昆明华龙智腾科技股份有限公司云南昆明650224
摘要:《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017经住房城乡建设部以第1741号公告批准发布,于2018年8月1日起施行,改写了我国建筑防排烟系统无专项技术标准历史。该规范实施,受到设计、消防检测、评估、审图和主管部门技术人员的高度关注和热烈讨论。本文阐述了建筑防排烟新老规范若干条文的变化及不同之处,通过本文对工作人员在该系统设计、施工、检测、验收、安全监测、隐患排查等工作中可起到有效指导作用。
关键词:防烟、排烟、消防安全
0引言
2015年新建规[3]施行,将老高规[1]和老建规[2]整合,但新建规[3]只对防烟和排烟系统设置场所进行规定。新建规施行后三年之久,我国第一部防排烟系统专项技术标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251[4]才颁布实施。在此期间,公安部出台《关于执行新版消防技术规范有关问题的通知》,要求新、改、扩建建筑工程防排烟系统设置场所的设计审核和验收按新建规执行,其他系统仍执行老高规和老建规。在这种背景下,造成各类人员对防排烟系统新条款掌握困难且存在使用过程新老规范条款混淆,导致工程返工、经济损失以及该系统先天缺陷等情况发生。
1防排烟系统设置场所新老规范对比分析
1.1防烟系统设置场所新老规范对比分析
新建规8.5.1条:建筑高度不大于50m的公共建筑、厂房、仓库和建筑高度不大于100m的住宅建筑,当其防烟楼梯间的前室或合用前室符合或时,楼梯间可不设置防烟系统:前室或合用前室采用敞开的阳台、凹廊;前室或合用前室具有不同朝向的可开启外窗,且可开启外窗的面积满足自然排烟口的面积要求。
老高规8.2.3条:防烟楼梯间前室或合用前室,利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时,该楼梯间可不设防烟设施。老建规9.1.2条:防烟楼梯间应设置防烟设施。
对比思考:老高规对楼梯间设置机械防烟设施未考虑高度限制条件;老建规对防烟楼梯间设置机械防烟设施未考虑自然排烟和高度限制条件。新建规防烟楼梯间设置机械防烟设施考虑高度因素和自然排烟更科学合理,合理权衡经济与安全的矛盾关系。
1.2排烟系统设置场所新老规范对比分析
(1)丁类生产车间
新建规8.5.2条规定:建筑面积>5000m2的丁类生产车间应设置排烟设施。老建规9.1.3条:任一层建筑面积>5000m2的丁类厂房应设置排烟设施。
对比思考:老建规要求任一层建筑面积>5000m2的丁类厂房设置排烟设施,而新建规要求丁类生产车间总建筑面积之和>5000m2就应设置排烟系统,提高了要求。
(2)歌舞娱乐放映游艺场所
新建规8.5.3条:设置在一、二、三层且房间建筑面积>100m2的歌舞娱乐放映游艺场所应设置排烟设施。老建规9.1.3条:设置在一、二、三层且房间建筑面积>200m2的歌舞娱乐放映游艺场所应设置排烟设施;
对比思考:新建规将歌舞娱乐放映游艺场所设置排烟设施建筑面积从200m2提高为100m2。
(4)公共建筑经常有人停留地上房间
新建规8.5.3条:公共建筑内建筑面积>100m2且经常有人停留的地上房间应设置排烟设施。老建规9.1.3条:公共建筑中经常有人停留,且建筑面积>300m2的地上房间应设置排烟设施;
对比思考:新建规将公共建筑经常有人停留地上房间设置排烟设施建筑面积从300m2提高为100m2。
(5)地下或半地下建筑(室)、地上建筑内房间
新建规8.5.3条:地下或半地下建筑(室)、地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2,且经常有人停留或可燃物较多时,应设置排烟设施。老建规9.1.3条:总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室,应设置排烟设施;
对比思考:新建规增加“无窗房间”条件,若利用窗井等开窗进行自然排烟的地下或半地下建筑(室)、地上建筑房间,满足自然排烟条件,可不设排烟设施。
(6)内走道
新建规8.5.3条:民用建筑建筑内长度>20m的疏散走道应设置排烟设施。老高规8.4.1.1条:一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑虽有直接自然通风,但长度超过60m的内走道应设置机械排烟设施。
对比思考:新建规要求民用建筑内走道长度只要超过20m就应设排烟设施,排烟设施采用“自然排烟设施和机械排烟设施”均可,取消长度超过60m的内走道只能采用机械排烟方法之说。
(7)地上建筑内的无窗房间
新建规8.5.3条:地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2,且经常有人停留或可燃物较多时,应设置排烟设施。老高规8.4.1.2条:一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑内面积超过100m2,且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间应设置机械排烟设施。
对比思考:新建规要求经常有人停留或可燃物较多的地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2,要求设置排烟设施,排烟方式“自然或机械排烟”均可。
(8)中庭排烟系统设置新老规范条文对比分析
新建规8.5.3条:民用建筑建筑内中庭应设置排烟设施。老高规8.4.1.3条:一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑内净空高度超过12m的中庭应设置机械排烟设施。
对比思考:新建规要求民用建筑内只要是中庭就应设排烟设施,排烟设施采用“自然或机械排烟设施”均可,和中庭净高是否>12m无关,取消中庭>12m只能采用机械排烟方法之说。
2防排烟系统其他系统新老规范对比分析
2.1防烟系统其他系统新老规范对比分析
(1)管道材质
GB51251第3.3.7条:机械加压送风系统应采用管道送风,且不应采用土建风道。第4.4.7条:机械排烟系统应采用管道排烟,且不应采用土建风道。老高规8.1.5.2条:可采用内表面光滑的混凝土风道。
对比思考:新规范要求系统管道不能采用土建(混凝土)风道,可有效避免因风量延程损耗较大导致机械防烟系统失效情况发生。
(2)防排烟机房
GB51251第3.3.5条:机械加压送风风机宜设置在系统的下部;送风机应设置在专用机房内;第4.4.4条:排烟风机宜设置在排烟系统的最高处;第4.4.5条:排烟风机应设置在专用机房内;第4.5.3条:补风系统风机应设置在专用机房内。老建规第8.1.9条:防排烟风机可设置在专用机房或室外(包括屋顶)。
对比思考:GB51251要求所有风机均要设置在专用机房内,可有效保证风机不因受风、雨、异物等侵蚀损坏,在火灾时防止风机直接被火焰威胁,增加运行可靠度。同时,GB51251中取消“建筑内”这一特定条件,搭配“建筑高度超过50m的公共建筑分段设置排烟和排烟风机宜设置在系统的最高处”要求,2018年8月1号后才取得“建设工程规划许可证的项目”屋顶将出现大量的排烟风机房。
(3)合用机房
GB51251第4.4.5.1条:对于排烟系统与通风空气调节系统共用的系统,其排烟风机与排风风机的合用机房内应设置自动喷水灭火系统。新建规8.3节:自动灭火系统设置场所中对排烟风机与排风风机的合用机房未有规定要求上自动灭火系统。
对比思考:排烟风机与通风空调系统合用机房增加喷淋自动喷水灭火系统,可加强对排烟风机防火保护,防止被火焰威胁,满足排烟风机280℃时还能持续工作30min的要求,提高排烟风机运行可靠性。
(4)防烟分区
GB51251第4.2.4条:防烟分区划分与净高有关,并规定防烟分区长边最大值:净高≤3m,防烟分区≤500m2,长边长度≤24m;3m<净高≤6m,防烟分区≤1000m2,长边长度≤36m;净高>6m,防烟分区≤2000m2,长边长度≤60m;走道宽度≤2.5m,长边长度≤60m;当空间净高大于9m时,防烟分区之间可不设置挡烟设施;汽车库防烟分区的划分及其排烟量仍执行现行GB50067的相关规定;净高>9m不划分防烟分区。老高规5.1.6条和老建规9.4.2条:每个防烟分区的建筑面积≤500m2;净高>6m不划分防烟分区。
对比思考:GB51251要求防烟分区划分与净高有关,且不同净高空间对应规定长边最大值;空间净高大于9m才无防烟分区划分要求,比老规范增加了3m,提高了要求。防烟分区考虑净高和长边最大值,着眼实现将烟气控制在着火区域所在的空间范围内,限制烟气过早沉降或蔓延到相邻的防烟分区,并有利于烟气的及时排出,此规定更科学,更合理。
(5)挡烟垂壁
GB51251第4.6.2条:挡烟垂壁设置强调储烟仓厚度,自然排烟,储烟仓厚度大于空间净高的20%,且≥500mm;机械排烟,储烟仓厚度大于空间净高的10%,且≥500mm。新规范还增加需满足清晰高度要求,(净高-储烟仓厚度):走道、室内空间净高≤3m区域最小清晰高度要≥其净高1/2;走道、室内空间净高>3m区域和其他区域最小清晰高度要≥净高1.6m+0.1净高。老建规9.4.2条:采用隔墙、顶棚下凸出≥500mm的结构梁或不燃烧体等进行分隔。
对比思考:储烟仓是聚集并排出烟气的区域,GB51251挡烟垂壁设置强调储烟仓厚度,并增加最小清晰高度指标。可科学控制烟层厚度,保证足够清晰高度,提高人员安全疏散和消防扑救水平。
(6)房间排烟和走道排烟
GB51251第4.6.3条:房间排烟量计算:净高≤6m,自然排烟2%,机械排烟60m3/h,取值≥15000m3/h;净高>6m,根据火灾模型计算排烟量;自然排烟开窗面积根据烟量和风速反推。走道排烟量计算:仅走道或回廊排烟,自然排烟走道两侧各开窗2.0m2,窗(口)的距离>走道长度2/3,机械排烟≥13000m3/h;走道和房间都排烟,自然排烟2%,机械排烟60m3/h,取值≥13000m3/h。老高规8.4.2.1条机械排烟按每平方米面积60m3/h计算;老建规9.2.2.4条:自然排烟取该场所建筑面积的2%~5%。
对比思考:GB51251规定房间排烟量计算新增考虑净高影响因素,走道排烟量计算新增考虑走道和周围房间排烟影响因素。
(7)中庭排烟
GB51251第4.6.5条:中庭周围场所设有排烟系统时,机械排烟量取120m3/m2计算,自然排烟取25m2的有效开窗面积,排烟量基本为107000m3/h;中庭周围场所仅需回廊排烟,排烟量≮40000m3/h;自然排烟量开窗面积按排烟量和风速反推。老建规及老高规:自然排烟按该中庭楼地面面积5%,机械排烟量根据体积情况按换气次数4次/h(最小排烟量≮102000m3/h)或6次/h计算。
对比思考:中庭的烟气积聚主要来自两个方面,一是中庭周围场所产生的烟羽流向中庭蔓延,二是中庭内自身火灾形成的烟羽流上升蔓延(考虑国情中庭仍然存在可燃物),GB51251中庭的排烟量保守规定需同时满足两种起火场景的排烟需求,同时,中庭排烟量计算考虑周围场所排烟情况影响因素。中庭是建筑内人员逃生的重要通道,人员汇集的重要场所,火灾事故下离开中庭也意味着获得新生。新规定,体现我国标准制定崇尚生命,将生命安全摆在第一位的理念。
(8)排烟口和进风口
GB51251第4.4.12条、4.5.4条、3.3.5条:室内排烟口设置在储烟仓以内,室内补风口设置在储烟仓以下,进风口和排烟口设置在同一面时,排烟口和补风口垂直间距≥6m、水平间距≥20m。老高规8.4.4条和老建规9.4.6条、9.4.7条:室内排烟口设置在高位,室内补风口和排烟口间距不小于5m,排烟口和进风口设置在同一面时,水平间距10m、高差3m。
对比思考:GB51251排烟口和进风口设置位置明确:排烟口设置储烟仓内,使起火区域烟气组织有序,可将烟气最有效、快速地排出;进风口设置在低位并远离排烟口,可防止新鲜空气收到烟气污染,以利于安全疏散。
(9)固定窗
GB51251新增加防排烟固定窗要求:防烟固定窗:加压送风的楼梯顶部≮1m2的固定窗,靠外墙的防烟楼梯间,每5层≮2m2的固定窗;排烟固定窗:前提是针对采用机械排烟的无窗房间,设置场所详见规范;固定窗面积:顶层≮2%,中庭不小于5%;非顶层1/2以上单个≮1m,间距≯20m。老高规及老建规均无固定窗概念及要求。
对比思考:GB51251新增防排烟固定窗要求,窗扇固定、平时不可开启,仅在火灾时便于人工破拆排出火场中烟和热的外窗。固定窗的设置既为人员疏散提供安全环境,又可在排烟过程中导出热量,防止建筑物在高温下出现倒塌等恶劣情况,并为消防队员扑救时提供较好的内攻条件和撤退条件。
(10)系统验收判定标准
GB51251第8.2.7条规定系统验收判定:A=0且B≤2,B+C≤6为合格,否则不合格。DB53/T67.1规定系统验收判定:A=0且B≤1,B+C≤2为合格,否则不合格。
GB51251第9.0.3条规定每季度应对防烟、排烟风机、活动挡烟垂壁、自动排烟窗进行一次功能检测启动试验及供电线路检查。DB53/T270.2第7.10节要求每月至少对防烟、排烟风机、挡烟垂壁、排烟窗进行一次功能检测启动试验及供电线路检查。
对比思考:云南省地方标准防排烟系统验收判定要求和维护保养检查频率要求更严格。通常,当同级别规范规定不一致时,应执行更严格标准的规定;当不同级别规范规定不一致时,执行国家标准的规定。建议执行时应综合考虑建筑物重要性及风险因素等情况,确定采用那个标准。
3结语
防排烟系统是建筑防火安全的重要组成部分,通过设置该系统,可为人员安全疏散和消防扑救创造必要条件。本文对建筑防排烟新老规范若干条文进行对比分析,为各类技术人员迅速掌握新老规范的不同点、快速学习理解和运用GB51251-2017起到较好帮助,能有效避免设计、施工、检测、隐患排查等工作混淆使用成老规范条款造成工程返工、重大损失、系统先天缺陷等情况发生,对主管部门在消防安全防排烟系统验收、监督检查工作也起到一定帮助。
参考文献:
[1]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95[S].北京:中国计划出版社,2005:36-42.
[2]建筑设计防火规范GB50016-2006[S].北京:中国计划出版社,2006:89-94.
[3]建筑设计防火规范GB50016-2014[S].北京:中国计划出版社,2018:89-94.
[4]建筑防烟排烟系统技术标准GB51251-2017[S].北京:中国计划出版社,2017.