建筑首層擴(kuò)大前室防排煙設(shè)計(jì)探討

莫耐議 吳少光

1 深圳市華陽國(guó)際工程設(shè)計(jì)股份有限公司

2 深圳市歐博工程設(shè)計(jì)顧問有限公司

現(xiàn)代民用建筑設(shè)計(jì)，尤其是城市地標(biāo)性公共建筑設(shè)計(jì)，為了追求建筑外立面的美觀，通常將疏散樓梯等安全疏散設(shè)施設(shè)于建筑內(nèi)部中間，即通常所說的核心筒，因此導(dǎo)致樓梯間在首層無法直通室外。而《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018 年版）》（GB50016-2014）中要求樓梯間應(yīng)在首層直通室外，這就造成樓梯間設(shè)計(jì)在建筑美學(xué)與消防安全疏散上出現(xiàn)了不可調(diào)和的矛盾[1]。為此，規(guī)范中引入了“擴(kuò)大前室”的概念以解決上述矛盾，其具體規(guī)定如下：樓梯間的首層可將走道和門廳等包括在樓梯間前室內(nèi)形成擴(kuò)大的前室，俗稱擴(kuò)大防煙樓梯間前室（下文簡(jiǎn)稱擴(kuò)大前室）[1]。常見于高層辦公、高層酒店、高層醫(yī)療建筑等建筑物的首層。如圖1。

圖1 某辦公建筑的首層擴(kuò)大前室

1 擴(kuò)大前室的特點(diǎn)分析

首先，從設(shè)置位置上看，擴(kuò)大前室僅存在于首層，而樓梯間前室恰恰相反，設(shè)置于首層以外的其他樓層，如圖2。

圖2 某辦公建筑塔樓標(biāo)準(zhǔn)層前室

其次，根據(jù)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50222-2017）中第4.0.4 條規(guī)定安全出口的門廳（即本文中討論的擴(kuò)大前室）的頂棚裝修材料應(yīng)采用A級(jí)，其他部位的裝修材料不應(yīng)低于B1 級(jí)[2]。其他部位的裝修材料包括墻面，地面，隔斷，固定家具，裝飾織物以及其他裝修裝飾材料等6 大類。因此，擴(kuò)大前室不應(yīng)有可燃物或易燃、易爆物。此外，擴(kuò)大前室有直通室外的安全出口，因此，從安全性上來說，其危險(xiǎn)性低于樓梯間前室。

樓梯間前室是一個(gè)連接防煙樓梯間和建筑內(nèi)部的走道、大空間廳室等空間的緩沖帶，起到隔絕建筑內(nèi)部安全區(qū)和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)的作用。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018 年版）》，除住宅建筑外，樓梯間前室不應(yīng)開設(shè)除疏散門和送風(fēng)口外的其他門、窗、洞口（不包含用于前室自然通風(fēng)的可開啟外窗、洞口）。而擴(kuò)大前室允許其他場(chǎng)所向其開設(shè)用于平時(shí)通行或檢修等用途的乙級(jí)防火門。因此，擴(kuò)大前室在防火設(shè)計(jì)上要求低于樓梯間前室，設(shè)計(jì)中不宜完全按樓梯間前室的規(guī)定來要求擴(kuò)大前室。文獻(xiàn)[3]中也闡述了類似的觀點(diǎn)。

2 擴(kuò)大前室的防煙設(shè)計(jì)

從以上分析可以看到，擴(kuò)大前室的安全性高于樓梯間前室，從防火設(shè)計(jì)上，其要求也低于樓梯間前室。因此，從防排煙設(shè)計(jì)上，其安全疏散過程中煙氣的主要來源是其他場(chǎng)所的煙氣蔓延、滲透。根據(jù)防排煙設(shè)計(jì)的理念，擴(kuò)大前室應(yīng)設(shè)置防煙措施。

因擴(kuò)大前室設(shè)有直通室外的非防火性質(zhì)的普通疏散門，且在人員疏散過程中勢(shì)必處于常開狀態(tài)，若擴(kuò)大前室采用機(jī)械式加壓送風(fēng)系統(tǒng)的防煙措施，根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.3.10 條及條文說明，開啟狀態(tài)的疏散外門會(huì)導(dǎo)致加壓送風(fēng)系統(tǒng)失效，因此，擴(kuò)大前室的防煙措施不宜采用機(jī)械式加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

自然通風(fēng)的防煙措施設(shè)置中，《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》針對(duì)前室和避難層（間）的規(guī)定有所不同。其中，樓梯前前室應(yīng)設(shè)置不小于2 m2的可開啟外窗或開口。避難層（間）應(yīng)設(shè)置不同朝向的可開啟外窗，總面積不小于地面面積2%，且每個(gè)朝向不小于2 m2。造成兩者規(guī)定差異的主要原因如下：

1）前室的面積較小，通常不超20 m2，僅作為一個(gè)人員快速通過的區(qū)域，無人員長(zhǎng)期停留，類似于走道的作用。

2）避難層（間）作為超高層建筑內(nèi)部的一個(gè)安全避難場(chǎng)所，有人員長(zhǎng)期停留，等待救援，因此為了確保滲透進(jìn)來的煙氣快速排出去，同時(shí)為人員呼吸提供所需的新風(fēng)需求，規(guī)范做了更加嚴(yán)格的規(guī)定。

而兼門廳功能的擴(kuò)大前室的特點(diǎn)如下：面積較大，幾十平方到幾百平方不等，且通常連接多部疏散樓梯，各層室內(nèi)的人員都需要通過擴(kuò)大前室疏散至室外，勢(shì)必在某個(gè)時(shí)段存在人員的滯留，這些特點(diǎn)類似于避難層（間）。因此，建議擴(kuò)大前室自然通風(fēng)的防煙措施采用以下設(shè)計(jì)方法：

1）對(duì)于僅有一個(gè)朝向的擴(kuò)大前室，應(yīng)在外墻設(shè)置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外門、外窗或洞口。

2）對(duì)于有多個(gè)朝向擴(kuò)大前室，應(yīng)在每個(gè)朝向設(shè)置有效面積不小于2 m2可開啟外門、外窗或洞口，且各朝向的外門、外窗或洞口總面積不小于地面面積2%。

3 擴(kuò)大前室的排煙設(shè)計(jì)

擴(kuò)大前室采用防煙設(shè)計(jì)方法是基于擴(kuò)大前室的內(nèi)部裝修完全符合《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定的前提。

而在某些公共建筑中，如超高層辦公的首層門廳、星級(jí)酒店的首層大堂、醫(yī)院門診樓的首層大廳，此類兼擴(kuò)大前室功能的門廳往往會(huì)兼做接待、商務(wù)洽談或掛號(hào)等候等功能，伴隨這些功能的使用，不可避免存在可燃物。更有甚者，在重大節(jié)假日或有重要活動(dòng)時(shí)，大廳作為建筑物的門面，通常會(huì)設(shè)置宣傳橫幅等可燃物或易燃物。其次，這些場(chǎng)所在某些時(shí)段會(huì)有大量人員聚集。最后，門廳中的非消防裝飾用照明燈具，插座及其他電器設(shè)備也進(jìn)一步增加了擴(kuò)大前室的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

因此，在日常使用中，很難保證所有兼擴(kuò)大前室功能的門廳無發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。該情況的存在類似于《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.6.5 條條文說明中關(guān)于中庭的火災(zāi)危險(xiǎn)性的分析：結(jié)合我國(guó)國(guó)情，日常使用中很難保證中庭無可燃物，通常會(huì)搭建展臺(tái)、布置桌椅等現(xiàn)象。

對(duì)于此類擴(kuò)大前室，在防排煙設(shè)計(jì)中，既要考慮防煙措施，也要考慮自身內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)排煙措施。

若在擴(kuò)大前室設(shè)置機(jī)械排煙措施，在建筑其它部位發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)因其設(shè)置機(jī)械排煙而導(dǎo)致內(nèi)部維持負(fù)壓，煙氣向擴(kuò)大前室擴(kuò)散，不符合防煙場(chǎng)所設(shè)計(jì)理念。而同時(shí)設(shè)置機(jī)械排煙措施和自然通風(fēng)系統(tǒng)，會(huì)造成系統(tǒng)重復(fù)設(shè)置，消防聯(lián)動(dòng)控制繁雜，甚至浪費(fèi)資源。

因此，擴(kuò)大前室的排煙措施宜采用自然排煙措施。在防煙場(chǎng)景下，可開啟外窗作為自然通風(fēng)措施將滲透到擴(kuò)大前室的煙氣排至室外；在排煙場(chǎng)景下，可開啟外窗作為自然排煙措施，可將煙氣快速排至室外，避免煙氣蔓延到其他場(chǎng)所，為室內(nèi)人員的安全疏散創(chuàng)造良好的條件。

結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定，建議擴(kuò)大前室的自然排煙兼自然通風(fēng)措施采用以下設(shè)計(jì)方法：

1）建筑空間凈高小于等于6 m 的且只有一個(gè)朝向場(chǎng)所，應(yīng)在外墻設(shè)置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外窗或洞口。

2）建筑空間凈高小于等于6 m 的且有多個(gè)朝向場(chǎng)所，應(yīng)在外墻設(shè)置總有效面積不小于地面面積2%可開啟外窗或洞口，且每個(gè)朝向不小于2 m2，如圖3：

圖3 擴(kuò)大前室自然排煙兼自然通風(fēng)

3）建筑空間凈高大于6 m 的場(chǎng)所，應(yīng)根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.6.3 條～第4.6.11 條的規(guī)定計(jì)算自然排煙口面積。其中，火災(zāi)熱釋放速率按所在建筑物的定性考慮。

4）自然排煙兼自然通風(fēng)窗（口）下沿應(yīng)高于設(shè)計(jì)清晰高度，且應(yīng)分散布置在擴(kuò)大前室的各個(gè)朝向外墻上。

4 總結(jié)

擴(kuò)大前室作為建筑物中樓梯間前室的一種特殊形式，其設(shè)置位置，功能特點(diǎn)及安全性有別于樓梯間前室，因此在防排煙設(shè)計(jì)中不應(yīng)直接套用《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于樓梯間前室相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本文在詳細(xì)分析擴(kuò)大前室特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中類似場(chǎng)所的相關(guān)規(guī)定，提出了擴(kuò)大前室在防排煙設(shè)施上的設(shè)計(jì)方法。鑒于兼做擴(kuò)大前室的通道、門廳、接待大堂的功能及火災(zāi)危險(xiǎn)性在不同建筑物中有所區(qū)別，建議設(shè)計(jì)中區(qū)別對(duì)待，分別采用以下兩種設(shè)計(jì)方法：

1）對(duì)于日常使用中僅作為人員通道、短暫停留的走道和門廳作用的擴(kuò)大前室，建議按防煙場(chǎng)所設(shè)計(jì)自然通風(fēng)設(shè)施。

2）對(duì)于日常使用中兼有接待、商務(wù)洽談或掛號(hào)等功能、人員長(zhǎng)期停留且存在火災(zāi)危險(xiǎn)的大堂作為擴(kuò)大前室時(shí)，應(yīng)設(shè)置可開啟外窗（口）以同時(shí)滿足擴(kuò)大前室的防煙和因自身發(fā)生火災(zāi)的排煙要求。