地下疏散楼梯间防烟设计探讨

山东国舜建设集团有限公司 温金涛 李 辉

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》和GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》(以下简称《烟规》)都对建筑防烟排烟设计提出了严格的要求。但在实施过程中，设计人员对规范中的某些条款理解不同。笔者结合工程设计实践，对地下疏散楼梯间的防烟设计进行探讨。

1 规范对疏散楼梯间的要求

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)第6.4.4.1条规定：“室内地面与室外出入口地坪高差大于10 m或3层及以上的地下、半地下建筑(室)，其疏散楼梯应采用防烟楼梯间；其他地下或半地下建筑(室)，其疏散楼梯应采用封闭楼梯间。”一般情况下，当地下室不多于2层时，室内外地坪高差不会超过10 m，这种情况疏散楼梯应采用封闭楼梯间。

《烟规》第3.1.6条规定：“封闭楼梯间应采用自然通风系统，不能满足自然通风条件的封闭楼梯间，应设置机械加压送风系统。当地下、半地下建筑(室)的封闭楼梯间不与地上楼梯间共用且地下仅为一层时，可不设置机械加压送风系统，但首层应设置有效面积不小于1.2 m2的可开启外窗或直通室外的疏散门。”《烟规》第3.2.1条规定：“采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1.0 m2的可开启外窗或者开口；当建筑高度大于10 m时，尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2.0 m2的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3层。”

2 地下疏散楼梯间能否采用自然通风防烟

地下疏散楼梯间如采用机械加压送风的防烟设施，设计方法差别不大。然而当地下疏散楼梯间采用自然通风防烟时，设计人员或施工图审查机构人员在具体做法上就会产生分歧。

笔者曾设计过一个工程，该项目有2个地下封闭楼梯间。初步设计审查时均按采用自然通风防烟的做法(见图1)。施工图审查时不同意该做法，审图人认为应采用机械加压送风方式或者另一种自然通风防烟的做法(见图2)。由于该项目建筑功能较为复杂，建筑面积有限，只能在其中一个封闭楼梯间隔出送风机房。最终的做法为：一个封闭楼梯间采用机械加压送风，另一个采用自然通风防烟(见图2)，该做法通过了初步设计审查。

图1 封闭楼梯间自然排烟做法一

图2 封闭楼梯间自然排烟做法二

然而在该项目施工图审查时，审图人认为地下封闭楼梯间都应采用机械加压送风方式，不能采用自然通风系统，认为《烟规》第3.2.1条是对地上封闭楼梯间的规定，不适用于地下封闭楼梯间。

自然通风防烟系统不需要专门的排烟设备，不设专门的风机房，降低了建筑成本；没有机械设备，避免了设备使用时产生故障，也减少了设备维护成本；火灾时不受电源中断的影响，可靠性较好。该方式构造简单、经济，因此《烟规》第4.1.1条明确规定，优先采用自然排烟系统。

没有明确的条文规定地下封闭楼梯间不适用《烟规》第3.2.1条，所以地下封闭楼梯间可以采用自然通风系统。《烟规》颁布之前的工程设计，地下封闭楼梯间采用图1、2的做法较普遍，且得到了各部门的认可。

2019年4月，《〈浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南〉建筑防烟排烟系统补充技术要求》(2019年版)(以下简称《技术指南》)实施。《技术指南》第5条明确了地下疏散楼梯间可采用自然通风防烟方式，包括地下1、2层的封闭楼梯间和地下1、2层防烟楼梯间(最底层室内地面与室外出入口地坪高差小于或等于10 m)，自然通风防烟方式的具体做法应满足规范要求。

对于地下3层及以上(或最底层室内地面与室外出入口地坪高差大于10 m)的防烟楼梯间，如采用自然通风系统，《技术指南》要求，防烟楼梯间“贴邻下沉式广场等室外空间布置且满足自然通风要求”；否则，采用机械加压送风。由于此时地下疏散楼梯间层高较高，加大了疏散楼梯间自然通风和人员疏散的难度，所以尽量不采用自然通风防烟方式，除非有良好的自然通风条件。

综上所述，当地下疏散楼梯间具有良好的自然通风条件时，可以采用自然通风防烟方式，否则应设计机械加压送风防烟设施。

3 地下疏散楼梯间采用自然通风防烟的做法

1) 对于仅地下1层的封闭楼梯间，当该楼梯间不与地上楼梯间共用时，应优先设置自然通风设施。一般在封闭楼梯间首层设置有效面积不小于1.2 m2的可开启外窗或直通室外的疏散门即可。从工程实践上来看，该做法较容易实现；如确实无法满足自然通风条件，则应设置机械加压送风。

2) 对于地下2层(小于10 m深)封闭楼梯间，从工程实践来看，设置自然通风设施的常见做法有以下2种。

做法一，在封闭楼梯间地上部分外墙上设置排烟窗，使其满足通风防烟规范要求。一般来说地下楼梯间与地上楼梯间不共用，如果地下封闭楼梯间在首层靠外墙时，在该外墙上设置外窗，这样也可以增强楼梯间的空气流通，改善地下楼梯间的自然通风条件；同时在该楼梯间最高部位设置面积不小于1.0 m2的可开启外窗或者开口。具体做法如图1所示。

做法二，楼梯间设置通风窗井，使其满足通风防烟规范要求。贴邻封闭楼梯间设置通风窗井，封闭楼梯间与窗井隔墙上设置通风窗，窗井出地面后侧面设置百叶窗，这样可以增强楼梯间的空气流通，达到封闭楼梯间的自然通风条件；同时应在该楼梯间最高部位设置面积不小于1.0 m2的可开启外窗或开口，一般在封闭楼梯间直通室外的疏散门或外墙的上部设置。具体做法如图2所示。

确定做法一外墙上开窗面积和做法二窗井开窗面积很重要，也是本文讨论的重点。

做法一、二根据《烟规》第3.2.1条的要求“在最高部位设置面积不小于1.0 m2的可开启外窗或开口”。对于地下封闭楼梯间还应执行该条“采用自然通风方式的封闭楼梯间……,当建筑高度大于10 m时，尚应在楼梯间的外墙上……设置总面积不小于2 m2可开启外窗或开口”的规定。这样采用双管齐下的高标准做法，就可以保证有足够的室外空气进入该楼梯间，使烟气及时从楼梯间最高部位设置的外窗排出。另外，通风井的横截面净面积也不应小于2 m2。

综上所述，做法一外墙上开窗面积和做法二窗井开窗面积不应小于2 m2是合适的。

3) 当建筑地下室内地面与室外出入口地坪高差大于10 m或3层及以上时，地下、半地下建筑(室)应设置防烟楼梯间。此防烟楼梯间可设置机械加压送风系统，该做法较为普遍；在工程实践中，也有设计人员采用自然通风的防烟方式，具体做法参照图2，此时其窗井开窗面积应满足《烟规》第3.2.1条的规定。

4 结论

1) 当地下楼梯间不超过2层且楼梯间高度不超过10 m时，可采用自然通风防烟，该方式相较于机械加压送风具有更高的可靠性，维护成本低。

2) 当地下楼梯间采用自然通风防烟时，可设置窗井或者在其首层外墙位置设可开启外窗，开窗面积不小于2 m2，通风井的横截面净面积也不应小于2 m2，同时在其最高部位设置面积不小于1.0 m2的可开启外窗或开口。

3) 地下防烟楼梯间在具备良好自然通风条件时可优先采用自然通风防烟，否则应设置机械加压送风系统。