《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》對建筑設(shè)計的影響

諶偉

中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司

0 引言

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》GB51251-2017（以下簡稱《防排煙標準》）發(fā)布實施后，在暖通行業(yè)引起劇烈反響，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)生巨大變化的同時，對建筑專業(yè)的設(shè)計也產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)。樓梯間、走道、自然通風(fēng)、固定窗等都影響著建筑的內(nèi)部布置和立面效果。為了讓建筑專業(yè)的設(shè)計人員在設(shè)計過程中少走彎路，同時避免一些不必要的問題，筆者歸納了若干對民用建筑設(shè)計有影響的條文，并進行分析，提出建議。

1 防煙系統(tǒng)設(shè)計對建筑的影響

1.1 自然通風(fēng)設(shè)施

《防排煙標準》第3.1.6 條：“當?shù)叵隆氲叵陆ㄖㄊ遥┑姆忾]樓梯間不與地上樓梯間共用且地下僅為一層時，可不設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，但首層應(yīng)設(shè)置有效面積不小于1.2 m2的可開啟外窗或直通室外的疏散門[1]。”此條文要求對建筑的要求相對以往的做法是稍稍降低了。以往地下室直通室外的封閉樓梯間除了設(shè)置直通室外的疏散門外，還需設(shè)置2 m2的可開啟外窗來自然通風(fēng)?！斗琅艧煒藴省丰槍Φ叵聝H為一層時，只用設(shè)置直通室外的疏散門即可，且開窗面積也降低了要求，緩解了建筑專業(yè)首層樓梯間難開窗的問題。

《防排煙標準》第3.2.1 條：“采用自然通風(fēng)方式的封閉樓梯間、防煙樓梯間，應(yīng)在最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或開口[1]?！贝藯l規(guī)范對建筑的要求稍有提高，做法有兩種，一種是在樓梯間側(cè)墻最高處開窗，另一種是在樓梯間的頂部樓板處開窗，如圖1 所示。前者對外立面稍有影響，后者對外立面雖無影響，但是對窗戶施工防水要求很高。建議優(yōu)先考慮第一種做法，后期施工方便且使用效果也較好。

圖1 樓梯間剖面示意圖

1.2 機械加壓送風(fēng)設(shè)施

《防排煙標準》第3.3.7 條：“機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用管道送風(fēng)，且不應(yīng)采用土建風(fēng)道[1]?！贝藯l文要求對于建筑專業(yè)來說無疑是個大問題。根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》圖示15K606 可知，針對此條要求的做法是在土建風(fēng)井中再設(shè)置金屬（非金屬）風(fēng)管。風(fēng)管的法蘭、抗震支吊架等所需的安裝空間，使建筑內(nèi)部的土建風(fēng)井面積比以往要大，特別是民用住宅項目的核心筒的設(shè)計，需要建筑專業(yè)設(shè)計人員預(yù)留更多的面積給風(fēng)井，設(shè)計時建議優(yōu)先考慮自然通風(fēng)。

《防排煙標準》第3.3.11 條：“設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應(yīng)在其頂部設(shè)置不小于1 m2的固定窗。靠外墻的防煙樓梯間，尚應(yīng)在其外墻上每五層內(nèi)設(shè)置總面積不小于2 m2的固定窗[1]?！贝藯l文對建筑設(shè)計的影響很大，基本上建筑內(nèi)的所有樓梯間，都必須有自然采光。杜絕了建筑內(nèi)的“黑樓梯間”，即使設(shè)置了機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)也要在樓梯間頂部設(shè)置固定窗。這種做法是為了給滅火救援提供一個較好的條件，保障救援人員生命安全、不延誤滅火救援時機。

2 排煙系統(tǒng)設(shè)計對建筑的影響

排煙系統(tǒng)的設(shè)計主要圍繞著“儲煙倉”展開，掌握儲煙倉、清晰高度的定義，對建筑設(shè)計人員更好的理解并執(zhí)行相關(guān)條文很重要。

儲煙倉（Smoke reservoir）：位于建筑空間頂部，由擋煙垂壁、梁或隔墻等形成的用于蓄積火災(zāi)煙氣的空間。儲煙倉高度即設(shè)計煙層厚度[1]。

清晰高度（Clear height）：煙層下緣至室內(nèi)地面的高度[1]。

2.1 自然排煙設(shè)施

《防排煙標準》第4.3.3.1 條：“當設(shè)置在外墻時，自然排煙窗（口）應(yīng)在儲煙倉以內(nèi)，但走道、室內(nèi)空間凈高不大于3 m 的區(qū)域的自然排煙窗（口）可設(shè)置在室內(nèi)凈高度1/2 以上[1]。”如圖2 所示。

圖2 自然排煙窗設(shè)置在儲煙倉以內(nèi)

此條文對建筑外立面的窗戶布置影響很大。被廢止的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》[2]GB50045-95 和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[3]GB50016-2006 中，對自然排煙口只有面積的要求，《防排煙標準》首次提出了對自然排煙口的高度要求。建筑設(shè)計中一般窗戶距地900 mm，窗戶的有效面積也是從900 mm 起計算的。而根據(jù)《防排煙標準》的要求，室內(nèi)凈高不大于3 m 的區(qū)域，自然排煙口距地不小于室內(nèi)凈高的1/2，即距地不大于1.5 m。室內(nèi)凈高大于3 m 的區(qū)域，自然排煙口設(shè)置在儲煙倉以內(nèi)，儲煙倉底部距地面的高度應(yīng)大于最小清晰高度，最小清晰高度按下式計算：

式中：Hq為最小清晰高度，m；H’為排煙空間的建筑凈高度，m。

因此自然排煙口的計算距地高度至少在1.9 m 以上。按照條文要求設(shè)計時，大多數(shù)建筑內(nèi)的房間難以設(shè)置足夠面積的自然排煙窗（口），以致無法自然排煙。若考慮自然排煙，同時保證立面效果，建筑專業(yè)需要設(shè)置比以往更多更密集的高窗，對建筑的節(jié)能設(shè)計要求也相應(yīng)提高。

此條文還有一個有爭議的地方，走道的自然排煙口是否有3 m 凈高的限制。根據(jù)云南省有關(guān)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》部分技術(shù)問題釋疑中的解釋，“室內(nèi)凈高不大于3 m”是針對其他室內(nèi)區(qū)域而言，對走道高度沒有限制。而很多暖通專業(yè)設(shè)計人員認為根據(jù)《防排煙標準》條文的字面意思，走道也需要考慮3 m 的高度限制。在此，筆者建議消防設(shè)計盡量從嚴，在官方釋疑出來之前，非云南省的項目，走道宜考慮3 m 的高度限制，避免后期審查驗收出現(xiàn)問題。

《防排煙標準》第4.6.3.3 條：“當公共建筑僅需在走道或回廊設(shè)置排煙時，其機械排煙量不應(yīng)小于13000 m3/h，或在走道兩端（側(cè)）均設(shè)置面積不小于2 m2的自然排煙窗（口）且兩側(cè)自然排煙窗（口）的距離不應(yīng)小于走道長度的2/3[1]?！比鐖D3 所示。

圖3 走道兩側(cè)設(shè)置自然排煙窗

規(guī)范對自然排煙窗（口）的間距要求也是首次提出。走道的寬度較窄，自然排煙窗（口）的面積，高度和間距要求，使走道較難滿足自然排煙要求，然而，設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，又需要設(shè)置風(fēng)機房和排煙井，占用建筑面積。需要設(shè)計人員詳細對比兩種做法的優(yōu)劣來采取相應(yīng)措施。

2.2 機械排煙設(shè)施

《防排煙標準》第4.4.7 條：“機械排煙系統(tǒng)應(yīng)采用管道排煙，且不應(yīng)采用土建風(fēng)道[1]?！贝藯l文與第3.3.11條類似，會導(dǎo)致建筑內(nèi)部的土建排煙風(fēng)井面積比以往更大，對于公共建筑和地下車庫等需要設(shè)置機械排煙系統(tǒng)的場所有較大影響。

《防排煙標準》第4.1.4 條：“下列地上建筑或部位，當設(shè)置機械排煙系統(tǒng)時，尚應(yīng)按本標準第4.4.14 條～第4.4.16 條的要求在外墻或屋頂設(shè)置固定窗[1]：...”此條文對大型公共建筑（商業(yè)，展覽、娛樂、歌舞、放映、游藝等）、工業(yè)廠房（倉庫）的建筑設(shè)計影響很大。由于近幾年的多起火災(zāi)案例中，僅靠機械排煙系統(tǒng)無法滿足火災(zāi)的排煙排熱需求，為了更好地及時排出煙和熱，為消防隊員撲救提供較好的內(nèi)攻條件，符合《防排煙標準》要求的大型公共建筑和工業(yè)廠房（倉庫）均要設(shè)置足夠面積的固定窗。此條文基本消滅了為滿足建筑的使用功能需求而存在的大量無窗房間。對于建筑方案的設(shè)計有著相當程度的限制，無論是建筑立面效果，還是建筑內(nèi)部的功能房間布置，對于建筑專業(yè)設(shè)計人員來說都是一個極大的挑戰(zhàn)。

3 結(jié)語

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》的發(fā)布與實施對于全專業(yè)都是一個里程碑。建筑防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計，不僅僅只關(guān)系到暖通專業(yè)設(shè)計的調(diào)整，對于建筑專業(yè)設(shè)計的影響也是深遠的。本文筆者通過分析《防排煙標準》中對自然排煙窗（口）、固定窗、防排煙風(fēng)井等若干要求，提出了自己的見解和建議，希望建筑、暖通專業(yè)的設(shè)計人員能從此文中有所收獲，在實際的項目設(shè)計中更好的滿足規(guī)范要求。火災(zāi)事故是現(xiàn)代社會危害較大，發(fā)生較頻繁的災(zāi)害，作為設(shè)計人員，應(yīng)該嚴格的遵守國家規(guī)范的要求，從源頭降低火災(zāi)對人民的人生安全的危害，為人民提供一個安全、舒適、放心的生活空間。