前言
伴隨著社會的進(jìn)步，以及運(yùn)動健康生活的需要，我國類似運(yùn)動場館類等高大空間建筑日漸增多,消防設(shè)計(jì)是建筑安全運(yùn)行的根本性前提，其中防火（詞條“防火”由行業(yè)大百科提供）排煙設(shè)計(jì)又是整個(gè)消防設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。由于大型場館建筑結(jié)構(gòu)比較特殊，對類似大空間的防排煙設(shè)計(jì)與其他標(biāo)準(zhǔn)層高的建筑有很大不同。
GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》已與2015年5月正式實(shí)施，并在前言中指出“將消防設(shè)施的設(shè)置獨(dú)立成章并完善看有關(guān)內(nèi)容;取消的消防給水系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)和防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求分別由相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定。”2015年4月27日公安部消防局于發(fā)布《關(guān)于執(zhí)行新版消防技術(shù)規(guī)范有關(guān)問題的通知》，作出以下說明鑒于新制訂的《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》尚未批準(zhǔn)發(fā)布，防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與審核按照以下規(guī)定執(zhí)行：防煙與排煙系統(tǒng)設(shè)置場所執(zhí)行新版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014);其他具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍執(zhí)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2006)及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95)(2005版)的有關(guān)規(guī)定。
基于以上規(guī)范，大空間建筑防排煙的設(shè)計(jì)規(guī)范仍可以參照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95)(2005版)中對中庭的要求。
1 大空間建筑排煙方式的選擇
建筑的排煙設(shè)施應(yīng)分為機(jī)械排煙設(shè)施和可開啟外窗的自然排煙設(shè)施。而建筑在選擇排煙設(shè)施時(shí)比較靈活，即可選擇機(jī)械排煙設(shè)施又可選擇自然排煙設(shè)施。
與機(jī)械排煙相比，自然排煙耗費(fèi)人力、物力的資源較小，不需要較大的動力能源，維護(hù)保養(yǎng)耗費(fèi)較少，平時(shí)還可進(jìn)行通風(fēng)換氣等優(yōu)點(diǎn);而運(yùn)動場館類建筑的特殊功能需求，在建筑中不適用于選擇排煙風(fēng)機(jī)及管道的設(shè)施設(shè)置，此時(shí)可以優(yōu)先選擇開啟窗的自然排煙設(shè)施。
2 影響自然排煙的因素
選擇自然排煙設(shè)施，還應(yīng)該考慮其影響排煙的因素。影響煙氣流動的因素有：燃燒加熱（詞條“加熱”由行業(yè)大百科提供）所產(chǎn)生的浮力和膨脹力、建筑物內(nèi)外溫差產(chǎn)生的浮力、外部風(fēng)產(chǎn)生的壓力差和建筑物內(nèi)的空氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力差。即煙氣流動的驅(qū)動力可以總結(jié)為熱壓作用和風(fēng)壓作用。與熱壓作用大小有關(guān)的因素包括著火空間室內(nèi)溫度、空間高度、環(huán)境溫度,而風(fēng)的作用分為外部環(huán)境風(fēng)和內(nèi)部通風(fēng)口的補(bǔ)風(fēng)作用。
2.1煙氣流動
煙氣流動的特點(diǎn)有彌散、層化、沉降，煙氣彌散時(shí)溫度大幅度降低，煙氣層化與可上升的高度有直接關(guān)系，為解決此類問題《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95)(2005版)中，已規(guī)范中庭使用自然排煙的高度。因此運(yùn)動場館等建筑的高度應(yīng)滿足上述要求。
2.2排煙口設(shè)置
綜合影響自然排煙因素，可得出：(1)僅設(shè)置頂部的水平排煙口并不可靠，還應(yīng)在側(cè)墻的適合高度上設(shè)置豎直排煙窗，以加強(qiáng)自然排煙的可靠性。(2)不建議在正壓面設(shè)置排煙口，在負(fù)壓面和頂棚設(shè)置排煙口是最有利的。但某些地區(qū)風(fēng)向具有多變性，建議在建筑物四周均勻設(shè)置排煙窗，并結(jié)合頂棚水平排煙口一起使用。(3)自然排煙的排煙外窗應(yīng)設(shè)置在主體空間高度的4/5以上并盡量接近屋頂。
為了能達(dá)到設(shè)計(jì)的排煙效果，建筑物底部需設(shè)置適宜的補(bǔ)風(fēng)口，以方便補(bǔ)充大量的新鮮空氣，達(dá)到動態(tài)平衡的目的。
3 排煙窗的設(shè)計(jì)
自然排煙設(shè)施中，選擇排煙窗進(jìn)行排煙時(shí)建議考慮以下幾點(diǎn)：
3.1 排煙窗的數(shù)量
與排煙窗數(shù)量直接關(guān)系的是排煙面積及排煙量。凈高度不超過12m的中庭排煙面積的大小參照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95)(2005版)中“8.2.2.5 凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭地面積的5%。”
排煙量的計(jì)算可按以下公式計(jì)算：
而排煙面積的大小還要根據(jù)實(shí)際地面積來計(jì)算，排煙窗的數(shù)量即可根據(jù)排煙面積及實(shí)際的排煙量來設(shè)置，另外還需考慮窗的大小尺寸，方便開啟及關(guān)閉等因素。
3.2 排煙窗的開啟方式
一般來說，窗的開啟方式有很多種，包括上懸窗、下懸窗，外平開窗、內(nèi)平開窗、平推窗(平移窗)、百葉窗等。而窗戶作為排煙窗時(shí)，開啟方式選擇時(shí)建議不選擇外上懸窗及內(nèi)開窗。
排煙窗不同開啟方式時(shí)的有效面積可根據(jù)《建筑防排煙系統(tǒng)（詞條“防排煙系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供）技術(shù)規(guī)范》來查詢，具體規(guī)定如下：
1 當(dāng)窗的開啟角度大于70°時(shí)，面積應(yīng)按窗的面積計(jì)算;
2 當(dāng)窗的開啟角度小于70°時(shí)，面積按窗的水平投影面積計(jì)算;
3 采用側(cè)拉窗時(shí)，面積按開啟的最大窗口面積計(jì)算;
4 當(dāng)采用百葉窗時(shí)，面積按窗的有效開口面積計(jì)算;
5 當(dāng)采用平推窗設(shè)置在頂部時(shí)，其面積應(yīng)按窗的1/2周長與平推距離乘積計(jì)算，且不應(yīng)大于窗面積;
6 當(dāng)平推窗設(shè)置在側(cè)墻時(shí)，其面積應(yīng)按窗的1/4周長與平推距離乘積計(jì)算，且不應(yīng)大于窗面積。”
根據(jù)以上規(guī)范內(nèi)容，選擇排煙窗的開啟方式時(shí)，盡量選擇外開，且開啟角度大于70°為最佳，但此時(shí)應(yīng)根據(jù)窗的大小尺寸，考慮安全因素，應(yīng)采取安全措施，如加裝防墜落等裝置，來提高窗的安全系數(shù)。
3.3窗開啟的控制方式
窗的開啟控制方式，包括自動及手動。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)實(shí)際情況，選擇開啟方式時(shí)，可根據(jù)建筑控制系統(tǒng)選擇合適的開啟方式。
如果建筑控制系統(tǒng)采用消防聯(lián)動控制，可采用消防控制箱加消防電動裝置(消防電動開窗機(jī))的開啟方式，此時(shí)消防控制箱可接收消防反饋信號，也可連接煙霧感應(yīng)器，接收煙霧信號后，將開窗信號傳遞給消防電動開窗機(jī)來最終實(shí)現(xiàn)窗的開啟，將煙霧及時(shí)排出。若建筑控制系統(tǒng)沒有采用消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，此時(shí)可需選擇單控控制器加消防電動裝置(消防電動開窗機(jī))的開啟方式，此時(shí)要求控制器可連接煙霧感應(yīng)器接收傳感器信號，即可實(shí)現(xiàn)開窗機(jī)開啟功能，從而實(shí)現(xiàn)窗扇的開啟，排出煙霧的效果;控制器也可以通過手動的方式來開啟窗扇，很方便快捷。
4 結(jié)束語
通過以上分析，大型場館等類似建筑物選擇排煙方式時(shí)，根據(jù)建筑物的高度高、面積大等的建筑特點(diǎn)可優(yōu)先選擇自然排煙，部分理由如下：耗費(fèi)人力、物力的資源較小，不需要較大的動力能源，維護(hù)保養(yǎng)耗費(fèi)較少，平時(shí)還可進(jìn)行通風(fēng)換氣等。
選擇自然排煙設(shè)施后，排煙窗的設(shè)置及開啟方式可根據(jù)所需排煙面積及排煙量的要求來設(shè)置，并建議在建筑物四周均勻設(shè)置排煙窗，并結(jié)合頂棚水平排煙口一起使用，高度在主體空間高度的4/5以上并盡量接近屋頂。排煙窗控制方式可根據(jù)建筑控制系統(tǒng)中是否有消防聯(lián)動控制系統(tǒng)來選擇采用消防控制箱加消防電動裝置(消防電動開窗機(jī))或者采用單控控制器加消防電動裝置(消防電動開窗機(jī))控制方式。
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