對(duì)防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思考
——基于GB51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

張初倍

（中國中元國際工程有限公司，北京 100089）

1 引言

GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）已于2018 年施行。該《標(biāo)準(zhǔn)》是我國第一項(xiàng)建筑防排煙系統(tǒng)專項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]，涉及較多新的防排煙控制理論，較之前防排煙計(jì)算方法存有不小差異。由于《標(biāo)準(zhǔn)》部分條文未明確具體做法，導(dǎo)致許多設(shè)計(jì)師對(duì)其存有理解和執(zhí)行上的偏差，對(duì)新建項(xiàng)目帶來不同影響[2-3]。本文結(jié)合工程項(xiàng)目，針對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》中部分條文提出自己的理解與分析，對(duì)其他設(shè)計(jì)師在遇到類似情況時(shí)，有一定的參考價(jià)值。

2 防煙系統(tǒng)

2.1 封閉樓梯間自然通風(fēng)

《標(biāo)準(zhǔn)》3.1.6 條規(guī)定，當(dāng)?shù)叵?、半地下建筑（室）的封閉樓梯間不與地上樓梯間共用且地下僅為一層時(shí)，可不設(shè)置機(jī)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。同時(shí)，在《標(biāo)準(zhǔn)》3.2.1 條規(guī)定，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）如果某建筑高度小于10 m的封閉樓梯間不與地上樓梯間共用，地下有兩層時(shí)，則需要在最高部位開1.0 m2可開啟外窗；但如果封閉樓梯間僅為地下一層，則可開啟外窗需符合《標(biāo)準(zhǔn)》3.1.6 條1.2 m2要求?；馂?zāi)危險(xiǎn)性大、疏散難度大的地下兩層封閉樓梯間反而比地下一層封閉樓梯間的開窗面積少，條文間存有邏輯矛盾之處。

2）“疏散門”與“防火門”的差異。疏散門是房間直接通向疏散走道的房門、直接開向疏散樓梯間的門（如住宅的戶門）或室外的門。GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018 年版）（以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）6.5.1 條對(duì)防火門的設(shè)置做了規(guī)定[4]：“常開防火門應(yīng)能在火災(zāi)時(shí)自行關(guān)閉，并應(yīng)具有信號(hào)反饋的功能。除管井檢修門和住宅的戶門外，防火門應(yīng)具有自行關(guān)閉功能。雙扇防火門應(yīng)具有按順序自行關(guān)閉的功能。”

疏散門不一定是防火門，防火門也未必是疏散門，二者沒有必然聯(lián)系。《標(biāo)準(zhǔn)》3.1.6 條中所表述的為“直通室外的疏散門”，如果在實(shí)際執(zhí)行中，采用直通室外的防火門，則在火災(zāi)時(shí)，防火門會(huì)自行關(guān)閉，達(dá)不到樓梯間通風(fēng)效果，從而影響人員疏散?！督ㄒ?guī)》6.4.2 條文說明，通向封閉樓梯間的門，正常情況下需采用乙級(jí)防火門。

在設(shè)計(jì)過程中，遇到僅地下一層封閉樓梯間的情況，建議優(yōu)先考慮利用可開啟外窗的方式進(jìn)行防煙設(shè)計(jì)，避免利用防火門、窗進(jìn)行火災(zāi)時(shí)的自然通風(fēng)。這在消防補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分亦有類似要求體現(xiàn)?！稑?biāo)準(zhǔn)》4.5.3 條，補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)可采用疏散外門、手動(dòng)或自動(dòng)可開啟外窗等自然進(jìn)風(fēng)方式以及機(jī)械送風(fēng)方式。防火門、窗不得用作補(bǔ)風(fēng)設(shè)施，這是由于防火門、窗在火災(zāi)時(shí)，處于關(guān)閉狀態(tài)，不能滿足自然補(bǔ)風(fēng)需求。因此，在做設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意防火門、窗對(duì)防排煙自然通風(fēng)是否產(chǎn)生影響，避免把防火門、窗用作防煙通風(fēng)口或自然排煙口。

2.2 樓梯固定窗

《標(biāo)準(zhǔn)》3.3.11 條說明，設(shè)置機(jī)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。

大型公共建筑多存在未臨外墻的地下樓梯間。當(dāng)此樓梯間采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，為滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求，有的設(shè)計(jì)師通過窗井形式把地下樓梯間的固定窗設(shè)置在建筑上部屋頂區(qū)域；有的設(shè)計(jì)師則利用水平風(fēng)管形式把地下樓梯間的固定窗設(shè)置在建筑下部外立面上。如某項(xiàng)目未臨外墻的地下樓梯間，利用長度為20 m，截面尺寸為2.0 m×0.5 m 的水平風(fēng)管把首層外立面上的固定窗與地下樓梯間的頂部相連。兩種做法都滿足規(guī)范，但對(duì)于后者，如果風(fēng)管管線過長，或者在管線密集處，為保證凈高要求，現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)風(fēng)管進(jìn)行了上下翻彎處理，這樣都勢(shì)必會(huì)影響火災(zāi)煙氣與熱量的排出，從而難以達(dá)到良好的通風(fēng)效果?！稑?biāo)準(zhǔn)》對(duì)此類樓梯間固定窗的做法，未進(jìn)行詳細(xì)做法說明。對(duì)于滿足規(guī)范要求的多種做法，其可行性與實(shí)際應(yīng)用效果有待進(jìn)一步研究，建議編制組在后續(xù)的修訂中完善相關(guān)內(nèi)容。

3 排煙系統(tǒng)

3.1 建筑內(nèi)走道

1）《建規(guī)》8.5.3.5 條對(duì)需要設(shè)置排煙的建筑內(nèi)走道做出了規(guī)定?！稑?biāo)準(zhǔn)》4.6.3 條對(duì)具體的設(shè)置方式進(jìn)行了說明?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定當(dāng)公共建筑僅需在走道或回廊設(shè)置排煙時(shí)，其機(jī)械排煙量應(yīng)不小于13 000 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）的距離應(yīng)不小于走道長度的2/3。

《建規(guī)》和《標(biāo)準(zhǔn)》都未對(duì)“走道”進(jìn)行量化定義，走道的寬度超過一定數(shù)值后可能具有了房間功能變成了“廳”或者一些公共建筑的公共區(qū)域可能兼顧有走道疏散功能。如某建筑平面內(nèi)走道兩端為門廳，門廳面積小于100 m2，走道兩側(cè)為洗衣房和值班室。當(dāng)走道長度不包含兩端門廳區(qū)域時(shí)，走道長度小于20 m；當(dāng)走道長度包含兩端門廳區(qū)域時(shí)，則走道長度大于20 m。針對(duì)這種情況，一部分設(shè)計(jì)師認(rèn)為，走道長度應(yīng)不包含門廳區(qū)域，門廳區(qū)域應(yīng)該按房間排煙處理，走道長度小于20 m，門廳面積沒超過100 m2，所以走道和門廳區(qū)域都不用考慮排煙設(shè)施。另一部分設(shè)計(jì)師則認(rèn)為，火災(zāi)情況下，人員疏散至室外需要通過走道和門廳兩個(gè)區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域空間上屬于連通狀態(tài)，且走道內(nèi)的煙氣排出室外，也需要經(jīng)過門廳區(qū)域。所以即使門廳沒有超過100 m2，也需要建筑專業(yè)在門廳區(qū)域設(shè)置2 m2的自然排煙窗?！稑?biāo)準(zhǔn)》未對(duì)特殊的走道形式進(jìn)行舉例說明，兩種設(shè)計(jì)方案都滿足規(guī)范條文，但后者的排煙窗設(shè)置要求嚴(yán)于前者。出現(xiàn)這種情況的原因是《建規(guī)》與《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)特殊走道形式未有詳細(xì)的解釋說明，造成不同設(shè)計(jì)師對(duì)該類型走道在設(shè)計(jì)方面存有執(zhí)行上的差異。走道局部加寬區(qū)域，多大寬度按走道處理，多大寬度可以按房間排煙處理，《標(biāo)準(zhǔn)》中未見有量化說明。

針對(duì)走道雖沒有超過20 m，但考慮連通的門廳區(qū)域超過20 m 的情況，建議在走道兩端設(shè)置不小于2 m2的排煙窗。此排煙窗可設(shè)置在門廳區(qū)域。當(dāng)門廳與走道面積之和大于100 m2時(shí)，自然排煙窗的面積還應(yīng)該大于該值的2%。

2） 某聯(lián)合建筑標(biāo)準(zhǔn)層的走道一側(cè)為外墻，設(shè)有8 個(gè)寬1.80 m 高1.80 m 的外窗，另一側(cè)為辦公室。辦公室面積均小于100 m2，且有外窗。走道面積49.55 m2，長度31.76 m，層高3.60 m，凈高H′為3.48 m，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》公式4.6.9，最小清晰高度Hq=1.6+0.1H′=1.6+0.1×3.48=1.95 m。走道儲(chǔ)煙倉厚度為3.48-1.95=1.53 m。

根據(jù)《建規(guī)》8.5.3 條，此走道大于20 m 需設(shè)置排煙設(shè)施。按《標(biāo)準(zhǔn)》4.6.3.3 條，當(dāng)采用自然排煙時(shí)，需要在走道兩端均設(shè)置2 m2的排煙窗，同時(shí)排煙窗邊緣間距大于走道的2/3?？紤]沿外墻方向有0.60 m 高的結(jié)構(gòu)梁，外窗的窗頂貼結(jié)構(gòu)梁底安裝，此時(shí)，走廊兩端窗戶C1、C4為位于儲(chǔ)煙倉內(nèi)的面積為SC1=SC4=(3.6-0.6-1.95)×1.8=1.9 m2＜2 m2，不滿足規(guī)范要求。當(dāng)走道兩端C1、C2與C3、C4都按排煙窗考慮時(shí)，此時(shí)，兩端排煙窗的面積大于2 m2（即，SC1+SC2=SC3+SC4=3.8 m2＞2 m2）。但C2與C3邊緣距離為18.20 m＜走道長度31.76 m×2/3=21.17 m，亦不滿足規(guī)范要求。

可見，現(xiàn)有開窗方式是不滿足《標(biāo)準(zhǔn)》4.6.3.3 條規(guī)定，但該走廊的實(shí)際開窗面積已達(dá)到走道面積的30.57%（儲(chǔ)煙倉內(nèi)開窗高度1.05 m×窗戶寬度1.80m×8 個(gè)/ 走道面積49.55 m2×100%=30.57%），且外窗是均勻布置在走道的一側(cè)，有利于煙氣的排出。針對(duì)這種情況，有的設(shè)計(jì)師認(rèn)為，《建規(guī)》中提到的“建筑內(nèi)走道”是指“建筑”的“內(nèi)走道”，即走道兩側(cè)是內(nèi)墻的情況，有一側(cè)均勻開外窗的情況，可以按房間情況處理。而有的設(shè)計(jì)師則認(rèn)為“建筑內(nèi)走道”指的是“建筑內(nèi)”的“走道”，即建筑物內(nèi)部的走道，只要不是外走廊都應(yīng)該算建筑內(nèi)走道，所以上述情況，應(yīng)該通過調(diào)整窗戶的寬度或間距，滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)走道的定義和特殊形式走道的自然排煙要求，仍有完善之處。

3.2 中庭

《建規(guī)》8.5.3.2 條和《標(biāo)準(zhǔn)》4.1.3.1 條都要求建筑內(nèi)的中庭應(yīng)有排煙設(shè)施，《標(biāo)準(zhǔn)》也對(duì)中庭排煙量的計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。但規(guī)范未對(duì)“中庭”進(jìn)行量化術(shù)語說明，只要房間功能為中庭性質(zhì)，就需要考慮排煙設(shè)施。如天津某項(xiàng)目售樓處，地上兩層，建筑面積600 m2，一層、二層的層高均為3.60 m，一層設(shè)有中庭、樣板間、會(huì)客間、衛(wèi)生間，二層設(shè)有樣板間。各個(gè)房間面積小于100 m2，中庭面積40 m2，按《標(biāo)準(zhǔn)》要求，中庭的最小清晰高度為1.96 m，需要設(shè)置在儲(chǔ)煙倉內(nèi)的自然排煙窗面積為27.80 m2，且需要在房間低位處設(shè)置手動(dòng)開啟裝置。如果自然排煙窗面積無法滿足要求，則需增加機(jī)械排煙系統(tǒng)。但上海市發(fā)布的DG/TJ 08-88—2021《建筑防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“中庭”進(jìn)行了量化定義[5]，其規(guī)定中庭為貫通至少3 層、對(duì)邊凈距不小于6 m，且貫通空間的投影面積不小于100 m2。依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，則該中庭不用考慮排煙系統(tǒng)。對(duì)于具有中庭的聯(lián)排別墅，亦有此類問題，是否設(shè)置排煙系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)成本具有直接影響。

4 結(jié)語

結(jié)合近幾年的工程項(xiàng)目，基于《標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)條文，本文對(duì)封閉樓梯間的防煙設(shè)施、走道和中庭的排煙設(shè)施提出了一些想法和建議，對(duì)其他設(shè)計(jì)師在工程設(shè)計(jì)時(shí)有一定的參考價(jià)值。隨著《標(biāo)準(zhǔn)》在近幾年的實(shí)施，難免會(huì)暴露出一些爭(zhēng)議或難以落地實(shí)施的條文，但隨著時(shí)間的積累，以及更多項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與深入研究，其將越來越完善，且將在建筑消防方面發(fā)揮更積極的作用。