關(guān)于部分類型建筑防排煙設(shè)計的一些思考

摘要：以實際項目為例，詳細介紹了為配合不同的建筑類型、布局等在滿足現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上做的排煙設(shè)計，包括劇院、古建筑、展館、室內(nèi)滑雪館和地下車庫五種不同類型建筑，總結(jié)了有代表性的排煙系統(tǒng)設(shè)計問題及解決思路，以期能為同類工程的排煙系統(tǒng)設(shè)計提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：排煙系統(tǒng)；排煙口；最大允許排煙量；環(huán)形排煙系統(tǒng)；消防設(shè)計；車庫排煙

中圖分類號：TU998.1 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）06-0103-04

為給使用者提供豐富多樣的體驗，各類建筑物形式多種多樣，內(nèi)部空間構(gòu)造新穎獨特。與此同時，消防安全的問題也不容忽視，如何在協(xié)調(diào)建筑形式的基礎(chǔ)上，既能滿足規(guī)范要求又可以進行有效的防排煙設(shè)計，這對暖通設(shè)計人員提出了更高的要求。本文主要圍繞五種不同的建筑形式的排煙設(shè)計展開研究。

1 劇院類

復雜橫向結(jié)構(gòu)空間通常是沿水平方向、由不同建筑高度的空間組成的一種復雜結(jié)構(gòu)空間，如劇院建筑中的觀眾廳和舞臺、電影院的影廳、學校建筑中的階梯教室等特殊用途的空間[1]。在實際的排煙設(shè)計中，由于未認真研究建筑構(gòu)造的空間關(guān)系，或與建筑設(shè)計師的溝通不足以致建筑方案修改后，排煙方案還沿用原來的設(shè)計，最終導致排煙設(shè)計的不合理，因此，一定要結(jié)合其實際構(gòu)造結(jié)構(gòu)特征才能夠保證設(shè)計效果。

以某市委黨校遷建項目2#報告廳為例，建筑內(nèi)分主席臺、報告廳和配套房間等，簡化建筑構(gòu)造模型見圖1，可以看到報告廳內(nèi)存在多種高度。若按高度不同劃分為不同的防煙分區(qū)，只需要考慮擋煙垂壁的設(shè)置位置及高度；當沒有區(qū)分建筑高度劃分為同一防煙分區(qū)時，同一連通空間內(nèi)則存在高度落差關(guān)系。當考慮此類空間的排煙設(shè)計時，如何確定房間凈高度、清晰高度就成為一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在此，筆者將2#報告廳簡化為頂平底不平模型，當然也還有底平頂不平模型（如挑高大堂和電梯廳區(qū)域）、底不平頂不平模型（如車庫斜坡式地面），此處不過多討論。

在2#報告廳中，僅分析主席臺和報告廳這一連通場所，屋頂均為坡屋面，但吊頂形式為平屋頂，高度為9.5m。設(shè)計中分為2個防煙分區(qū)：主席臺和報告廳，主席臺內(nèi)不存在高度落差關(guān)系，報告廳內(nèi)存在下沉樂池，且為階梯式地面。因樂池及排煙機房下方的觀眾席座位占整個空間的比例較小，根據(jù)抓大放小原則，不考慮下沉高度和縮小高度的影響。建筑高度取吊頂?shù)诫A梯式地面的最低地面的高度，即與主席臺地面標高相同；室內(nèi)凈高取吊頂?shù)诫A梯式地面的最高處的高度（本案例中為H2=8m）。相關(guān)排煙計算見表1，因排煙量較大，每個防煙分區(qū)分為2個支路，2個防煙分區(qū)共用一套風機，系統(tǒng)形式見圖2。

2 古建筑類

以正在建設(shè)中的某寺擴建項目為例，建筑形式為仿古建筑，地上展覽部分為多層坡屋頂結(jié)構(gòu)，坡頂最高處已超過20m，但人員活動區(qū)僅為地面區(qū)域，6m以上區(qū)域只有結(jié)構(gòu)構(gòu)件，本次設(shè)計按照6m凈高計算排煙量，2.8m作為設(shè)計清晰高度，在4.5m處設(shè)置側(cè)排煙口，利用展廳兩側(cè)佛龕下部區(qū)域作為排煙機房，機房內(nèi)設(shè)置5臺高溫軸流排煙風機，排煙立管由建筑專業(yè)人員負責裝飾，排煙平面見圖3，排煙立管剖面見圖4。

值得注意的是，側(cè)排煙口高度為600mm，頂標高為4.8m，在計算單個排煙口的最大允許排煙量時，排煙系統(tǒng)吸入口最低點之下的煙氣層厚度，按排煙口底標高4.2m計算還是按中心標高4.5m計算？《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》條文說明的位置參考圖中標示的是從排煙口中心之下開始計算。設(shè)計過程中筆者查閱了規(guī)范參考的美國NFPA92，其5.6.3條論述翻譯與規(guī)范正文表述一致，而未見類似條文說明中的位置參考圖，因此本設(shè)計仍以正文表述為準[2]，按排煙口底標高4.2m計算。

此案例中，消防設(shè)計與建筑構(gòu)造巧妙結(jié)合，有效地兼顧功能性和美觀性；寺廟特殊的建筑形式使消防設(shè)計更具獨特性。

3 展館類

以某大熊貓展館為例，地上建筑面積為2194.32m2，地下建筑面積為293.98m2，建筑高度為7.2m，地上防火等級二級，地下一級，包括室內(nèi)公眾自然科普展廳、內(nèi)部辦公用房、設(shè)備用房、室外庭院，室外眺望平臺。

地上展覽區(qū)采用機械排煙系統(tǒng)，利用擋煙垂壁或隔墻將本層劃分為四個防煙分區(qū)。其中展廳1、展廳2、入口大廳、展廳內(nèi)走廊采用機械排煙，根據(jù)每個防煙分區(qū)的層高計算其排煙量，共用一套排煙風機，排煙風機設(shè)在偏中位置，左右分2個支路，分別帶2個防煙分區(qū)，見圖5。

根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》的規(guī)定，防煙分區(qū)內(nèi)任一點與最近的排煙口之間的水平距離不應大于30m，導致實際設(shè)計中兩個風管末端距離很近。筆者在相關(guān)文獻中查到類似做法，即環(huán)形走道設(shè)兩口排煙豎井，將標準層各防煙分區(qū)的水平排煙主管連通形成排煙環(huán)路，單口豎井負擔的排煙量為任意兩個相鄰防煙分區(qū)排煙量之和最大值的一半[3]。

4 室內(nèi)滑雪館

以某文旅城為例，雪世界主要功能為室內(nèi)滑雪場及其配套用房，包含雪區(qū)、服務(wù)區(qū)（暖區(qū)）、設(shè)備機房區(qū)等，其中，雪區(qū)3.5萬m2，包括140m的高級滑道、295m的中級滑道、66m的初級滑道、66m的滑雪學校、滑道緩沖區(qū)和準備區(qū)等；暖區(qū)首層功能主要為雪具大廳及其配套后勤用房，二層為辦公區(qū)域，設(shè)備用房位于低區(qū)滑道下方。

由于本項目使用功能特殊、建筑規(guī)模大、建筑造型獨特，我國現(xiàn)行的消防設(shè)計技術(shù)規(guī)范不能完全涵蓋此類建筑類型的消防設(shè)計，需要運用消防性能化的設(shè)計方法進行分析論證，以確證其消防設(shè)計是否可達到規(guī)范要求的同等水平。

對比國內(nèi)經(jīng)營中的其他室內(nèi)滑雪館，可以看出建筑內(nèi)部基本無可燃物。滑雪準備區(qū)及滑雪道空間體積較大，具有較好的蓄煙能力，并且滑雪館冷區(qū)內(nèi)部基本無可燃物。即使設(shè)置排煙系統(tǒng)，在低溫環(huán)境也會造成排煙口凍結(jié)，導致其無法正常工作，故本項目滑雪館冷區(qū)內(nèi)不設(shè)置排煙系統(tǒng)。

本項目滑雪館冷區(qū)可作為一個防火分區(qū)，內(nèi)部不再劃分防火分區(qū)，為控制火災規(guī)模及過火面積，避免大面積火災蔓延情況發(fā)生，同時保證人員疏散的安全，本項目各區(qū)域采取了相應的防火分隔及控制可燃物的措施。暖區(qū)部分為局部二層建筑，在與冷區(qū)部分進行防火分隔后，應按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》的要求，對多層建筑進行防排煙設(shè)計。

5 地下車庫

根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》附錄B可知，風口下煙層厚度越大，單個排煙口的最大允許排煙量越大，且近乎線性增長，相同排煙量下的排煙口數(shù)量則越少；此表應用的前提是排煙系統(tǒng)吸入口最低點之下煙氣層厚度恰等于儲煙倉厚度。擋煙垂壁或擋煙分割的高度決定了儲煙倉的厚度，風口的高度決定了煙氣層的厚度，確定這兩者的高度是一個權(quán)衡的過程，設(shè)計中往往是通過調(diào)整某一項指標來換取另一項指標的優(yōu)化。如建筑條件緊張，還需考慮在風管上部設(shè)排煙口；再者，因吊頂高度不確定或吊頂形式不確定，施工圖設(shè)計時預先設(shè)定好了吊頂高度，但因后期裝修設(shè)計的介入，吊頂高度有所修改，甚至房間布局更是大改，導致沒有多余的空間來安裝排煙口，尤其是對于走道排煙口的計算，按一般經(jīng)驗來說通常要設(shè)置三個甚至更多。綜上所述，排煙設(shè)計時要充分考慮防煙分區(qū)中有無吊頂，吊頂形式、儲煙倉高度、清晰高度等因素。這種差異性不僅帶來了設(shè)計的困惑，也增加了審圖的困難。

據(jù)此設(shè)計思路，排煙計算書中需要標注詳細，以便后期能夠迅速找到當時背景下的設(shè)計依據(jù)，從而能夠更好地配合后期的裝飾裝修。通用的標注內(nèi)容可包含空間吊頂方式、面積、凈高、最小清晰高度、設(shè)計清晰高度、最小儲煙倉高度、設(shè)計儲煙倉厚度。機械排煙補充熱釋放速率、排煙口的安裝高度、單個排煙口的最大排煙量等數(shù)據(jù)。自然排煙補充可開啟外窗面積和開啟高度等數(shù)據(jù)。

例如，某車庫地下建筑條件有限，留給風管的空間不足，只能做250mm高的風管。在做排煙設(shè)計時，經(jīng)優(yōu)化權(quán)衡計算后最少需設(shè)4個風口，每個風口單獨一路支管，風管尺寸為1250mm×250mm。車庫的排煙計算見表2，車庫排煙平面見圖6。

6 結(jié)束語

綜上所述，建筑的風格千差萬別，尤其是文體類建筑，需要融入建筑的構(gòu)造形式進行排煙系統(tǒng)的巧妙設(shè)計，同時還要考慮建筑的美觀性。當存在爭議或者沒有明確規(guī)定的內(nèi)容時，必須因地制宜地根據(jù)空間的結(jié)構(gòu)、功能等特點，合理分析和解決消防排煙問題。

參考文獻

[1]田向?qū)?，高克文，王?復雜空間的排煙系統(tǒng)施工圖設(shè)計審查常見問題[J].暖通空調(diào)，2022，52（S1）：224-227.

[2]NFPA 92-2018 Standard for Smoke Control Systems[S].

[3]俞學煒.環(huán)形排煙系統(tǒng)在辦公建筑中的應用探析[J].福建建筑，2021（10）：118-121.