擴(kuò)大前室防排煙設(shè)計(jì)問(wèn)題分析與探討

金丹

摘要：根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，公共建筑和住宅建筑的樓梯間應(yīng)該在首層直通室外，考慮立面美觀、疏散距離、功能布局等需要，建筑設(shè)計(jì)中通常把疏散樓梯間置于中間核心筒位置，導(dǎo)致疏散樓梯間在首層無(wú)法直通室外，把防煙樓梯間前室與消防電梯前室合并成擴(kuò)大前室并直通室外就成為目前最常見(jiàn)做法。由于公建擴(kuò)大前室同時(shí)又兼具大堂的功能，面積比較大，層高比較高，可能還配置接待區(qū)、銷售區(qū)、咖啡吧等功能。擴(kuò)大前室的復(fù)雜性帶來(lái)一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題：擴(kuò)大前室究竟屬于防煙區(qū)域還是排煙區(qū)域，或者說(shuō)該如何設(shè)計(jì)擴(kuò)大前室的防排煙系統(tǒng)，目前正在實(shí)行的《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51251-2017）中未有相關(guān)的明確的規(guī)定。本文通過(guò)對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的煙氣流動(dòng)特點(diǎn)、擴(kuò)大前室和前室防火安全性等級(jí)比較及擴(kuò)大前室的不同用途方面進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合各地方上對(duì)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51251-2017）的相關(guān)解釋，提出幾種不同情況下的防煙設(shè)計(jì)方法供同行分析探討。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)大前室 ?機(jī)械加壓送風(fēng)方式 ?自然排煙措施 ? 機(jī)械排煙措施

Abstract：According to the requirements of "Fire Protection Code for Building Design"，the stairwell of public buildings and residential buildings should be directly outside on the first floor. Considering the needs of facade beauty，evacuation distance，functional layout and other needs，the evacuation stairwell is usually placed in the middle core tube in the architectural design，resulting in the evacuation stairwell can not be directly outside on the first floor. It is now the most common practice to combine the smoke-proof stairwell front room with the fire elevator front room into an enlarged front room with direct access to the outside. As the public building expands the front room at the same time，it also has the function of the lobby，the area is relatively large，the height is relatively high，it may also be configured with reception area，sales area，coffee bar and other functions. The complexity of expanding the front room brings a controversial issue：whether the expanded front room belongs to the smoke control area or the smoke exhaust area，or how to design the smoke control and exhaust system of the expanded front room，there is no relevant clear regulation in the currently implemented "Technical Standard for Building Smoke Control and Exhaust System"（GB51251-2017）. This article through to the gas flow characteristics，when the fire broke out before expanding chamber and the former room fire safety level and expand the front room of different use aspects in detail analysis，combined with local on "building smoke exhaust system technology standard"（GB51251-

本文主要對(duì)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51251-2017）中3.1.2和3.1.3條前室應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)和不滿足自然通風(fēng)情況下，首層擴(kuò)大前室防排煙設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行討論，現(xiàn)以某個(gè)辦公項(xiàng)目的擴(kuò)大前室的防排煙設(shè)計(jì)作為本此探討分析對(duì)象。

1、擴(kuò)大防煙樓梯間前室安全性和使用功能特點(diǎn)分析

1.1安全性

擴(kuò)大前室是建筑樓梯間前室的一種特殊存在形式。根據(jù)規(guī)范要求前室內(nèi)不允許開(kāi)除加壓送風(fēng)口外其他任何洞口，擴(kuò)大前室屬于前室也應(yīng)遵守。但在建筑設(shè)計(jì)中，基于實(shí)際情況的限制，這一條是放寬的，擴(kuò)大前室內(nèi)基本都設(shè)置了管井（水井、電井）檢查門和客貨電梯等，因此可見(jiàn)擴(kuò)大前室的防火設(shè)計(jì)要求比樓梯間前室要低。其次，根據(jù)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》4.04和4.0.5中規(guī)定地上建筑的水平疏散走道和安全出口的門廳（即擴(kuò)大前室），其頂棚應(yīng)采用A級(jí)裝修材料，其他部位應(yīng)采用不低于B1級(jí)的裝修材料;而疏散樓梯間和前室的頂棚、墻面和地面均應(yīng)采用A級(jí)裝修材料。第三，擴(kuò)大前室設(shè)有直通室外的疏散門，便于人員疏散，從安全危險(xiǎn)等級(jí)上分析也要低于防煙樓梯間前室。

1.2使用功能

住宅的防煙樓梯間前室較小，一般不超過(guò)20平方。按《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的材料要求，前室本身是不存在可燃物的，也非人員長(zhǎng)期停留場(chǎng)所，前室是不可能有火災(zāi)發(fā)生的，其危險(xiǎn)主要來(lái)源于住宅、公建房間等周圍場(chǎng)所火災(zāi)時(shí)煙氣可能的蔓延和滲透。

住宅擴(kuò)大前室的面積會(huì)稍大一些。住宅的擴(kuò)大前室一般僅作為門廳和聯(lián)通室外的疏散通道用，內(nèi)部無(wú)可燃物，也非人員密集活動(dòng)區(qū)域，其危險(xiǎn)也主要來(lái)源于住宅房間內(nèi)部火災(zāi)時(shí)煙氣可能的蔓延和滲透。

公建擴(kuò)大前室的面積會(huì)大很多，從幾十平方到幾百平方不等。公共建筑的擴(kuò)大前室不僅僅是聯(lián)通室外的通道，還是有人員長(zhǎng)期停留，且可能存在較多可燃和易燃物品的場(chǎng)所，比如辦公建筑的首層接待大堂，星級(jí)酒店的接待大廳，醫(yī)院建筑的門診大廳等。這些地方有人員密集活動(dòng)，也可能有可燃物的長(zhǎng)期存放（接待家具、行李、售貨亭、咖啡吧等），擴(kuò)大前室本身存在較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

由上分析可知，擴(kuò)大前室根據(jù)其建筑的使用功能不同存在防煙和排煙兩種需求。

2、擴(kuò)大前室防排煙設(shè)計(jì)

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)章節(jié)要求，前室應(yīng)采取防煙措施，且應(yīng)首先考慮自然通風(fēng)系統(tǒng)。本次以建筑高度大于50m公共建筑的某辦公樓一層布局為分析對(duì)象（如圖1所示）。首層有兩個(gè)擴(kuò)大前室，一個(gè)作為辦公大堂使用，通向擴(kuò)大前室的疏散門為 FM乙 1.4*2.4 2個(gè)和 FM乙 1.0*2.4 1個(gè)，通向擴(kuò)大前室另一個(gè)作為聯(lián)通通道使用，通向擴(kuò)大前室的疏散門為 FM乙 1.5*2.4 2個(gè)。

2.1、擴(kuò)大前室防煙設(shè)計(jì)

對(duì)前室的不同使用功能下采取的防煙措施進(jìn)行分析。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》3.1.2條系統(tǒng)應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)情況下擴(kuò)大前室的設(shè)計(jì)，假設(shè)擴(kuò)大前室按機(jī)械加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)，分別對(duì)以下兩個(gè)擴(kuò)大前室進(jìn)行加壓送風(fēng)計(jì)算，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》僅計(jì)算所有通向前室的門，根據(jù)防排煙規(guī)范斷面風(fēng)速不小于0.7m/s及參考山東省建筑工程消防設(shè)計(jì)部分此處v取值按1m/s。N1為設(shè)計(jì)疏散門開(kāi)啟數(shù)量，本次按擴(kuò)大前室系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)，只服務(wù)一層，N1取值為1。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》3.4.5條、3.4.6條，前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量Ls=L1+L3，其中L1=AkvN1，L3=0.083AfN3：計(jì)算結(jié)果如下表1所示：

而實(shí)際項(xiàng)目使用時(shí)，擴(kuò)大前室直通室外的疏散門在疏散的過(guò)程處于常開(kāi)狀態(tài)，為了保證加壓送風(fēng)時(shí)室內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓力值宜考慮計(jì)算開(kāi)在擴(kuò)大前室所有常開(kāi)防火門的漏風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)量詳見(jiàn)表2

由上表計(jì)算可知，兩者計(jì)算結(jié)果相差甚大，設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的原因是使走道和前室、樓梯間的壓力形成不同層次。當(dāng)擴(kuò)大前室直通室外時(shí)，門廳面積較大，即使單獨(dú)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)也難以達(dá)到規(guī)范要求的余壓值，因此達(dá)不到防煙的效果。同時(shí)根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》3.3.10條及條文解釋，開(kāi)啟的外門漏風(fēng)量非常之大，使加壓送風(fēng)系統(tǒng)失效。通過(guò)以上分析可知兩者情況均不宜直接采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式，通過(guò)防排煙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.1.3中2條文解釋中可知加壓送風(fēng)口的位置設(shè)置尤為重要，而當(dāng)擴(kuò)大前室僅作為直通室外的疏散通道時(shí)，擴(kuò)大前室的煙氣來(lái)源主要通過(guò)其他房間開(kāi)向擴(kuò)大前室疏散門開(kāi)口的蔓延和滲透，因此可以提出可借鑒樓梯間自然通風(fēng)時(shí)，前室的做法，將機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置在開(kāi)向擴(kuò)大前室疏散門的頂部，形成有效的隔煙氣的風(fēng)幕。直通疏室外散門不存在任何危險(xiǎn)性，無(wú)需采取防煙措施，自然通風(fēng)即可，具體設(shè)置，擴(kuò)大前室加壓送風(fēng)風(fēng)口位置設(shè)置示意圖（如圖2所示）（加壓送風(fēng)量計(jì)算僅計(jì)算其他場(chǎng)所開(kāi)向擴(kuò)大前室的疏散門）。

2.2、擴(kuò)大前室排煙設(shè)計(jì)

對(duì)于擴(kuò)大前室作為其他商業(yè)功能性場(chǎng)所使用時(shí)，是有人員長(zhǎng)期停留，且存在較多可燃和易燃物品。擴(kuò)大前室本身存在著火的危險(xiǎn)性，因此在此種情況下擴(kuò)大前室需要采取排煙措施。而擴(kuò)大前室不宜采用機(jī)械排煙，如果擴(kuò)大前室采取機(jī)械排煙方式，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部形成負(fù)壓，當(dāng)其他場(chǎng)所著火時(shí)，會(huì)加速煙氣向前室蔓延。同時(shí)也違背了前室需要防煙的理念，因此擴(kuò)大前室宜采用自然通風(fēng)的形式進(jìn)行排煙。由于擴(kuò)大前室本身建筑對(duì)其疏散距離有范圍要求，在著火時(shí)開(kāi)啟自然排煙窗可快速將煙氣排至室外。結(jié)合《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中前室自然通風(fēng)和房間自然排煙要求建議擴(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)置有效面積不小于該房間面積2%的自然排煙口且不小于2 m2。

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該房間面積2%的自然排煙口且每個(gè)朝向不小于2 m2，

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。且設(shè)置在高位不便開(kāi)啟的排煙窗應(yīng)距地1.3～1.5m設(shè)置手動(dòng)開(kāi)啟裝置。

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，并均勻分布在各個(gè)擴(kuò)大前室不同朝向外墻上。

3、結(jié)語(yǔ)

本文在分析了擴(kuò)大前室特點(diǎn)后，結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中類似場(chǎng)所及其他各地方省市給出的消防指南解答相關(guān)規(guī)定，提出針對(duì)不同特點(diǎn)的擴(kuò)大前室的防排煙設(shè)計(jì)方法，因此在防排煙設(shè)計(jì)中不應(yīng)簡(jiǎn)單套用《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)，建議采用以下兩種設(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，建議按前室的防煙場(chǎng)所設(shè)計(jì)自然通風(fēng)設(shè)施，當(dāng)自然通風(fēng)不滿足的情況下采用機(jī)械加壓送風(fēng)，送風(fēng)口設(shè)置在開(kāi)向擴(kuò)大前室疏散門的頂部。

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(kāi)啟外窗（口）以同時(shí)滿足擴(kuò)大前室的自然防煙和因自身發(fā)生火災(zāi)的自然排煙要求。

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