1 常見中庭的分類

隨著，各類建筑形式的不斷變化和使用功能的需要，建筑中庭的形式也呈現(xiàn)多種多樣的態(tài)勢，常見的中庭結(jié)構(gòu)有購物中心、高級賓館大堂等。按不同構(gòu)成形式分為通透式中庭、內(nèi)嵌式中庭、局部中庭等。

2 高層建筑中庭的防火排煙要求

由于中庭是上下左右貫通的封閉大空間，防火分區(qū)難于劃分，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙氣蔓延迅速。中庭聯(lián)通的各部分功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成火災(zāi)隱患多，人員疏散困難。由于中庭是建筑重要的組成部分，其防排煙措施要依托主體建筑防排煙方案。我國有關(guān)高層建筑中庭防排煙設(shè)計的基本原則是：

(1)中庭周圍不同功能房間應(yīng)該作為獨立的防火分區(qū)，各房間之間的隔墻為耐火極限不小于3h，而且各功能對外開的門為乙級防火門。

(2)中庭的疏散樓梯不應(yīng)少于2部，至少有一個直通室外。

(3)中庭的每層回廊要求安裝快速響應(yīng)噴頭。

(4)中庭與其他開敞房間之間應(yīng)設(shè)置防火卷簾。

(5)凈空高度小于12m的中庭，一般在2-5層之間。當(dāng)其可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不小于中庭地面面積的5%時，可自然排煙。

(6)不具備自然排煙條件或凈空高度大于12m的中庭，應(yīng)采用機械排煙。

3 中庭的防排煙方式選擇

不同類型的中庭式建筑在防火排煙設(shè)計方式的選擇上差異較大。概況來看，中庭的煙氣控制方法分為以下幾類：

(1)用玻璃或卷簾將中庭與周圍建筑隔開,以防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱流通過中庭擴散。

(2)中庭設(shè)置集中排煙系統(tǒng),使煙層界面保持在安全疏散要求的高度。

(3)在中庭四周各層房間設(shè)置排煙系統(tǒng),排除著火層產(chǎn)生的煙氣,阻止煙氣進入中庭。

(4)以上方法結(jié)合使用。

3.1 分散式排煙

分散式排煙可用起火間排煙法、陽臺排煙法。這種方式排煙量小，可把煙氣有效控制在著火區(qū)域而不擴散等優(yōu)點。適用于購物中心類的中庭，且中庭四周布置的許多小單元間為連同狀態(tài)時，可按500m2劃分防煙分區(qū)。但其排煙系統(tǒng)復(fù)雜，日常維護工作量大，系統(tǒng)可靠性較差。而且一旦中庭發(fā)生火災(zāi)則無法有效排煙。煙氣控制方法的選取在于建筑物的用途、消防設(shè)施的特點以及疏散通道的形式和布局。不經(jīng)中庭的分散式排煙需要注意一下方面：為使煙氣不進入中庭，在中庭邊緣設(shè)置擋煙垂壁、隔板或鋼化玻璃，構(gòu)成存煙空間。向中庭敞開部分應(yīng)設(shè)置固定擋煙垂壁或由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動的活動式擋煙垂壁，擋煙垂壁的設(shè)置應(yīng)使煙層的底部不低于垂壁的底部;對非著火層加壓送風(fēng)排煙，以免煙氣散入無火樓層。

3.2 集中式中庭排煙

集中式排煙有多種方法,如直流(置換)排煙法、置換-稀釋排煙法、負(fù)壓排煙法以及混合排煙法等。由于煙氣進入中庭，會自由膨脹上升，上升的煙氣也會自由地進入到側(cè)面開孔的樓層。這種方式具有統(tǒng)一管理、運行可靠、日常維護簡單等優(yōu)點，但當(dāng)中庭周圍的建筑層起火，且火災(zāi)規(guī)模較小時，其排煙效果較差。經(jīng)中庭排煙有一下特點：

(1) 著火點由自動噴水滅火系統(tǒng)控制。

(2) 設(shè)置的邊緣隔板不會阻止排煙，只是防止煙氣從下層侵入。

(3) 在非著火層送風(fēng)防煙。

3.3 中庭通過裙房排煙

對于裙房為中庭，塔樓下面幾層向中庭開敞的建筑來說。由于層壓的作用，煙氣從裙房進入塔樓，危險性較高。解決辦法是，對塔樓的走道和樓梯間加壓，使空氣氣流由電梯井和樓梯間進入中庭排煙。中庭內(nèi)的煙氣可通過側(cè)墻排出。

3.4 中庭通過回廊排煙

這類中庭四周布置許多單元商店，每個店的面積較小，如果每個商店均要設(shè)置排煙設(shè)備是非常困難的，而且絕對是不經(jīng)濟的，因為排煙系統(tǒng)要運用于每一個店，甚至是小店鋪，才能保護整個建筑，況且排煙系統(tǒng)的控制又很復(fù)雜。如果火災(zāi)在著火間形成，煙氣將經(jīng)過房間開口流入回廊，再向中庭擴散。為了防止煙氣涌入中庭，應(yīng)該在回廊將煙氣排除，因此回廊邊緣設(shè)置擋煙垂壁，利用回廊作為“貯煙倉”，回廊內(nèi)的排煙設(shè)備將煙氣排除。

3.5 混合排煙

對于高度較高，或?qū)訑?shù)較多的中庭，下面幾層采用中庭排煙，使煙層的高度符合這幾層的疏散要求，上面幾層中庭采用擋煙垂壁，使煙氣不侵入上面幾層的中庭，稱之為混合排煙法。采用混合排煙法，即下部采用中庭集中式排煙法，使煙層底部的高度維持在人員的居住面之上，而其它的樓層則與中庭封閉起來，封閉的方式可以采用設(shè)置卷簾等防火分隔方法。

4 中庭排煙常見的問題

4.1 要有效地進行中庭的排煙，必須考慮補風(fēng)，以替換被排放出去的煙氣，補風(fēng)量應(yīng)不小于排煙量的70%，補充的空氣可以采用自然的補風(fēng)系統(tǒng)，如果可利用的進風(fēng)口面積有限，可以考慮設(shè)置機械的補風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)中庭采用防火分隔，中庭周邊防火卷簾防火門全部關(guān)閉時，中庭排煙風(fēng)機的運行，將使中庭內(nèi)產(chǎn)生巨大負(fù)壓，越底層負(fù)壓越大，可能導(dǎo)致防火卷簾無法下落到底。

4.2 中庭上空采用輕型透光屋面時，上部無法承載雨淋系統(tǒng)，負(fù)壓過強會導(dǎo)致屋面坍塌?？紤]頂棚的消防安全，采光玻璃宜采用防火玻璃。玻璃和鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限要達到1.5h，必要時可采用噴淋保護。

4.3 《高規(guī)》并未對自然排煙口的開啟方式做規(guī)定，國外規(guī)范要求自然排煙口面積至少一半為自動操作，為保證排煙口自動開啟，排煙口必須與中庭頂部的感煙探測器聯(lián)動。對于凈空高度小于12m的中庭，采用自然排煙時，可開啟外窗應(yīng)設(shè)在方便開啟的地方，如中庭回廊。感煙探測器應(yīng)與排煙天窗及自動噴水系統(tǒng)聯(lián)動。

4.4 當(dāng)熱煙氣流到與其密度相等的空氣高度時便轉(zhuǎn)由水平方向擴展并隨著溫度的降低還會下降，使得煙氣無法從頂部高窗排到室外。因此，對于使用性質(zhì)極為重要的建筑在投資條件許可的情況下，雖然具有開啟外窗的自然排煙條件，仍應(yīng)采用可靠的機械防煙裝置。

4.5 中庭的鋼結(jié)構(gòu)保護。對于中庭上部就是主體高層建筑的，其鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)不小于1.5小時(參照樓板的耐火極限要求)，采光玻璃也應(yīng)為1小時以上的防火玻璃，對于展覽館、商場等火災(zāi)荷載較大的建筑物的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限應(yīng)更高些，而辦公樓、賓館等建筑的中庭，其鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的要求可適當(dāng)降低，封閉式中庭，其鋼結(jié)構(gòu)可不予保護。

本文概述了近年來有關(guān)中庭煙氣控制方面的幾種常見方式,其目的是使建筑防火科研人員、工程設(shè)計人員了解中庭煙氣控制研究現(xiàn)狀,以及最新研究方向。中庭煙氣流動與煙氣控制研究可在借鑒國外先進的研究成果與方法的基礎(chǔ)上進行,但應(yīng)注意結(jié)合我國中庭建筑自身的特點。

中庭建筑的煙氣控制系統(tǒng)與其它火災(zāi)防護系統(tǒng)是一個整體,防護系統(tǒng)與火災(zāi)的相互作用使得火災(zāi)過程和環(huán)境變得極為復(fù)雜,為此開展中庭火災(zāi)研究并評價相關(guān)火災(zāi)防護系統(tǒng)的性能,了解火災(zāi)發(fā)展過程和煙氣擴散機理,提出中庭煙控系統(tǒng)設(shè)計方法,完善現(xiàn)有的消防技術(shù)法規(guī),已是我國消防工作的當(dāng)務(wù)之急。

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