道内的空气温度会急剧升高，为了确保人员疏散设置70℃关闭的防火阀。而由北京市建筑设计研究院编写的《建筑设备专业技术措施》（2009版） [2]18.3.10条则规定：“当机械加压送风管道穿越有火灾危险的房间或走道进入楼梯间或前室，或穿越其它防火墙时，应在防火墙处设置280℃关闭的防火阀。”，其设置理由是当加压送风管道经有火灾危险的房间或走道，进入楼梯间或前室，或穿越其他防火墙，如不设防火阀会破坏防火分隔。 

　　对比以上两个技术规范，本文认为，在设计加压送风系统时应最大可能做到简单、安全、可靠。当发生火灾时，动作温度为70℃的防火阀将有可能在温度较低的烟气大量发生时受热关闭，影响楼梯间或前室防烟；设置动作温度为280℃的防火阀即可保证防烟，又能在烟气之后火焰猛烈燃烧时隔断火焰，保证楼梯间或前室的安全。另一方面，防火阀的设置从理论上而言降低了加压送风系统的安全度，加压送风管道在穿越有火灾危险的房间或走道进入送风竖井、楼梯间或前室时，如果在防火墙处设置动作温度为70℃的防火阀，有可能造成在火灾发生时管道过早切断，使得加压送风系统不能正常运行，因此，在这些位置设置280℃防火阀更合理一些。 

　　三、地上地下建筑共用防烟楼梯间的加压送风 

　　《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）[3]6.2.8条规定：“地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间，当必须共用楼梯间时，应在首层与地下或半地下层的出入口处，设置耐火极限不低于2.00h的隔墙和乙级的防火门隔开，并应有明确标志。”，在一般的高层建筑设计中，地上建筑筒体内的防烟楼梯间（大部分情况为剪刀梯）均兼作地下的防烟楼梯，且在首层与地下层出处入口处设置了耐火极限不低于2.00h的隔墙和乙级防火门将地上与地下的防烟楼梯间完全隔开，形成了地下与地上独立的防烟楼梯间。发生火灾时，处于同一位置的防烟楼梯间上下左右完全独立分隔，因此在加压送风系统设计中风量的确定及系统的设置，不同的设计人员会有不同的理解及设计，有的设计对规范有一定的偏离。 

　　本文对三种常见的设计方法进行了分析，总结三种方法的具体策略和优缺点，具体如下： 

　　（1）方法1：在地下室顶板处将同一位置的地上与地下防烟楼梯间分隔为独立的防烟楼梯间，加压送风系统采用分段设置，并根据地下部分及地上部分的楼层数分别按照《高规》8.3.2条的规定确定不同的送风量。这一方法完全符合规范的要求，增加了加压送风系统的数量，在投资上有一定的增加。 

　　（2）方法2：同一位置的防烟楼梯间不分地上地下，仅按一个加压送风系统设计，计算防烟楼梯间的加压送风量时按一座防烟楼梯间考虑，若筒体内的防烟楼梯为剪刀梯，其风量按两个楼梯间计算。地上、地下加压送风口均需采用消防多叶电动风口（常闭），着火时要保证地上地下同时打开[4]。在这一做法中，由于在一层设置了防火分隔，地上的楼梯与地下的楼梯完全属于独立的空间，发生火灾时，加压送风机开启，室外新风通过常开的送风口将新鲜空气送至楼梯间内，但由于地下防烟楼梯间的风口数量有限，大部分的风量均送到地上部分，将会造成地下防烟楼梯间送风量的严重不足，而地上防烟楼梯间加压送风量欠缺，不能满足《高规》中对加压送风量的要求。 

　　（3）方法3：根据《高规》8.3.4条的规定“剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口分别设置。”，将地上与地下防烟楼梯间共用一个送风竖井，加压送风量根据地下及地上的楼层数分别按照《高规》8.3.2条的规定确定，用上下两部分防烟楼梯间的风量总和确定加压送风机的风量；送风口的尺寸则应按地上与地下防烟楼梯间的风量分别确定。这一方法设计简单，但由于要减小公摊，在核心筒很难划出风量叠加后所需的风道面积，无法满足规范风速要求，且地上与地下防烟楼梯间风量不易调节控制。 

　　对比以上三种方法，本文认为，综合考虑消防时的操控性、减少公摊以及和规范更契合，第一种方法更合理。 

　　四、使用三合一前室的塔式高层住宅防烟楼梯间的加压送风 

　　根据《高规》第6.1.2条规定：“塔式高层建筑，两座疏散楼梯宜独立的设置，当确有困难时，可设置剪刀楼梯，并应符合下列规定：剪刀楼梯应分别设置前室。塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。”，从该条文理解，塔式住宅共用前室，意味着在建筑上削弱了消防安全，不利于疏散，不论其是否满足自然排烟的条件，其两座楼梯间（剪刀梯）应设置两个加压送风系统，这样可加强防烟措施，保障人员安全疏散。但与此相对应。《高规》第8.3.4条规定：“剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。”，该条文并没有将剪刀楼梯间适用的建筑类型进行定义，因此便可以理解为该条文适用于所有的剪刀楼梯间。 

　　以上两条对系统设计的要求不统一，在执行过程中常常引起一定的歧义，在具体设计中，为了降低成本、减少公摊面积，塔式住宅往往使用三合一前室，由于条件限制，设置两个送风竖井分别对防烟楼梯间进行加压送风在部分工程中有一定的困难。本文认为，对于使用三合一前室的塔式高层住宅，防烟楼梯间应设置机械加压送风系统，在条件许可的情况下，加压送风竖井应分别设置，若条件限制，则可共用机械加压送风竖井，但前提条件是其送风量及风口的设置应满足规范要求。 

　　参考文献 

　　[1] 住房和城乡建设部工程质量安全监管局、中国建筑标准设计研究院. 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调・动力[M].北京：中国计划出版社， 2009 

　　[2] 北京市建筑设计研究院.建筑设备专业技术措施.2009 

　　[3] 中华人民共和国公安部.GB 50045-95 高层民用建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2005 

　　[4] 张秀娟；高层住宅防火问题探讨[J]；消防技术与产品信息；2010年06期