广州大荔机电工程有限公司 510380
摘要：文章结合工程实例，就暖通空调及防排烟系统的设计重点及难点进行了分析，在此基础上，根据以上难点提出了暖通空调及防排烟系统的设计优化措施。实践证明，本工程取得了暖通空调及防排烟系统取取了较好的应用效果。
关键词：暖通空调；机房布置；疏散通道；防排烟系统
1 工程概况
某商业综合体，地上38层地下2层，项目由裙楼、塔楼及2层地下车库组成，裙楼共4层，含商铺，餐饮、娱乐用房；塔楼共30层为商务酒店，地下共2层为地下车库及设备用房，停车位1200个。
2 暖通空调及防排烟系统设计重点及难点
本工程暖通空调设备众多、尺寸庞大，对平面布置、空间造型影响较大。而这对商铺的连贯性有严格的要求，不能因为建设设备配套用房而使连续布置的商铺出现中断。过去，在设计中1，2层的空调机房设于地下层，3，4层的空调机房设于屋面。这种做法将尽量多的空间留给商业，而且很好地解决了噪声等问题，便于集中检修，在使用中获得了好评。但是该做法有一定的限制。例如，如果空调机房距离服务区域过远，服务半径过大，就需增大空调机组风机全压，进而加大电动机、风机型号，增加了初投资和运行成本。本工程商场一共4层，不能采用这种设计方案。而且如果采用空调机房送、回风管必须穿越楼层。穿越的楼层越多，商业面积的损失也就越大。经过测算，笔者认为商业建筑空调系统竖向跨越两层最为经济。而将2层的空调机房设于地下层中间区域，既会减少地下机动车位，还会对1层的商位形成巨大的破坏。
其次，本工程的建筑为高层商业建筑，消防主管部门要求计算疏散人数必须按照大型商场考虑，计算疏散人数摊到每个商位高达12人，是普通批发市场的4倍。计算疏散人数的大幅提高，使得平面中增加了大量疏散楼梯，如果商位中间再出现其他管井，底层商业的黄金位置将被大量的楼梯 和独立疏散通道侵占和隔断，将严重影响商业的连贯性，造成的损失可能是无法估量的。
3 暖通空调及防排烟系统设计的优化措施
为了解决上述难点，笔者采用了一些新颖的设计手法，妥善解决了建筑设计与市场经营之间的矛盾。具体做法如下。
3.1 空调机房的排布
首层作为吸引人流、营造商业气氛的最重要的场所，商业价值非常明显，因此将首层空调机房设于地下室的做法应该保留。2层以上情况则有所不同：商业人流通常是由自动扶梯、观光电梯进入的，最佳商业位置位于自动扶梯、观光电梯周边，建筑周边靠窗、靠外墙部位反而不是最佳部位。因此，在本工程中，2层及以上各层的空调机房分别按层设置于周边靠窗、靠外墙部位，这也是综合考虑各种因素后的最佳选择。
因此，2层及以上各层在周边部位布置空调机房，同时将机房回风区域与商铺用一条设备走廊隔离，回风口隐蔽设置，既减小了回风噪声对营业场所的影响，又起到了设备检修与营业场所分离的作用。同时由于空调机房靠近外窗，可以顺利引入新风，便于过渡季节加大新风量，提高空气品质。这种做法在实际运行中起到了良好的效果。
3.2 疏散通道的设置
本工程的第二个难点是如何消除疏散通道对首层商铺的影响，这基本上是所有商业建筑都会面临的一个难题。通常情况下商场均会设于裙房，一般也不会超过24m，疏散楼梯都尽量靠近外墙设置，实现直通室外。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而本工程是高层建筑，单层面积超过44000m2，而且从疏散距离的要求看，商场靠近外墙处和内部都需要设置疏散楼梯。而商场内部的疏散楼梯又必须在首层形成独立的安全通道直通室外。在这种要求下，首层的营业面积基本会被划分得无法使用。消防主管部门要求计算疏散人数必须按照大型商场考虑，增加了大量疏散楼梯，使这个问题更加突出。
经过反复论证，最终采用了两种疏散方式结合的办法，解决了疏散与经营面积之间的矛盾。
方式1：建筑周边邻近外墙的楼梯直接在首层向室外开门。
方式2：不能直接从首层疏散的楼梯均下至标高-3.0m处，通过防火墙与其他功能分隔形成的安全区域后，直接通向室外地面。
采用这种疏散方式后，位于商场内部的楼梯疏 散通道全部转移到了地-3.0m 的安全通道处，消除了对首层商铺的影响。为确保-3.0m安全通道的可靠性，该通道采用防火墙与其他功能区域完全隔离，仅仅作为楼梯疏散通道，直通室外，不再设门。为了确保安全，在设计时还增设了机械排烟系统，排烟量按安全通道面积指标60 m3/（m2·h）确定。考虑到消防疏散楼梯已设有正压送风系统，增设的安全通道机械排烟系统的气流 流向与疏散方向相反，作为双保险的一个安全措 施。
3.3 排烟系统的设计
高层商业建筑的另一个难点是排烟系统的设计。虽然在进行商场建筑设计时，外立面一般都设有较多的可开启外窗，但在实际使用时，可开启外窗经常会被外部的广告牌、内部的货架所遮挡，一般都不太可能利用可开启外窗实现自然排烟。因此，在商业建筑中，机械排烟系统必须在建筑设计阶段就予以落实，而不能等到装修设计时再去寻找 排烟竖井或排烟机房。
排烟系统基本有两种设计方法：方法1，以水平防火分区为单位，每层的每个防火分区设置1台消防高温排烟风机。按照规范的要求，需要设置排烟机房，隔墙的耐火极限不小于2h，楼板的耐火极限不小于1.5h。方法2，采用竖向排烟系统，即在屋顶设置集中排烟风机，通过竖井对各层相同位置的防烟分区进行排烟，一组风机需要负责多层多个不同的防烟分区。
方法1的优点：每台排烟风机负责的防烟分区相对较少，系统简单，调试相对容易，故障影响面较小，不跨越防火分区。缺点是：风机数量多，投资大，每层设置机房占用营业面积。方法2的优点：排烟风机设于屋面，不占用营业面积，风机数量少，投资省。缺点：竖向系统竖井为负压式，漏风隐患较多，调试相对困难，竖向跨越防火分区，故障可能波及不同楼层。经过综合分析，在采取了一定的预防措施后，本工程确定按照方法2实施。设计中具体的做法是：每个防火分区均不超过4000m2，并划分若干个防烟分区，每个防烟分区面积不超过500m2。为了确保安全，每个防火分区都至少有2个排烟竖井到达，分别接出横向排烟主管，控制不同的防烟分区。在每个防烟分区的格栅吊顶以上设置排烟口，分别负担每个防烟分区的排烟。发生火灾时，现场手动或消控中心电信号自动控制开启相应防烟分区内的常 闭排烟口，联动开启相应的消防高温排烟风机。
竣工后，在消防系统初验中，个别采用土建竖井的系统漏风量较大，在关闭所有排烟口的情况下，屋顶排烟风机出风量仍然很大，证明了漏风的存在。施工单位对竖井进行封堵整改后，排烟口风量完全达标，证明了只要做好风管材质的选择、土建竖井的封堵及排烟风口的改进，竖向排烟系统应用于高层商业建筑是完全可行的。
4 结语
综上所术，本文结合暖通空调及防排烟系统的设计难点分析，采取了地下安全通道的做法，此方法可以有效解决商业建筑中普遍存在的疏散通道影响商业布局的矛盾，既确保了安全疏散，又保证了商业面积的有效利用。同时，在大型商场暖通空调设计过程中，采用竖向排烟系统是完全可行的，同时还可以减小机房面积、减少风机数量、降低初投资。
参考文献：
[1]《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）[S].
[2]肖兰生.关于《高层民用建筑设计防火规范》防排烟条款的修改意见[J].暖通空调，2009，39（2）：8083.
论文作者:陈卓坚
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中
论文发表时间:2018/9/14
标签：排烟论文; 机房论文; 系统论文; 分区论文; 商业论文; 竖井论文; 通道论文; 《建筑细部》2018年2月中论文;