CN105544937A - 一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法，包括以下步骤：在超高层建筑内设置燃气管道专用管井，将燃气管道专用管井分为多段，相邻段之间相互隔离，在每段底部开底侧通风口并安装电动防火阀，在每段顶部安装离心风机。本发明方法得到的燃气管道专用管井内各层风量可控，各段管井内实现机械排风的风机便于选择，既能满足燃气规范要求的良好通风要求，又能满足防止产生“烟囱”效应的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法。
背景技术
我国《民用建筑设计通则》GB50352-2005规定:建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。
《城镇燃气设计规范》规定：对于超高层建筑（100m以上）燃气管道井内的通风问题，既要保证规范对通风的要求，又要满足消防对防火的要求。
超高层建筑燃气工艺系统由于用气楼层较高，燃气管道所经过的管道井结构复杂，燃气立管在管道井内的通风问题，成为超高层燃气工程设计中需考虑的首要问题，既要满足燃气规范要求的自然通风，又要满足消防所要求的不产生“烟囱”效应。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法，这种设计方法保证超高层燃气管道井既能满足燃气规范要求的通风要求，又能满足消防所要求的不产生“烟囱”效应。
本发明提供的技术方案是：一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法，包括以下步骤：在超高层建筑内设置燃气管道专用管井，将燃气管道专用管井分为多段，相邻段之间相互隔离，在每段底部开底侧通风口并安装电动防火阀，在每段顶部安装离心风机。
相邻段之间通过耐火隔板相互隔离，相邻耐火隔板之间的距离为80-120米。
燃气管道专用管井内每段设置多个不低于楼板耐火极限的不燃烧体隔板，不燃烧体隔板上设置套管，燃气管道穿过套管并封堵套管与燃气管道之间的缝隙，而在管道井内的不燃烧体隔板上单独开孔洞，在洞口处安装防火阀，利用防火阀开启时的孔洞作为管井通风口，并在着火时通过防火阀关闭孔洞防止烟囱效应的产生。
每二个相邻不燃烧体隔板之间的距离为7-12米，在每层楼的燃气管道专用管井井壁均设甲级防火门。
所述不燃烧体隔板上单独开孔洞按下述要求进行：在1-5层楼层内的不燃烧体隔板上开100X100mm（长×宽）方孔洞，其余不燃烧体隔板上开150X150mm（长×宽）的方孔洞。
按燃气管道专用管井的换气次数3次/小时，不燃烧体隔板上的方孔孔洞大小150X150mm（长×宽），每段高度100m计算风机压头和总风量，根据风机压头和总风量选择离心风机的机型。
按燃气管道专用管井的换气次数3次/小时，不燃烧体隔板上的方孔孔洞大小150X150mm，每段高度100m计算风机压头和总风量，根据风机压头和总风量选择离心风机的机型。
本发明方法得到的燃气管道专用管井内各层风量可控，各段管井内实现机械排风的风机便于选择，既能满足燃气规范要求的良好通风要求，又能满足防止产生“烟囱”效应的要求。
附图说明
图1为按本发明方法设计的超高层建筑燃气管道井防火通风结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明包括以下步骤：
（1）管井分段设置，风机分段选择
结合超高建筑的具体建筑要求，可以将燃气管道专用管井1分为多段，相邻段之间通过耐火隔板11相互隔离，相邻耐火隔板之间的距离为80-120米。在每段底部开底侧通风口5并安装电动防火阀6，在每段顶部的出风口7处安装离心风机8。
（2）管井内通风方式
封堵套管3与燃气管道2之间的缝隙，而在燃气管道专用管井1内的不燃烧体隔板9（楼板）上单独开孔洞10，在孔洞10安装防火阀4，利用防火阀4开启时的孔洞10为管井通风，并在着火时通过防火阀4关闭孔洞10而达到阻火的目的，防止烟囱效应的产生。
正常状况下管井进风端电动防火阀打开，各顶部离心风机常开，从管井内向外抽风实现管井内机械通风；当管道井内发生燃气泄漏，井内燃气泄漏报警器报警并发出指示信号，关闭管道井起点的紧急切断阀12，并通过电动防火阀6关闭底侧通风口5（或带防火阀的百叶门），顶部风机9工作，抽走泄漏气体。当发生火灾时，带防火阀的百叶门关闭，避免火势蔓延至管井内。若火势已蔓延至管井内，则楼板上的孔洞10处的电动防火阀4关闭，形成封堵，隔断火源并防止烟囱效应，离心风机9关闭。
每二个相邻不燃烧体隔板9之间的距离为7-12米（如在管井内每隔三层做相当于楼板耐火极限的不燃烧体隔板或楼板本身隔断），在每层楼的燃气管道专用管井井壁均设甲级防火门，便于检修与维护。
（3）通风计算
按规范《防火门》GB12955-2008考虑门缝系数，采用专业软件进行计算，当换气次数为3次/小时、开孔孔径为150X150mm时计算，按每100m高度分段时风机压头和总风量均较合适，可满足管道井通风要求且可满足风机选择要求。
本发明通过采用管井内楼板隔断，并在进风口安装电动防火阀的方式，满足规范中防火隔断防止产生“烟囱”效应的要求。通过在楼板上开孔，并在管径顶端设置离心风机的方式，满足规范通风的要求。方案通过将超长的管井结合建筑设备平台的设置划分为可控的管段，缩短管井的长度，利用机械通风的实现。
实施例：下面以武汉王家墩中央商务区建设投资股份有限公司武汉中心大厦燃气工程为例详细描述本发明。武汉王家墩中央商务区建设投资股份有限公司武汉中心大厦是集智能办公区、全球会议中心、VIP酒店式公寓、白金五星级酒店、360°高空观景台、高端国际商业购物区等多功能为一体的地标性国际5A级商务综合体，定位于与中国中部现代服务业中心相匹配，体现武汉市经济、人文发展趋势和地貌特征，满足高层次商务活动及人士需求。武汉中心大厦位于武汉王家墩中央商务区内，占地约2.81公顷，总建筑面积359270.94平方米，主体建筑主要包括总高度438米的88层塔楼、高22.5米的4层裙楼及地下4层（局部5层）的地下室。建成后将成为华中第一高楼。
本工程中塔楼内3层、64层、84层及85层的厨房为超高层用气层，需引进燃气管道供气，其楼层高度分别为11.5米、298.7米、377.1米和380.6米（以室外地坪为±0）。
本工程中塔楼内64层、84层及85层的厨房为超高层用气层，需引进燃气供气管道，由于用气楼层较高，燃气管道所经过的管道井结构复杂，燃气立管在管道井内的通风问题，成为超高层燃气工程设计中需考虑的首要问题，既要满足燃气规范要求的自然通风，又要满足消防所要求的不产生“烟囱”效应。
通风设计方案
本工程塔楼燃气立管设计敷设在核心筒内的独立的燃气管道竖井内，该管道井是建筑设计已经为燃气管道预留的专用管井，燃气管道通过燃气竖井向上供至F3、F65、F84、F85层厨房操作间内。.燃气竖井从F1至F85层，在F5、F31、F65M层各有个水平转换。1-5层管井位于建筑东南侧，5层至31层管井位置变动至核心筒东侧角落，31层至65层管井变动至核心筒东北侧，自65层开始，分别沿核心筒的中部和西侧有2个管井直至89层屋面。
为实现本工程燃气管道专用管井内各层风量可控，各段管井内实现机械排风的风机便于选择，既能满足燃气规范要求的良好通风要求，又能满足防止产生“烟囱”效应的要求，可将本工程通风方案为：
（1）管井分段设置，风机分段选择
结合本工程超高建筑的设备平台位置，可以将燃气管道专用管井分为5段，整个通风系统也分为A、B、C、D、E五个部分：
通风系统A：65-89层，于65M层处开底侧通风口并安装电动防火阀，89层顶部安装离心风机。
通风系统B：63-89层，于63层处开侧向通风口并安装电动防火阀，89层顶部安装离心风机。
通风系统C:31-63层，于31层处开底侧通风口并安装电动防火阀，63层引至户外处安装离心风机。
通风系统D:5-31层，于5层处底侧开通风口并安装电动防火阀，31层引至户外安装离心风机。
通风系统E:1-5层，于1层处侧向开通风口并安装电动防火阀，于3层处开底侧通风口并安装电动防火阀，5层引至户外安装离心风机。
（2）管井内通风方式
封堵套管与燃气管道之间的缝隙，而在管道井内的楼板上单独开孔（在1-5层每层燃气竖井内开100X100mm方孔洞，其余燃气竖井内每层开150X150mm的方孔洞），在洞口安装防火阀，利用防火阀空洞为管井通风，并在着火时通过防火阀关闭而达到阻火的目的，防止烟囱效应的产生。
正常状况下管井进风端电动防火阀打开，各顶部离心风机常开，从管井内向外抽风实现管井内机械通风；当管道井内发生燃气泄漏，井内燃气泄漏报警器报警并发出指示信号，关闭管道井起点的紧急切断阀，并关闭带防火阀的百叶门，顶部风机工作，抽走泄漏气体。当发生火灾时，带防火阀的百叶门关闭，避免火势蔓延至管井内。若火势已蔓延至管井内，则楼板上单独开孔处的电动防火阀关闭，形成封堵，隔断火源并防止烟囱效应，离心风机关闭。
管井内每隔三层做相当于楼板耐火极限的不燃烧体均采用楼板隔断，井壁每层均设甲级防火门，便于检修与维护。
（3）通风次数
《城镇燃气设计规范》中要求保证管井内的自然通风，一般超高层建筑的管井位置不在同一垂直面，根本无法保证良好的自然通风。本发明可保证通风良好。管井内通风次数按3次/小时计算。
（4）通风计算
按规范《防火门》GB12955-2008考虑门缝系数，采用专业软件进行计算，当换气次数为3次/小时、开孔孔径为150X150mm时计算结果如下：
表1通风计算结果
| 总阻力损失（Pa） | 总风量（m3） | |
| 通风系统A | 16 | 150 |
| 通风系统B | 78 | 1110 |
| 通风系统C | 417 | 2609 |
| 通风系统D | 49 | 860 |
| 通风系统E | 151 | 1246 |
根据以上结果，可以选出适合的风机，风量也可满足要求。
Claims (6)
1.一种超高层建筑燃气管道井防火通风设计方法，包括以下步骤：在超高层建筑内设置燃气管道专用管井，将燃气管道专用管井分为多段，相邻段之间相互隔离，在每段底部开底侧通风口并安装电动防火阀，在每段顶部安装离心风机。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：相邻段之间通过耐火隔板相互隔离，相邻耐火隔板之间的距离为80-120米。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：燃气管道专用管井内每段设置多个不低于楼板耐火极限的不燃烧体隔板，燃气管道穿过不燃烧体隔板处设置套管，燃气管道穿过套管并封堵套管与燃气管道之间的缝隙，而在管道井内的不燃烧体隔板上单独开孔洞，在孔洞处安装防火阀，利用防火阀开启时的孔洞作为管井通风口，并在着火时通过防火阀关闭孔洞防止烟囱效应的产生。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：每二个相邻不燃烧体隔板之间的距离为7-12米，在每层楼的燃气管道专用管井井壁均设甲级防火门。
5.根据权利要求3所述方法，其特征在于：不燃烧体隔板上单独开孔洞按下述要求进行：在1-5层楼层内的不燃烧体隔板上开100X100mm方孔洞，其余不燃烧体隔板上开150X150mm的方孔洞。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：按燃气管道专用管井的换气次数3次/小时，不燃烧体隔板上的方孔孔洞大小150X150mm，每段高度100m计算风机压头和总风量，根据风机压头和总风量选择离心风机的机型。
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