摘　要：國內(nèi)的一些高層住宅試圖以設(shè)置內(nèi)天井的方式化解燃氣暗廚房的問題，本文通過分析規(guī)范規(guī)定，對這一做法進行技術(shù)研討，并指出在高層住宅里設(shè)置內(nèi)天井，可靠性低，不但無法化解燃氣暗廚房的用氣危險，而且容易埋下消防隱患。

關(guān)鍵詞：內(nèi)天井　燃氣　暗廚房　通風　泄爆　安全

The Function of the Inner Courtyard in the High-Rise Residential Kitchen without Outside Window

Abstract：Some high-rise residential trying to resolve the problem of gas dark kitchen set patio This paper analyzes the specification，this practice technical seminars，and pointed ont that the inner patio，set in a high-rise residential and low reliability，not only can not be resolvedgas dark kitchen with gas hazards，and easily planled fire hazard．

Keywords：Within patio gas dark kitchen ventilalion explosion venting safety

1　引言

城市中高層住宅的廚房大部分都是靠外墻布置，但受戶型布局和建筑立面等因素制約，還有許多廚房無法緊鄰外窗而只能內(nèi)設(shè)。于是，有些地方提出通過在高層住宅內(nèi)部設(shè)置一個內(nèi)天井來解決用氣安全問題。該內(nèi)天井的頂部與外界相通，每層廚房都朝內(nèi)天井開窗，試圖通過這種方法使得每戶的暗廚變成明廚。但是這種做法能否從根本上解決問題，內(nèi)天井的存在是不是可以化解暗廚房內(nèi)的用氣危險，一直就是多方關(guān)注且頗受爭議的一個問題。

2　相關(guān)概念的界定

暗廚房在現(xiàn)行困家規(guī)范中并沒有明確的定義，只是在《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》(GB 50028—2006)^[1]中提出過概念性的解釋：地上暗廚房(無直通室外的門和窗)(粗體字為規(guī)范原文，下l—j)。從這一解釋來看，地上暗廚房基本等同于是設(shè)置在地上密閉房間內(nèi)的廚房。

天井作為許多建筑類規(guī)范中直接使用的詞匯，同中庭一樣，并沒有明確的概念界定。在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045—95(2005版) ^[2]第5．1．5條的條文說明中也只是泛泛介紹：建筑物中的中庭這個概念由來已久。希臘人最早在建筑物中利用露天庭院(天井)這個概念。后來羅馬人加以改進，在天井上蓋屋頂，便形成了受到屋頂限制的大空間——中庭。今天的“中庭”還沒有確切的定義，也有稱“四季庭”或“共享空間”的。

依據(jù)這個介紹我們可以進行初步定義：一般而言，天井是四面南房屋或圍墻所圍成的中間空地，而一旦加上頂蓋以后就變成中庭。

內(nèi)天井式住宅是在單元內(nèi)部設(shè)置天井，天井四壁均為房間，窗口開向天井，希望利用天井來解決各類用房的通風和采光問題。由于內(nèi)天井頂部直通大氣，井壁被稱為所謂內(nèi)向的外墻，其主要特征是高度遠大于其它兩個方向的尺寸。

3　內(nèi)天井所起的作用

暗廚房設(shè)置燃氣設(shè)施的不合理性已經(jīng)為大眾所公認，那么內(nèi)天井的出現(xiàn)是否能夠解決廚房內(nèi)燃氣設(shè)施的安全問題呢?筆者認為根本不可能，拋開各類規(guī)范的要求不談，僅從暗廚房固有的兩大缺陷——通風和泄爆能力差來看，高層住宅內(nèi)的內(nèi)天井就很難發(fā)揮作用。

為了能夠比較直觀地說明問題，筆者以某高層公寓式住宅為例說明。該商住樓建筑高度95.30m，地上30層，地下l層。地上l層～4層為商鋪，5層～30層為住宅。屬一類高層公共建筑，總建筑面積29213.59m²，鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，耐火等級為一級。在5層～30層住宅部分的中心區(qū)域內(nèi)，沿東西方向并列布置了3個高度為74.80m的內(nèi)天井，由4層頂面一直通至30層屋頂。圍繞3個通天的內(nèi)天井，在四周各層均布置了14間大小不等的公寓式住宅，每戶使用面積平均約45m²。圖1為5層～30層平面圖，圖2為該建筑剖面圖。

3．1　通風問題

作為住宅通風，效果最好且耗能最小的通風方式當屬自然通風。自然通風組織方式可分為熱壓和風壓兩種。風壓通風是利用建筑的迎風面和背風面之間的壓力差實現(xiàn)空氣流通，主要與建筑的形式、建筑與風的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關(guān)；而熱壓通風則是利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差實現(xiàn)空氣流通，熱壓作用主要與進風口與出風口的高度差和室內(nèi)外的溫差有關(guān)。

高層公寓住宅多數(shù)樓高都在30m以上，盡管暗廚房可以向內(nèi)天井開窗，但由于高度差太大，內(nèi)天井開口又較小，一般無法靠風壓而只能靠熱樂組織自然通風，但必須注意到，北方地區(qū)冬季室內(nèi)溫度遠高于室外，熱壓效果明顯，而夏季情況則剛好相反，反而容易形成向下的氣流，影響通風效果，特別是中和面所在的樓層，窄氣流通效果就更差。，對于本例只有頂端開口的內(nèi)天井，由于只有出風幾，缺少空氣對流，而且通風路徑又比較長，流動阻力較大，因而將進一步弱化本就有限的通風換氣能力。也就是說，盡管在高層住宅內(nèi)天井中的自然通風可以實現(xiàn)，但并不是始終可靠的，有其明顯的局限性。

為此，要想切實保證暗廚房內(nèi)能夠滿足相關(guān)規(guī)范要求的換氣次數(shù)，勢必要在每戶廚房內(nèi)加裝機械送排風設(shè)備。假設(shè)每個廚房的平時補風均采用管道式斜流風機(防爆)完成，單機風量200m³／h，基本可以滿足事故通風換氣次數(shù)，但問題在于一般家庭很難接受大功率電機的噪音，而且受安裝尺寸的制約，多數(shù)家用風機風壓儀l50Pa左右，至多不超過300Pa，仍然難以保證內(nèi)天井中的空氣能夠順利排出。

況且為了防止雨雪的侵入，內(nèi)天井往往會加設(shè)頂蓋，比如本例就在各天井上覆蓋了玻璃鋼，這樣就很難與中庭相區(qū)別了。

3．2　泄爆問題

如果燃氣與空氣混合后濃度達到爆炸極限，并充滿存封閉空間(例如房間中)，這時如遇火種，即可產(chǎn)生爆炸。由于爆炸的壓力波作用及可燃介質(zhì)的傳播，后果多比一般火災嚴重。

針對燃氣爆炸，行之有效的措施之一就是設(shè)置必要的泄壓設(shè)施，如輕質(zhì)外墻和泄壓門窗。而對民用住宅而言，首選應當設(shè)置足夠的泄壓面積。因為本例中內(nèi)天井的設(shè)置的截面尺寸較小，3個內(nèi)天井中，最狹小的僅為3.23m×1.54m，天井四肇完全處于爆炸危險區(qū)內(nèi)，由于爆炸沖擊波向各方向的沖擊基本是等量的，也就是說，當某戶廚房的燃氣設(shè)施真的發(fā)生泄漏爆炸事故時，爆炸沖擊波不一定從頂部泄走，反而很可能進入離爆炸房間最近的一個開窗房間，從而更直接地造成次生災害。

3．3　結(jié)論

內(nèi)天井的出現(xiàn)，不僅無法消除燃氣泄漏的風險，而且南于高層住宅內(nèi)的內(nèi)天井開口尺寸過小，高度過大，類似于直通式的管道豎井，對于減輕爆炸傷害的作用明濕不足。

4　內(nèi)天井帶來的安全隱患

由于內(nèi)天井上下連通，形成了一個豎向的整體空間，給發(fā)生火災時人員的安全疏散、煙氣的蔓延流動、火災的豎向發(fā)展等方面都帶來許多未知的因素。

目前，相關(guān)消防規(guī)范只對中庭提出了分區(qū)防火、防煙要求，而對內(nèi)天井卻沒有明確規(guī)定。國內(nèi)朱國慶等人^[3]曾對帶有內(nèi)天井的高層住宅進行過火災煙氣流動數(shù)值模擬試驗，得出了以下結(jié)論：

(1)通天的內(nèi)天井在火災時煙囪效應娘著，利用自然排煙方式可以排出大多數(shù)煙氣。

(2)如果內(nèi)天井尺寸超過l3m×l3m，并在上、下樓層間均設(shè)置有效的防火分隔，且內(nèi)天井周同是防火分隔較好的獨立房間時，經(jīng)內(nèi)天井向上排出的煙氣溫度較低，不足以引燃上部樓層的普通可燃物，火災一般不會在垂直方向上蔓延，內(nèi)天井周圍環(huán)廊上可以不設(shè)置防火卷簾，每個樓層可看成一個防火分區(qū)。

(3)含內(nèi)天井的一類高層商住樓，如果內(nèi)天井四周不設(shè)置防火卷簾，在可能的條件下宜在各住宅分戶內(nèi)增設(shè)火災探測器或自動噴水滅火設(shè)施，分戶門設(shè)為乙級防火門(具有自動關(guān)閉功能)，以縮短預報火災時間，控制火災規(guī)模，立足于火不出戶。

需要注意的是，以上結(jié)論的前提是內(nèi)天井開口尺寸要足夠大，才能保證火災不會沿垂直方向向上蔓延。目前，各地高層住宅為了減少占地，內(nèi)天井往往開口過小，從本例可知，3個內(nèi)天井中，開口尺寸最狹小的僅為3.23m×l.54m，最大的也不過5.43m×l.54m，甚至還不如個別排風道、垃圾道的尺寸大，因此，最好參照管道井的相關(guān)要求來考慮防火問題。

在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》CB50045—95(2005版)第5．3．2條規(guī)定：電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管道井，應分別獨立設(shè)置；其井壁應為耐火極限不低于l.00h的不燃燒體；井壁上的檢查門應采用丙級防火門。第5．3．3條規(guī)定：建筑高度不超過100m的高層建筑，其電纜井、管道井應每隔2—3層在樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；之所以這樣規(guī)定，是因為高層建筑的豎向管井都是火災時拔煙火的通道，如果防火處理不當，當建筑物某層起火時，豎井不僅會助長火勢，而且還會成為火與煙氣迅速傳播的途徑，造成撲救閑難，嚴重危及人身安全。

但如果在內(nèi)天井中設(shè)置防火分隔，又與內(nèi)天井通風功能相悖，從而陷入兩難的境地。

正是考慮到內(nèi)天井給住宅防火安全帶來的不確定性影響，全國各地曾對帶有內(nèi)天井的高層建筑物提出過具體的技術(shù)要求。

例如在2004年2月1日開始施行的《廣州市城市規(guī)劃管理技術(shù)標準與準則》第6．3．1條中就明確提出：居住建筑如確需開設(shè)封閉式天井通風采光的，應符合以下要求：2)高層居住建筑(九層以上)如開設(shè)封閉式天井，其最小凈寬度不得少于l3米。而在《武漢市城市建筑規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》第二十三條中甚至明文規(guī)定：4層以上居住建筑不得設(shè)置內(nèi)天井。

5　綜述

高層建筑各層廚房通風的時間和狀況往往隨機變化，因而造成了同一豎向上各廚房通風需求的多樣性、不平衡性，而任何機電設(shè)備都難以保證萬無一失，如果發(fā)生設(shè)備老化、受損、斷電等不可控情況，而高層住宅眾多用戶里的某個燃氣使用點又正好泄漏，意外事故的發(fā)生就很難得到有效避免。

所以，我們認為內(nèi)天井的存在不但不能解決暗廚房的通風和泄爆問題，反而為高層住宅的消防安全造成了威脅，同時，由于內(nèi)天井的底部往往缺少直通室外的通道，一旦內(nèi)天井里有垃圾積存，不但很難清掃，也會導致住戶減少開窗，進一步加劇燃氣泄漏爆炸的風險，同時，又埋下了積存垃圾、雜物等帶來的火災隱患。因此，我們提出以下建議：

(1)不建議設(shè)計封閉天井，特別是高層住宅內(nèi)更要慎重，尤其反對設(shè)置只有一端開口的內(nèi)天井；

(2)如果高層住宅內(nèi)必需設(shè)置內(nèi)天井，其開間尺寸必須達到一定標準，同時應考慮設(shè)置機械通風裝置；

(3)反對設(shè)置暗廚房，也不贊成把廚房窗口盲通向內(nèi)天井。如果有房間窗口必須直通向內(nèi)天井，則至少應選用乙級防火窗，保證實現(xiàn)自動關(guān)閉；

(4)對于暗廚房，即便有窗口通向內(nèi)天井，仍不能視為通風良好，因此，不建議在此類廚房內(nèi)設(shè)置燃氣設(shè)施。

參考文獻

1中國市政工程華北設(shè)計研究院.GB50028-2006城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006

2中華人民共和國公安部.GB50045-95（2005年版）高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005

3朱國慶，顧正洪.含內(nèi)天井的高層建筑火災煙氣流動數(shù)值模擬.建筑科學，2007；9

本文作者：安旭　陳伯揚　王勇

作者單位：中石油北燃(錦州)燃氣有限公司