建筑排烟设计常见疑难问题解析

邱立海

（荣盛建筑设计有限公司 河北省廊坊市 065000）

社会各方面发展对建筑工程质量有着较高要求，其中防排烟设计作为建筑工程设计的重点内容，做好该方面可以极大的提升建筑工程安全性。同时，火灾烟含有大量的有毒物质，例如：CO、CO2、HF、HCl等方面，并且人所在长期的高温状态下，就会出现缺氧的状态，进行对人体造成伤害。因此，加强排除烟气的效果，并且确保人员可以安全疏散，延缓烟气的蔓延，加强救火的及时性，是建筑排烟设计中非常重要的一项内容。在建筑施工图设计阶段，暖通专业需要掌握防排烟设计要点，根据火灾规律与建筑特点科学的展开设计，才能保证建筑防排烟设计的效果，确保建筑工程的施工质量和消防安全。建筑工程的类别繁多，本文仅就民用建筑排烟系统设计中的几个常见疑难问题提出理解与分析。

1 中庭排烟

1.1 中庭设置排烟的依据

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）（2018年版）（下文简称为《建规》）第8.5.3条的相关规定，应当在民用建筑中庭内部排烟设备，并且中庭通常都是贯通数层，这样在火灾发生的时候可以产生烟囱效应，火灾和烟气蔓延的速度相对较快，可以在短时间内烟气充满整个中庭空间。同时，在充满整个中庭以后，可以借用中庭进行扩散，一直到周围的空间。因此，在建筑排烟设计的时候，需要对各个方面进行综合性的考虑，通过利用有效的排烟和防烟手段，加强对火势和烟气的控制效果，避免造成较大的影响。

1.2 中庭的定义

建筑中庭的是一个广泛的概念，其功能在于体现建筑共享空间的理念，常用于旅馆、写字楼、商业中心等建筑。《民用建筑设计术语标准》（GB 50504—2009）规定：中庭是指建筑中贯通多层的室内大厅。另外，上海《建筑防排烟技术规程》(DGJ 08-88-2006）规定：中庭是有层数要求的，一般情况下是指三层以上，包括三层，对边最小净距离不小于6m，且连通空间的最小投影面积大于100m2的大容积空间目前阶段，《建规》中只是明确中庭应设置排烟设施，但是对于中庭并没有在规范中给出准确的定义，对于中庭的规模尚无限定条件，加上建筑的形式多种多样，只能具体问题具体分析，各地执行的标准并不一致，建筑中的共享空间是否定义为中庭，暖通设计应按建筑专业的功能要求结合建筑特点进行定性。

1.3 中庭与高大净空场所的区别

《建筑防烟排烟技术标准》（GB 51251—2017）对公共建筑中的空间净高大于6m场所排烟量计算及防烟分区设置都提出相应要求。中庭的特点之一也是空间高大，一般净高也会大于6m。中庭与高大空间的区别：中庭贯穿多个楼层，其功能在于共享，一般不明确具体的使用功能也不应设置可燃物，空间上往往与各个楼层连通，其火灾危险性在于连通空间会成为火势竖向蔓延的主要通道，火势和烟气会从连通部位侵入各个楼层，；高大空间指因其建筑使用功能要求而净高大于6m的场所，如宴会厅、观众厅、多功能厅、会议厅等，其火灾危险性在于该类场所内可燃物较多或人员密集，火灾时一般不会成为危及其它楼层的竖向通道。

1.4 中庭排烟设计的原则

中庭是建筑排烟设计的一项重点内容，在设计的时候，通常是利用减少烟气的产生，以及控制烟气运动等方式，并且中庭不应布置可燃物，目的就在于减少烟气产生。对相连通的空间采取可靠的防火分隔措施，可以防止火灾通过连通空间迅速向上蔓延。中庭设置排烟设施，能使烟气有序运动和排出建筑物，为人员赢得必要的逃生时间。首先中庭与回廊及各使用房间之间应作为不同防烟分区处理，回廊与中庭之间应设置挡烟垂壁或卷帘。建筑的中庭、与中庭相连通的回廊及周围场所应按（GB 51251—2017）规定设置相应的排烟系统，火灾时首先应将着火点所在的防烟分区内的烟气排出。

1.5 中庭排烟量的计算

要想保证中庭排烟设计的效果，加强中庭排烟量计算是非常必要的。那么，在计算的时候，需要对烟气聚积的来源进行明确，通常其来源分为两个方面，主要为：中庭周围场地所产生的烟气、中庭内部产生火灾形成的烟雾。在设计的时候，若是中庭周围场地设置机械排烟设备，所以需要按照最大烟量的2倍进行计算，且不应小于107000m3/h；同时，在设计排烟系统的时候，需要对排烟量和自然排烟窗的风速进行设定，一般情况下不能大于0.5m/s。但是在风速设定的时候，需要根据开窗口的面积有针对性的进行设定，确保中庭排烟量计算的准确性。

1.6 投影面积较小的共享空间

在一些多层办公、学校、物业楼等小型公建项目中，经常会出现局部二层或三层连通空间投影面积小于100m2的挑空空间，有时其投影面积仅为十几平米，如果按中庭的相关要求进行排烟设计，其机械排烟量或自然排烟口面积均难以实现，甚至会因此导致其建筑方案无法实施。此种情况建议针对建筑功能进行分析后，借鉴各省市的较成熟的相关规定进行排烟设计，在保证消防安全的前提下优先采用自然排烟，条件限制时可采用机械排烟系统。

2 走道排烟

2.1 走道设置排烟的依据

民用建筑内长度大于20m的疏散走道应设置排烟设施。

2.2 走道防烟分区

应当根据走到宽度对防烟分析进行设计，例如：走道宽度小于2．5m时，防烟分区的长边长度一定要小于60m。对于L型、H型、回型等不规则疏散走道的长度应按同一防烟分区内连续疏散路径不重复计算的最长距离确定。

2.3 走道排烟量计算

当公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟时，其机械排烟量不应小于13000m3/h，或在走道两端（侧）均设置面积不小于2m2的自然排烟窗（口）且两侧自然排烟窗（口）的距离不应小于走道长度的2/3。当公共建筑房间内与走道或回廊均需设置排烟时，其走道或回廊的机械排烟量可按60m3（/h·m2）计算且不小于13000m3/h，或设置有效面积不小于走道、回廊建筑面积2%的自然排烟窗（口）。对于需要设置机械排烟系统的房间，当其建筑面积小于50m2时，可通过走道排烟，排烟口可设置在疏散走道；排烟量应按（GB 51251—2017）第 4．6．3 条第 3 款计算。

2.4 住宅地下室走道

根据（GB 51251—2017）关于走道排烟的相关规定均针对于公共建筑，而住宅并不属于公共建筑，那么住宅地下室走道的排烟设计各地也不尽相同，一般为以下两种做法：①住宅地下室走道按公共建筑走道要求进行排烟设计，其防烟分区、排烟量等具体要求同第3项。②住宅地下室不同于公共建筑，其走道排烟量按建筑净空小于或等于6m的场所的确定，其排烟量应按不小于60m3/（h·m2）计算，且取值不小于15000m3/h，或设置有效面积不小于该房间建筑面积2%的自然排烟窗（口），但是如果住宅走道防烟分区的面积和长度的确定将会增减很大难度。很明显住宅走道的火灾危险性明显低于公共建筑，按第一种做法设置排烟系统更符合实际。

3 建筑自然排烟设施

3.1 自然排烟的依据

自然排烟主要是建筑设置自然排烟，可开启外窗的排烟较简便，运行故障少，可靠性高，基本可以保证正常使用，不会受电力供应或控制系统故障影响。

3.2 自然排烟的设置要求

建筑空间净高小于或等于6m的场所，采用自然排烟时应设置有效面积不小于该房间建筑面积2%的自然排烟窗（口）。

3.3 自然排烟与补风

（GB 51251—2017）第4.5.1条规定：若是建筑的走道或者建筑面积不超过500m2的话，可以在设置排烟是场地设定补风系，以此确保建筑排烟系统的设计效果。其实，这样设计主要是因为场所的面积较小，排烟量也较小，那么就可以利用各种建筑结构存在缝隙，实现补风系统，进而满足建筑排烟系统的运行需求。由此可知，补风系统是针对于机械排烟而言，这一点同时可参考原高规（GB 50054—95）（2005年版）第8.4.11条规定：若是设置机械排烟的地下室，影响根据建筑工程的运营需求，设置送风系统，但是在设计的时候，一定要对送风量进行严格的控制，一定不能大于50%，这样才能保证良好的送风效果。其实，送风系统就是基于空气流动原理，对建筑工程某一空间的空间烟气进行排出，并且将外部的空气进行转换。在送风系统设定的时候，需要具有一定的针对性，若是建筑空间存在门窗或者缝隙的话，则不需要设定送风系统，可是若是在密闭的空间下，像是地下室，就需要设定送风系统。

对比前后两本规范对于补风的设置要求，可知（GB 51251—2017）加强了对地上大于500m2的房间机械排烟系统的补风要求。在项目设计时，各地对于补风的要求不尽相同，有些项目对于自然排烟同样要求设置补风系统，但对于自然补风口的设置面积缺乏规范依据，一般会要求按排烟口的50%设置补风口，但在实施过程中难度很大。从而导致很多项目因此采用机械排烟系统，导致优先采用自然排烟的原则无法实施。

4 结束语

近年来，城市化的不断建设，建筑工程数量逐渐增多，且其功能也越来越丰富，暖通设计是其中的重要组成部分。建筑暖通防排烟设计时，任何一点失误都会导致消防安全问题的产生。因此，在建筑暖通防排烟设计时需对各项设计要点掌握准确，根据相关规范标准展开各项设计环节，确保其设计效果，为建筑工程质量的提升提供重要支持。