探析地下疏散楼梯间防烟设计

(整期优先)网络出版时间:2022-04-25
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探析地下疏散楼梯间防烟设计

王应勇

(武汉精诚土木建筑工程设计审查有限公司 湖北 武汉 430000)


摘要:火灾是威胁建筑安全和人员安全的重要因素,所以在建筑设计和施工的过程中需要强调对火灾的防范。结合目前的实践做分析可知在火灾发生的时候,为了让建筑中的人员能够有更多的时间逃生,需要利用建筑本身的结构来阻断火灾引发的热气、烟尘等对逃生人员安全产生威胁的要素。科学设计地下疏散楼梯间,利用地下疏散楼梯间防止烟气和热气进入到楼梯间,这样可以最大限度的争取逃生机会。总的来讲,基于逃生需要,对地下疏散楼梯间的防烟设计做分析,保证防烟设计的科学、有效,这样,建筑本身在对抗火灾的过程中会表现出更好的效果。文章分析研究地下疏散楼梯间的防烟设计,旨在为目前的实践提供指导和帮助。

关键词:地下疏散楼梯间;防烟设计;防烟方式

对目前建筑行业的相关规范和标准,如GB 50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》和GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》等进行分析可知其对建筑防烟排烟设计提出了非常严格的要求。在实践中,虽然规范有相应的要求,但是设计人员对文件内容的理解却存在着差异,因此在设计的过程中,不同人员的设计会存在差异。立足于目前的工程设计实践对地下疏散楼梯间的防烟设计进行分析,这对于积累建设设计参考资料等有重要的现实意义。

一、疏散楼梯间的设计要求

疏散楼梯间是建筑设计中需要重点强调的内容之一,其对建筑使用安全有着显著的影响。为了保证疏散楼梯间设计的有效和专业,建筑行业的相关标准对疏散楼梯间的设计提出了明确的要求[1]。比如GB 50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》当中的第6.4.4.1条规定室内地面与室外出入口地坪的高差大于10m或者是3层及以上的地下、半地下建筑,其疏散楼梯应采用防烟楼梯间。其他的地下或半地下建筑,其疏散楼梯应该采用封闭楼梯间。在一般的情况下,如果地下室不多于2层,且室内室外地坪高差不过超过10m,在疏散楼梯设计的时候需要采用封闭楼梯间。

GB 50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》对建筑楼梯间的具体采用方式进行了规定,GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》对建筑楼梯间的通风方式、排烟设计等进行了规定。从文件的相关内容理解来看,在建筑楼梯间通风方式的利用中,符合相关要求的需要采用自然通风系统,如果无法满足自然通风系统建设的相关条件,需要对其他方式的通风系统建设做严格的限制,以此来保证系统的规范和通风的有效性[2]。总的来讲,不管是楼梯间的设计还是通风系统的设计,其主要的目的都是为了防范火灾,所以在要求明确的基础上对疏散楼梯间的防烟设计做具体分析,这对于实践而言有显著意义。

二、地下疏散楼梯间能否采用自然通风

对地下疏散楼梯间的防烟设计做分析可知,如果采用机械加压送风的防烟设施,具体的设计方法不会存在太大的差别。但是在地下疏散楼梯间采用自然通风防烟的时候,设计人员以及施工图审查机构人员会针对具体的做法产生比较显著的分歧。因此在实践中需要深入讨论“地下疏散楼梯间能否采用自然通风”这个问题。

以实践中的某个工程为案例做分析,该工程存在着两个地下封闭楼梯间,初步设计审查的时候2个楼梯间均采用的是自然通风防烟的做法。但是在施工审查的时候,审查人员却不同意该做法。审查人员认为应该采用机械加压送风的方式[3]。就该工程而言,工程的功能比较的复杂,建筑的面积有限,所以只能在其中一个封闭楼梯间隔出送风机房。基于这样的现状,最终的做法是一个封闭楼梯间采用机械加压送风的防烟方式,另外的一个封闭楼梯间采用自然通风防烟的方式。在确定了具体的方案之后进行送审,项目设计人员在施工图查的时候依然坚持认为地下封闭楼梯间需要采用机械加压送风的方式,即不能采用通风系统。其给出的依据是GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》当中规定的采用自然通风系统的内容是针对地上封闭式楼梯间,而非地下封闭式楼梯间。

面对该问题,施工图审查人员和设计人员展开了一系列的讨论,分别对相关的文件内容进行了分析与解读。从具体的文件内容来看,自然通风防烟系统在实践应用中存在着诸多优势,比如施工成本低、设备利用少、通风稳定等[4]。而且在相关的文件中,也没有明确的规定说明在地下疏散楼梯间不能使用自然通风方式通风。最终,该工程的楼梯间防烟设计采用了自然通风防烟和机械加压送风两种方式。从案例的具体分析来看,能否使用自然通风防烟设计,关键不在于封闭楼梯间是处在地下还是地上,而是封闭楼梯间是否具备良好的自然通风条件,如果具备,则采用自然通风防烟的方式,否则便使用机械加压送风防烟设施。

  1. 地下疏散楼梯间采用自然通风防烟的做法

结合上述的案例分析可知,在自然通风条件比较好的情况下,地下疏散楼梯间可以采用自然通风防烟的方式。在这种方式的具体利用中,需要对设计工作进行强调。结合目前的实践做分析,如果仅仅是地下一层的封闭楼梯间,且楼梯间与地上楼梯间不共用的时候,应该优先设置自然通风设施

[5]。在一般情况下,封闭楼梯间首层设置的有效面积需要保证具有不小于1.2m2的可开启窗或者是直通室外的疏散门。基于工程实践意义做分析,这种做法的实现是比较容易的。如果在实践中确实难以满足自然通风条件,需要设置机械加压送风。

在面对地下2层,且层深小于10m的封闭式楼梯间的时候,设置自然通风设施的做法主要有两种:1)在封闭楼梯间的地上部分,可以在外墙上进行排烟窗设计,这样,其可以满足通风防烟的规范要求。在一般情况下,如果地下楼梯间和地上楼梯间不共用,且地下封闭楼梯间在首层靠外墙的时候,可以在外墙上做外窗的设计,这样的设计能够有效的增强楼梯间的空气流通效果,从而使楼梯间的通风条件获得改善。与此同时,还需要在楼梯间最高部位设置一个面积不小于1.0m2的可开启外窗[6]。2)在楼梯间做通风井的设计,从而使其满足通风防烟的具体要求。在贴邻封闭楼梯间进行通风井的设置,并在封闭楼梯间和窗井隔墙上做通风窗的设置,窗井在出地面之后在侧面做百叶窗的设置,这样可以使楼梯间的空气通达性获得好转。与此同时,还需要在楼梯间的最高位置处设置一个面积不小于1.0m2的可开启外窗。

结束语:

综上所述,地下疏散楼梯间防烟设计是地下疏散楼梯间设计施工实践中必须要考虑的内容,其影响着建筑的实际利用效果,所以掌握地下疏散楼梯间防烟设计的具体方法之后,针对工程实际情况对防烟设计做分析和优化,这样,地下疏散楼梯间的防烟效果会更加突出。文章立足于实践做地下疏散楼梯间防烟设计分析,旨在指导当前实践工作。

参考文献:

  1. 邓军,赵恒,康付如,王彩萍.楼梯结构对烟气蔓延及安全疏散的影响研究[J/OL].安全与环境学报:1-13[2022-03-24].

  2. 胡习博,孙小平.高层住宅楼梯间自然通风防烟措施可靠性分析[J].建筑技术开发,2022,49(01):102-105.

[3]蒋梅城,盘智斌,陈明丰.防烟楼梯间首层扩大前室防烟做法的探讨[J].建筑热能通风空调,2021,40(10):75-78.

[4]马惠芳.超高层住宅建筑防烟系统的设计应用[J].建筑热能通风空调,2021,40(10):95-97+46.

[5]温金涛,李辉.地下疏散楼梯间防烟设计探讨[J].暖通空调,2021,51(05):88-90.

[6]纵瑞芳.商业建筑楼梯间防火设计措施[J].四川建材,2019,45(03):217+219.