對防排煙系統設計的思考
——基于GB51251—2017《建筑防煙排煙系統技術標準》

張初倍

（中國中元國際工程有限公司，北京 100089）

1 引言

GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統技術標準》（以下簡稱《標準》）已于2018 年施行。該《標準》是我國第一項建筑防排煙系統專項技術標準[1]，涉及較多新的防排煙控制理論，較之前防排煙計算方法存有不小差異。由于《標準》部分條文未明確具體做法，導致許多設計師對其存有理解和執行上的偏差，對新建項目帶來不同影響[2-3]。本文結合工程項目，針對《標準》中部分條文提出自己的理解與分析，對其他設計師在遇到類似情況時，有一定的參考價值。

2 防煙系統

2.1 封閉樓梯間自然通風

《標準》3.1.6 條規定，當地下、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，可不設置機械加壓送風系統，但首層應設置有效面積不小于1.2 m2的可開啟外窗或直通室外的疏散門。同時，在《標準》3.2.1 條規定，采用自然通風方式的封閉樓梯間、防煙樓梯間，應在最高部位設置面積不小于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，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《標準》3.1.6 條1.2 m2要求。火災危險性大、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《建筑設計防火規范》（2018 年版）（以下簡稱《建規》）6.5.1 條對防火門的設置做了規定[4]：“常開防火門應能在火災時自行關閉，并應具有信號反饋的功能。除管井檢修門和住宅的戶門外，防火門應具有自行關閉功能。雙扇防火門應具有按順序自行關閉的功能。”

疏散門不一定是防火門，防火門也未必是疏散門，二者沒有必然聯系。《標準》3.1.6 條中所表述的為“直通室外的疏散門”，如果在實際執行中，采用直通室外的防火門，則在火災時，防火門會自行關閉，達不到樓梯間通風效果，從而影響人員疏散。《建規》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防火門。

在設計過程中，遇到僅地下一層封閉樓梯間的情況，建議優先考慮利用可開啟外窗的方式進行防煙設計，避免利用防火門、窗進行火災時的自然通風。這在消防補風系統設計部分亦有類似要求體現。《標準》4.5.3 條，補風系統可采用疏散外門、手動或自動可開啟外窗等自然進風方式以及機械送風方式。防火門、窗不得用作補風設施，這是由于防火門、窗在火災時，處于關閉狀態，不能滿足自然補風需求。因此，在做設計時，應注意防火門、窗對防排煙自然通風是否產生影響，避免把防火門、窗用作防煙通風口或自然排煙口。

2.2 樓梯固定窗

《標準》3.3.11 條說明，設置機械加壓送風系統的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應在其頂部設置不小于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。當此樓梯間采用機械加壓送風系統時，為滿足《標準》要求，有的設計師通過窗井形式把地下樓梯間的固定窗設置在建筑上部屋頂區域；有的設計師則利用水平風管形式把地下樓梯間的固定窗設置在建筑下部外立面上。如某項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。兩種做法都滿足規范，但對于后者，如果風管管線過長，或者在管線密集處，為保證凈高要求，現場施工人員對風管進行了上下翻彎處理，這樣都勢必會影響火災煙氣與熱量的排出，從而難以達到良好的通風效果。《標準》對此類樓梯間固定窗的做法，未進行詳細做法說明。對于滿足規范要求的多種做法，其可行性與實際應用效果有待進一步研究，建議編制組在后續的修訂中完善相關內容。

3 排煙系統

3.1 建筑內走道

1）《建規》8.5.3.5 條對需要設置排煙的建筑內走道做出了規定。《標準》4.6.3 條對具體的設置方式進行了說明。《標準》規定當公共建筑僅需在走道或回廊設置排煙時，其機械排煙量應不小于13 000 m3/h，或在走道兩端（側）均設置面積不小于2 m2的自然排煙窗（口）且兩側自然排煙窗（口）的距離應不小于走道長度的2/3。

《建規》和《標準》都未對“走道”進行量化定義，走道的寬度超過一定數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域可能兼顧有走道疏散功能。如某建筑平面內走道兩端為門廳，門廳面積小于100 m2，走道兩側為洗衣房和值班室。當走道長度不包含兩端門廳區域時，走道長度小于20 m；當走道長度包含兩端門廳區域時，則走道長度大于20 m。針對這種情況，一部分設計師認為，走道長度應不包含門廳區域，門廳區域應該按房間排煙處理，走道長度小于20 m，門廳面積沒超過100 m2，所以走道和門廳區域都不用考慮排煙設施。另一部分設計師則認為，火災情況下，人員疏散至室外需要通過走道和門廳兩個區域，兩個區域空間上屬于連通狀態，且走道內的煙氣排出室外，也需要經過門廳區域。所以即使門廳沒有超過100 m2，也需要建筑專業在門廳區域設置2 m2的自然排煙窗。《標準》未對特殊的走道形式進行舉例說明，兩種設計方案都滿足規范條文，但后者的排煙窗設置要求嚴于前者。出現這種情況的原因是《建規》與《標準》對特殊走道形式未有詳細的解釋說明，造成不同設計師對該類型走道在設計方面存有執行上的差異。走道局部加寬區域，多大寬度按走道處理，多大寬度可以按房間排煙處理，《標準》中未見有量化說明。

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

2） 某聯合建筑標準層的走道一側為外墻，設有8 個寬1.80 m 高1.80 m 的外窗，另一側為辦公室。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《標準》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。走道儲煙倉厚度為3.48-1.95=1.53 m。

根據《建規》8.5.3 條，此走道大于20 m 需設置排煙設施。按《標準》4.6.3.3 條，當采用自然排煙時，需要在走道兩端均設置2 m2的排煙窗，同時排煙窗邊緣間距大于走道的2/3。考慮沿外墻方向有0.60 m 高的結構梁，外窗的窗頂貼結構梁底安裝，此時，走廊兩端窗戶C1、C4為位于儲煙倉內的面積為SC1=SC4=(3.6-0.6-1.95)×1.8=1.9 m2＜2 m2，不滿足規范要求。當走道兩端C1、C2與C3、C4都按排煙窗考慮時，此時，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，亦不滿足規范要求。

可見，現有開窗方式是不滿足《標準》4.6.3.3 條規定，但該走廊的實際開窗面積已達到走道面積的30.57%（儲煙倉內開窗高度1.05 m×窗戶寬度1.80m×8 個/ 走道面積49.55 m2×100%=30.57%），且外窗是均勻布置在走道的一側，有利于煙氣的排出。針對這種情況，有的設計師認為，《建規》中提到的“建筑內走道”是指“建筑”的“內走道”，即走道兩側是內墻的情況，有一側均勻開外窗的情況，可以按房間情況處理。而有的設計師則認為“建筑內走道”指的是“建筑內”的“走道”，即建筑物內部的走道，只要不是外走廊都應該算建筑內走道，所以上述情況，應該通過調整窗戶的寬度或間距，滿足《標準》要求。

《標準》對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》8.5.3.2 條和《標準》4.1.3.1 條都要求建筑內的中庭應有排煙設施，《標準》也對中庭排煙量的計算方法進行了詳細說明。但規范未對“中庭”進行量化術語說明，只要房間功能為中庭性質，就需要考慮排煙設施。如天津某項目售樓處，地上兩層，建筑面積600 m2，一層、二層的層高均為3.60 m，一層設有中庭、樣板間、會客間、衛生間，二層設有樣板間。各個房間面積小于100 m2，中庭面積40 m2，按《標準》要求，中庭的最小清晰高度為1.96 m，需要設置在儲煙倉內的自然排煙窗面積為27.80 m2，且需要在房間低位處設置手動開啟裝置。如果自然排煙窗面積無法滿足要求，則需增加機械排煙系統。但上海市發布的DG/TJ 08-88—2021《建筑防煙排煙系統設計標準》對“中庭”進行了量化定義[5]，其規定中庭為貫通至少3 層、對邊凈距不小于6 m，且貫通空間的投影面積不小于100 m2。依據此標準，則該中庭不用考慮排煙系統。對于具有中庭的聯排別墅，亦有此類問題，是否設置排煙系統對經濟成本具有直接影響。

4 結語

結合近幾年的工程項目，基于《標準》相關條文，本文對封閉樓梯間的防煙設施、走道和中庭的排煙設施提出了一些想法和建議，對其他設計師在工程設計時有一定的參考價值。隨著《標準》在近幾年的實施，難免會暴露出一些爭議或難以落地實施的條文，但隨著時間的積累，以及更多項目經驗總結與深入研究，其將越來越完善，且將在建筑消防方面發揮更積極的作用。