1、. .高層公共建筑防煙樓梯間及消防電梯間設(shè)計(jì) 隨著全國城市化建立的蓬勃開展和人民生活水平的迅速提高 ,城市建立在不斷的擴(kuò)大 ,城市人口也在不斷的增長 ,因而建立用地顯得越來越緊X ,這就要求房屋建立要向高空開展 ,搞好高層房屋建立勢在必行。同時(shí) ,科研成果的廣泛應(yīng)用 ,給高層房屋的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的根底。 高層建筑不是多層房屋的簡單加層 ,有很多新的問題需要我們?nèi)パ芯拷鉀Q ,如高層建筑給人們在工作、生活、城市管理、交通運(yùn)輸、房屋構(gòu)造形式以及防火、防煙等平安問題上 ,提出很多新的課題 ,其中防煙樓梯間及消防電梯間與普通房屋的要求是絕然不同的 ,而且也是高層房屋中一個(gè)重要的問題。 1高層建筑特點(diǎn) 高

2、層建筑層數(shù)多、房間多、使用人員多 ,由于這幾多 ,給消防工作帶來很多不便和麻煩。一幢高層建筑 ,往往集中很多個(gè)不同的使用單位 ,因此功能復(fù)雜。各單位都有各自的特點(diǎn)和要求 ,不同的工作方式 ,不同的管理方式 ,加之防火知識缺乏 ,易燃易爆物品隨意堆放 ,管理松懈 ,這將導(dǎo)致火災(zāi)的時(shí)機(jī)增多 ,火災(zāi)的危險(xiǎn)程度加大。由于房屋層數(shù)大大地增加 ,高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前救火車云梯所能到達(dá)的高度 ,樓內(nèi)交通路線長又復(fù)雜 ,疏散目標(biāo)不明顯等因素 ,一旦房屋發(fā)生火災(zāi) ,火勢迅速蔓延 ,煙氣快速擴(kuò)散 ,造成救火工作困難 ,人員傷亡多、財(cái)產(chǎn)損失大 ,給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成很大威脅 ,如何解決以上問題就是建筑設(shè)計(jì)所要研究的。

3、高層建筑首先要作到構(gòu)造選型合理 ,有足夠的平安度和穩(wěn)定性 ,同時(shí)在防火方面處理的合理可靠 ,建筑材料應(yīng)選用非燃或難燃材料 ,還要作到交通方便、疏散路線短、疏散目標(biāo)明顯 ,這樣才能疏散迅速 ,減少損失。另外 ,還要給消防人員創(chuàng)造有利方便的工作條件 ,首先要搞好防煙樓梯和消防電梯的設(shè)計(jì)及合理布置 ;其次各種防火和滅火措施也要跟上 ,如自動(dòng)報(bào)警裝置、自動(dòng)滅火裝置、感煙器、感濕器和自動(dòng)噴淋裝備等 ,還要結(jié)合化學(xué)的滅火設(shè)備共同配合使用 ,這樣就可以大大減少火災(zāi)突發(fā)時(shí)生命和財(cái)產(chǎn)的不必要損失。 2搞好防煙樓梯間和消防電梯間設(shè)計(jì) 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí) ,人們心理是很緊X的 ,都想迅速脫離火災(zāi)現(xiàn)場 ,疏散到平安地點(diǎn)。由

4、于公共建筑物集聚了各方面的人員 ,在一個(gè)樓內(nèi)共事和生活 ,如果著火時(shí)疏散目標(biāo)不明確 ,路線長又復(fù)雜 ,就會使火災(zāi)現(xiàn)場秩序大亂 ,這樣就會延誤時(shí)間。因此 ,防煙樓梯和消防電梯必須設(shè)計(jì)合理 ,位置得當(dāng) ,要作到有效的、全面的、平安的、方便迅速的在發(fā)生火災(zāi)后和燒燃之前 ,這段時(shí)間內(nèi) (約 510分鐘 )把人財(cái)物疏散到平安地點(diǎn)。同時(shí) ,還要給消防人員創(chuàng)造有利的救火條件 ,使消防人員能迅速到達(dá)著火地點(diǎn) ,另外還要方便滅火運(yùn)輸工作 ,從而使火災(zāi)在很短時(shí)間內(nèi)撲滅 ,盡可能減少損失。 3防煙樓梯間和消防電梯間布置形式 311外廊式 a1開敞外廊式 :疏散走道與外墻外面的開敞外廊相連結(jié) ,人們通過開放式的外廊進(jìn)

5、入樓梯間和消防電梯間平安疏散。而煙氣通過走道進(jìn)入外廊后 ,隨即就擴(kuò)散到大氣中 ,從而使樓梯電梯間平安 ,能正常的使用 ,保證疏散b1封閉外廊式 :就是開敞式外廊用能開啟的玻璃窗將外廊封閉的形式。開敞式外廊用在我國南方比較 適宜 ,因冬季南北方的溫差很大 ,當(dāng)北方零下 30時(shí) ,南方卻是零上 10 ,四季如春。但在北方最好是封閉式外廊 ,而且應(yīng)該是活動(dòng)的能開啟的玻璃窗 ,平時(shí)關(guān)閉 ,火災(zāi)時(shí)翻開 ,最好火災(zāi)發(fā)生時(shí) ,窗子受煙氣和溫度的作用能自動(dòng)翻開 ,當(dāng)然也可以人工控制的開啟方式。但是 ,封閉式外廊在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)的排煙效果不好 ,不如開敞式排煙迅速312靠外墻前室有窗式 樓梯間和電梯間都設(shè)有排煙前

6、室 ,而前室靠外墻都設(shè)有能開啟的窗子 ,同時(shí)排煙前室又防火門與樓梯間、電梯間及疏散走道互相隔開。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí) ,煙氣進(jìn)入前室后 ,隨即通過外墻上的開啟窗子排到大氣中 ,從而保證樓梯間及消防電梯間的正常使用。此種布置形式 ,有單用和合用的排煙前室兩種方式。313內(nèi)廊前室無窗式 高層建筑往往由于構(gòu)造形式和功能要求 ,把防煙樓梯間和消防電梯間放在建筑物內(nèi)廊位置上 ,故防煙樓梯間和消防電梯間以及前室均處在黑房間之中 ,采光靠人工照明 ,通風(fēng)換氣也不能直接靠窗進(jìn)展。因此要保證樓梯間及電梯間的前室無煙 ,并有良好的疏散條件 ,就必須在前室內(nèi)采取必要的排煙和通風(fēng)措施。a1豎井自然排煙通風(fēng)方式 :在單用或合用

7、的前室內(nèi)設(shè)兩道豎井 ,其一是自然排煙豎井 ,其二是自然送風(fēng)豎井。排煙豎井的截面積 ,單用前室不小于 6m2 ,合用前室不小于 9m2 ;排煙口的面積 ,單用前室不小于 4m2 ,合用前室不小于 6m2。排煙口的位置要接近每個(gè)樓層的頂棚處 ,而且排煙口寬度最好不小于疏散門的寬度。自然送風(fēng)豎井的截面積 ,單用前室不小于 2m2 ,合用前室不小于 3m2 ;通風(fēng)口的面積 ,單用前室不小于 1m2 ,合用前室不小于 115m2。而通風(fēng)口的位置接近于每層樓房的地板位置。采用這種形式當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí) ,煙氣流動(dòng)到前室后 ,煙氣隨著排煙豎井道排走 ,擴(kuò)散到大氣中去 ,同時(shí)進(jìn)風(fēng)豎井道補(bǔ)送風(fēng)到前室。b1機(jī)械排煙豎井

8、自然補(bǔ)風(fēng)方式 :在排煙前室內(nèi) ,設(shè)置機(jī)械排煙管道口 ,當(dāng)排風(fēng)機(jī)工作時(shí) ,排煙前室處于負(fù)壓狀態(tài) ,排煙前室外面對排煙室而言形成正壓狀態(tài) ,在室內(nèi)外形成壓力差的情況下 ,自然送風(fēng)井道把新風(fēng)不斷補(bǔ)充到排煙室內(nèi) ,從而保證前室內(nèi)為平安區(qū) ,使疏散工作正常進(jìn)展。這種形式 ,其機(jī)械排煙管道口仍需放在每樓層接近樓板頂部位置 ,自然進(jìn)風(fēng)口仍需放在每樓層接近地板位置。c1排煙前室機(jī)械送風(fēng)的正壓方式 :在排煙前室內(nèi)只設(shè)機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng) ,不設(shè)排煙系統(tǒng)。僅靠前室內(nèi)機(jī)械 送風(fēng) ,從外面不斷地把新風(fēng)送到前室內(nèi) ,使室內(nèi)空氣處于正壓狀態(tài) ,將火災(zāi)時(shí)的煙氣防在前室外面 ,到達(dá)室內(nèi)無煙區(qū) ,從而使排煙前室形成平安區(qū)、無煙區(qū) ,保

9、證樓梯間和電梯間的正常運(yùn)行 ,作到平安疏散。送風(fēng)口位置仍需接近每樓層的地板面為宜。4前室形式及面積 411前室形式 前室從組合形式上分 ,有單用排煙前室與合用排煙前室 ;從構(gòu)造上分 ,有開敞外廊排煙式 ,有外墻有窗前室和內(nèi)廊無窗前室。單用前室 ,即防煙樓梯及消防都有自己的單獨(dú)前室 ;而合用前室 ,就是防煙樓梯及消防電梯共用一個(gè)前室。外廊及外墻有窗的前室 ,排煙是采取自然擴(kuò)散的方法 ;無窗內(nèi)廊前室 ,是靠豎井及機(jī)械有組織的排煙和補(bǔ)風(fēng)的方式。上述幾種形式是總之 ,采用哪種形式要因地制宜 ,采用相應(yīng)的排煙形式或創(chuàng)造一種新的方法。 412前室面積 單用排煙前室面積不小于 6m2 ,合用前室面積不小于

10、10m2 ,上述面積是國家防火標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的。但筆者認(rèn)為 ,樓梯間的前室 ,單用的應(yīng)不小于 6m2是可以的 ,而電梯間的前室最好不小于 10m2 ,合用的前室最好不小于 15m2。因?yàn)橹饡r(shí) ,電梯間不單是疏散用 ,還有消防人員反方向的應(yīng)用 ,如運(yùn)送消防人員及消防工具等 ,而與疏散人員互相穿插。消防人員一班 ,我國一般規(guī)定為 810人 ,消防電梯常采用 1噸重可載 13人。國家規(guī)定 ,當(dāng)樓層面積為 1500m2時(shí) ,只設(shè)一部消防電梯 ,可想 1500m2至少要容納 100人使用 ,那么加上疏散人員的互相穿插 ,而且著火時(shí)的疏散時(shí)間 ,最好是在燒燃之前的 510分鐘內(nèi)疏散完畢 ,所以前室面積按國家

11、防火標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行 ,顯然是小了點(diǎn) ,所以面積適當(dāng)擴(kuò)大一些是有益的。 413前室排煙室面積 我國高層建筑防火標(biāo)準(zhǔn) ( GB50045 -95)規(guī)定 :靠外墻的單用前室窗戶面積應(yīng)不小于 2m2 ,靠外墻的合用前室窗戶面積應(yīng)不小于 3m2。要注意的是窗戶應(yīng)盡量開得高些 ,最好是接近每個(gè)樓層 2/ 3以上的位置為好 ,目的是有利排煙。 5各種前室優(yōu)缺點(diǎn) 上面提及的幾種前室作法各有優(yōu)缺點(diǎn) ,單用前室使用方便 ,無人流穿插現(xiàn)象 ,人員疏散迅速 ,缺乏的是前室面積大。合用前室面積比較小 ，但在火災(zāi)時(shí)容易造成疏散人員與消防員的互相穿插 ,影響疏散 ,影響搶救 ,延誤消防人員的救火時(shí)間。靠外墻有窗的前室 ,通

12、風(fēng)排煙效果好、經(jīng)濟(jì) ,但也有不利的方面 ,如著火時(shí)窗口處在迎風(fēng)面時(shí) ,排煙受阻 ,速度慢 ,甚至排不出去 , 3鋼筋混凝土圈梁設(shè)置建議 關(guān)于磚砌體住宅各層現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁設(shè)置 , GBJ11 -89"建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)"中已明確規(guī)定 ,但是在目前的多層住宅開間較大、洞口較多、縱墻較少的情況下 ,如仍按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置圈梁 ,其平安顯然缺乏。為了提高墻體的穩(wěn)定性和變形協(xié)調(diào)能力 ,層層設(shè)置圈梁是十分必要的 ,且每層在構(gòu)造柱處必須設(shè)置縱橫方向的圈梁 ,使構(gòu)造柱與圈梁在墻體內(nèi)形成暗框架 ,以限制磚砌體的自由變位 ，從而提高了墻體的整體剛度、變形能力和延性 ,并在地震發(fā)生時(shí)起到第二道防線的作

13、用。 4加強(qiáng)屋面構(gòu)造措施建議 屋面板作為建筑物的最高點(diǎn)可視為邊緣構(gòu)件 ,在地震時(shí)振動(dòng)效應(yīng)較大 ,要求有較強(qiáng)的屋面剛度 ,標(biāo)準(zhǔn)中要求屋蓋處的圈梁比樓蓋處間距加密就是這個(gè)道理。然而僅此還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 ,對于屋面采用現(xiàn)澆板應(yīng)視為首選 ;如果采用空心板時(shí) ,由于板上再無橫墻壓重 ,板處于單擺浮擱狀態(tài) ,顯然整體性很差 ,設(shè)計(jì)時(shí)宜在橫向圈梁中甩出鋼筋 ,6-8 1200 ,并錨于板上找平層內(nèi) ;對于山墻處的空心板 ,還要求每塊板縫加筋應(yīng)與圈梁的預(yù)理筋相互搭接綁扎 ,以抵御山墻在地震時(shí)可能外閃的能力。此外 ,在房間的進(jìn)深方向 ,將空心板縫加大到 150200mm ,形成現(xiàn)澆板帶 ,配置通長縱筋及箍筋 ,這

14、對加強(qiáng)屋面板的整體剛度 ,減少震害十分有利。 當(dāng)窗口處在背風(fēng)面時(shí) ,排煙效果好。迎風(fēng)面窗口排煙受阻問題還是可以解決的 ,首先要開高窗 ,在每個(gè)樓層高 2/ 3以上的位置 ,然后在窗口外面加上裝飾性的擋風(fēng)板 ,從而使窗口處于迎風(fēng)面不利的情況下 ,也能順利的通風(fēng)和排煙。內(nèi)廊無窗前室 ,靠豎井自然排煙和補(bǔ)風(fēng)方式 ,這種作法經(jīng)濟(jì)、效果好 ,由于豎井的井道截面積大 ,占前室很大一局部面積 ,在城市用地處于緊X的情況下 ,是互相矛盾的 ,與建高層建筑的本意也是矛盾的。所以采用此種作法時(shí) ,設(shè)計(jì)者要因地制宜 ,結(jié)合具體情況對待。內(nèi)廊無窗靠機(jī)械排煙豎井自然補(bǔ)風(fēng)的前室 ,與完全采用豎井自然排煙進(jìn)風(fēng)的方式面積要小

15、些 ,排煙效果也很好。由于這種方式前室是處于負(fù)壓狀態(tài) ,隨著機(jī)械抽風(fēng)排煙 ,同時(shí)也把煙氣引入到前室內(nèi) ,盡管煙氣因溫度高而貼近樓層底板流動(dòng) ,但給人直觀上造成一種煙氣的威脅。5山墻開洞對墻體削弱及補(bǔ)救措施 山墻對多層磚砌體住宅來說是唯一完整的承重橫墻 ,是使房屋封閉或完整的構(gòu)造體系中最強(qiáng)有力的抗震構(gòu)件。過去山墻一般不允許隨意開洞 ,然而隨著住宅產(chǎn)業(yè)化開展 ,山墻中段作為客廳開窗是不可防止了 ,毫無疑問 ,開洞后山墻的完整性大大受損 ,抗水平力剛度明顯降低。為了提高山墻的抗震能力 ,建議采用以下幾條措施 : (1)在山墻洞口兩側(cè)設(shè)置縱向內(nèi)墻 ,且靠近山墻處的內(nèi)縱墻不得開洞 ,山墻、縱墻相交處設(shè)置

16、 “T型構(gòu)造柱 ,肢厚不小于 240mm ,配筋不小于 14 100 ,“T型柱錨入下層圈梁中 ; (2)山墻門窗洞口 210m ,洞兩側(cè)設(shè)構(gòu)造柱 ; (3)洞口上過梁與圈梁結(jié)合一起構(gòu)成承重大梁并加強(qiáng)配筋。 6 內(nèi)廊無窗靠機(jī)械送風(fēng)的前室 ,這種前室是正壓的 ,因?yàn)闄C(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)以后 ,連續(xù)不斷地從外面抽入新風(fēng)送往前室 ,使前室內(nèi)氣體壓力加大 ,因此外面的煙氣就無法進(jìn)入前室。這樣前室是無煙區(qū) ,是平安的 ,當(dāng)火災(zāi)時(shí) ,人員疏散 ,人流越是靠近前室煙氣也越少 ,越感覺平安。這是一種常用的方式 ,但這種方式用風(fēng)量大 ,能源耗量大。 綜上所述 ,一定要做好高層公共建筑防煙樓梯間及消防電梯間的設(shè)計(jì) ,安排好合

17、理的位置 ,這是防火、排煙、疏散、搶救不可缺少的局部 ,也是很重要的一環(huán)。 隨著高層民用建筑的興起，高層民用建筑的設(shè)計(jì)也越來越受到人們的關(guān)注.而高層建筑設(shè)計(jì)中的防排煙設(shè)計(jì)的合理與否，直接關(guān)系到整個(gè)建筑的平安，因此，防排煙的設(shè)計(jì)是高層民用建筑設(shè)計(jì)中十分重要的一局部.本文就高層民用建筑的防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)展了論述.高層建筑通常使用的垂直交通運(yùn)輸工具主要是電梯，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，除消防電梯設(shè)有事故備用電源仍能使用外，其余的載客、載貨電梯為了防止火災(zāi)的垂直蔓延或因斷電而停頓使用，電梯廳用防火卷簾或防火門封隔起來，這時(shí)樓梯間就成為垂直平安疏散的主要通道.從高層建筑發(fā)生火災(zāi)的經(jīng)歷教訓(xùn)來看，敞開式樓梯間又是煙火垂直蔓

18、延的主要通道.試驗(yàn)說明，如對煙氣不加控制，煙氣垂直擴(kuò)散速度可達(dá)34m/s，100m的高層建筑，只需半分鐘左右的時(shí)間，煙氣就會從底層擴(kuò)散到頂層.國內(nèi)外的高層建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料說明：在火災(zāi)死亡的人數(shù)中，大局部是被熏死的，這個(gè)比例最高達(dá)78.9%，因此排出火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣是防排煙設(shè)計(jì)的主要目的.這就要求高層建造的樓梯間既能防火又能防煙，才具有供人員平安疏散的功能；同時(shí)，消防電梯在火災(zāi)時(shí)是消防隊(duì)員迅速到達(dá)火災(zāi)層和運(yùn)送消防器材以及搶救人員等專用的垂直運(yùn)輸工具.所以，防煙樓梯間和消除電梯是高層建防排煙的重點(diǎn)部位，因此，搞好其防煙排煙設(shè)計(jì)，防止煙氣侵入，對減少人員傷亡，進(jìn)展滅火搶救和防止煙火垂直蔓延都是非常重要

19、的.高層民用建筑采用的防排煙方式主要有自然防排煙和機(jī)械防排煙兩種.1自然防排煙這種防排煙方式是利用自然條件在自然力的作用下，使火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣不能侵入到防煙樓梯間和消防電梯內(nèi).該方式?jīng)]有機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，不受電源中斷的影響，簡單易行，造價(jià)較低.雖然其效果受室外風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫和所在樓層的影響較大，但如果處理得當(dāng)，還是能起到防排煙作用的，對于占數(shù)量較多的普通高層住宅，室內(nèi)裝修比較簡單，房間小，圍護(hù)構(gòu)造耐火等級較高的建筑物，采用自然防排煙方式根本上能夠到達(dá)保障平安、節(jié)省投資的目的，也符合我國目前高層建筑的實(shí)際情況.常用的自然防排煙方式有以下幾種.(1)靠建筑物外墻建造的全敞開的室外防煙樓梯.(2)利用陽

20、臺或凹廊作為敞開前室的防煙樓梯間.(3)利用前室開窗排煙的防煙樓梯間.(4)不靠外墻的防煙樓梯間或雖靠外墻但不能開窗的前室的自然排煙，一般是設(shè)排煙豎井和過風(fēng)豎井.但第四種方式中的自然排煙豎井與進(jìn)風(fēng)豎井需要占有很大的有效空間，布置起來也不方便，又降低了建筑的使用面積，所以，不易被設(shè)計(jì)人員所承受.2機(jī)械防排煙 建筑工程申請認(rèn)證！ 財(cái)富值雙倍 檢索優(yōu)先 專屬展現(xiàn) 同行交流 2這種方式是利用通風(fēng)機(jī)進(jìn)展強(qiáng)制的防排煙，它不受室外氣象條件影響，排煙效果穩(wěn)定，但需要有專門的通風(fēng)設(shè)備、可靠的事故用電源，自動(dòng)控制裝置、并需設(shè)專人維護(hù)管理.因此，造價(jià)和維護(hù)管理費(fèi)較高，但由于煙風(fēng)道所占有效空間小，特別是當(dāng)樓梯間前室不

21、靠外墻或雖靠外墻卻不能開啟時(shí)，這種方式易被采納.但還需考慮以下幾個(gè)方面的問題.2.1防煙樓梯間和消防電梯間前室的設(shè)置(1)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，著火層以及上下層人員都奔向防煙樓梯間，造成樓梯間擁擠，這時(shí)前室就成為一個(gè)臨時(shí)避難所.所以前室不僅要設(shè)量，而且面積又不能過小，我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定前室面積不小于6m，全用前室面積不小于10m.(2)在防煙樓梯間設(shè)有前室，增加了一道走廊通往樓梯間的門，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能降低建筑物的煙囪效應(yīng)，降低了煙氣向上擴(kuò)散的速度.(3)消防電梯前室(電梯廳、等候廳、過廳等統(tǒng)稱為前室)是消防隊(duì)員上樓后向火場進(jìn)攻的出發(fā)點(diǎn)，一般在前室設(shè)有消防豎管、消火栓、消防水泵的啟動(dòng)按鈕等消防設(shè)置.設(shè)有前室為消防隊(duì)員迅速滅火和搶救傷員創(chuàng)造一定的有利條件.綜上所述，前室的設(shè)置，不僅是保證防煙樓梯間和消防電梯無煙的需要，而且也是疏散、撲救和作為一個(gè)臨時(shí)避難物所的需要，同時(shí)還能起到降低高層建筑物煙囪效應(yīng)的作用.2.2機(jī)械防排煙的方式2.2.1機(jī)械排煙排煙是考慮人員進(jìn)展疏散時(shí)帶入前室的煙應(yīng)及時(shí)排出，可當(dāng)前室同時(shí)設(shè)有排煙系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，前室里的正壓要由二者的風(fēng)量比來保證，并要組織好前室內(nèi)的氣流，否那么會因送風(fēng)口與排煙口位置設(shè)置的不當(dāng)而導(dǎo)致煙氣不能順利排出，而難以到達(dá)預(yù)期的排煙目的