扩大前室防排烟设计问题分析与探讨

金丹

摘要：根据《建筑设计防火规范》要求，公共建筑和住宅建筑的楼梯间应该在首层直通室外，考虑立面美观、疏散距离、功能布局等需要，建筑设计中通常把疏散楼梯间置于中间核心筒位置，导致疏散楼梯间在首层无法直通室外，把防烟楼梯间前室与消防电梯前室合并成扩大前室并直通室外就成为目前最常见做法。由于公建扩大前室同时又兼具大堂的功能，面积比较大，层高比较高，可能还配置接待区、销售区、咖啡吧等功能。扩大前室的复杂性带来一个有争议的问题：扩大前室究竟属于防烟区域还是排烟区域，或者说该如何设计扩大前室的防排烟系统，目前正在实行的《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）中未有相关的明确的规定。本文通过对火灾发生时的烟气流动特点、扩大前室和前室防火安全性等级比较及扩大前室的不同用途方面进行详细分析，结合各地方上对《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）的相关解释，提出几种不同情况下的防烟设计方法供同行分析探讨。

关键词：扩大前室  机械加压送风方式  自然排烟措施   机械排烟措施

Abstract：According to the requirements of "Fire Protection Code for Building Design"，the stairwell of public buildings and residential buildings should be directly outside on the first floor. Considering the needs of facade beauty，evacuation distance，functional layout and other needs，the evacuation stairwell is usually placed in the middle core tube in the architectural design，resulting in the evacuation stairwell can not be directly outside on the first floor. It is now the most common practice to combine the smoke-proof stairwell front room with the fire elevator front room into an enlarged front room with direct access to the outside. As the public building expands the front room at the same time，it also has the function of the lobby，the area is relatively large，the height is relatively high，it may also be configured with reception area，sales area，coffee bar and other functions. The complexity of expanding the front room brings a controversial issue：whether the expanded front room belongs to the smoke control area or the smoke exhaust area，or how to design the smoke control and exhaust system of the expanded front room，there is no relevant clear regulation in the currently implemented "Technical Standard for Building Smoke Control and Exhaust System"（GB51251-2017）. This article through to the gas flow characteristics，when the fire broke out before expanding chamber and the former room fire safety level and expand the front room of different use aspects in detail analysis，combined with local on "building smoke exhaust system technology standard"（GB51251-

本文主要對《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）中3.1.2和3.1.3条前室应采用机械加压送风和不满足自然通风情况下，首层扩大前室防排烟设计问题进行讨论，现以某个办公项目的扩大前室的防排烟设计作为本此探讨分析对象。

1、扩大防烟楼梯间前室安全性和使用功能特点分析

1.1安全性

扩大前室是建筑楼梯间前室的一种特殊存在形式。根据规范要求前室内不允许开除加压送风口外其他任何洞口，扩大前室属于前室也应遵守。但在建筑设计中，基于实际情况的限制，这一条是放宽的，扩大前室内基本都设置了管井（水井、电井）检查门和客货电梯等，因此可见扩大前室的防火设计要求比楼梯间前室要低。其次，根据《建筑内部装修设计防火规范》4.04和4.0.5中规定地上建筑的水平疏散走道和安全出口的门厅（即扩大前室），其顶棚应采用A级装修材料，其他部位应采用不低于B1级的装修材料;而疏散楼梯间和前室的顶棚、墙面和地面均应采用A级装修材料。第三，扩大前室设有直通室外的疏散门，便于人员疏散，从安全危险等级上分析也要低于防烟楼梯间前室。

1.2使用功能

住宅的防烟楼梯间前室较小，一般不超过20平方。按《建筑内部装修设计防火规范》的材料要求，前室本身是不存在可燃物的，也非人员长期停留场所，前室是不可能有火灾发生的，其危险主要来源于住宅、公建房间等周围场所火灾时烟气可能的蔓延和渗透。

住宅扩大前室的面积会稍大一些。住宅的扩大前室一般仅作为门厅和联通室外的疏散通道用，内部无可燃物，也非人员密集活动区域，其危险也主要来源于住宅房间内部火灾时烟气可能的蔓延和渗透。

公建扩大前室的面积会大很多，从几十平方到几百平方不等。公共建筑的扩大前室不仅仅是联通室外的通道，还是有人员长期停留，且可能存在较多可燃和易燃物品的场所，比如办公建筑的首层接待大堂，星级酒店的接待大厅，医院建筑的门诊大厅等。这些地方有人员密集活动，也可能有可燃物的长期存放（接待家具、行李、售货亭、咖啡吧等），扩大前室本身存在较大的火灾危险性。

由上分析可知，扩大前室根据其建筑的使用功能不同存在防烟和排烟两种需求。

2、扩大前室防排烟设计

根据《标准》防烟系统设计章节要求，前室应采取防烟措施，且应首先考虑自然通风系统。本次以建筑高度大于50m公共建筑的某办公楼一层布局为分析对象（如图1所示）。首层有两个扩大前室，一个作为办公大堂使用，通向扩大前室的疏散门为 FM乙 1.4*2.4 2个和 FM乙 1.0*2.4 1个，通向扩大前室另一个作为联通通道使用，通向扩大前室的疏散门为 FM乙 1.5*2.4 2个。

2.1、扩大前室防烟设计

对前室的不同使用功能下采取的防烟措施进行分析。根据《标准》3.1.2条系统应采用机械加压送风情况下扩大前室的设计，假设扩大前室按机械加压送风设计，分别对以下两个扩大前室进行加压送风计算，根据《标准》仅计算所有通向前室的门，根据防排烟规范断面风速不小于0.7m/s及参考山东省建筑工程消防设计部分此处v取值按1m/s。N1为设计疏散门开启数量，本次按扩大前室系统独立设计，只服务一层，N1取值为1。根据《标准》3.4.5条、3.4.6条，前室的机械加压送风量Ls=L1+L3，其中L1=AkvN1，L3=0.083AfN3：计算结果如下表1所示：

而实际项目使用时，扩大前室直通室外的疏散门在疏散的过程处于常开状态，为了保证加压送风时室内达到规定的压力值宜考虑计算开在扩大前室所有常开防火门的漏风量，计算风量详见表2

由上表计算可知，两者计算结果相差甚大，设置机械加压送风系统的原因是使走道和前室、楼梯间的压力形成不同层次。当扩大前室直通室外时，门厅面积较大，即使单独设置机械加压送风系统也难以达到规范要求的余压值，因此达不到防烟的效果。同时根据《标准》3.3.10条及条文解释，开启的外门漏风量非常之大，使加压送风系统失效。通过以上分析可知两者情况均不宜直接采用机械加压送风方式，通过防排烟技术标准3.1.3中2条文解释中可知加压送风口的位置设置尤为重要，而当扩大前室仅作为直通室外的疏散通道时，扩大前室的烟气来源主要通过其他房间开向扩大前室疏散门开口的蔓延和渗透，因此可以提出可借鉴楼梯间自然通风时，前室的做法，将机械加压送风口设置在开向扩大前室疏散门的顶部，形成有效的隔烟气的风幕。直通疏室外散门不存在任何危险性，无需采取防烟措施，自然通风即可，具体设置，扩大前室加压送风风口位置设置示意图（如图2所示）（加压送风量计算仅计算其他场所开向扩大前室的疏散门）。

2.2、扩大前室排烟设计

对于扩大前室作为其他商业功能性场所使用时，是有人员长期停留，且存在较多可燃和易燃物品。扩大前室本身存在着火的危险性，因此在此种情况下扩大前室需要采取排烟措施。而扩大前室不宜采用机械排烟，如果扩大前室采取机械排烟方式，会导致其内部形成负压，当其他场所着火时，会加速烟气向前室蔓延。同时也违背了前室需要防烟的理念，因此扩大前室宜采用自然通风的形式进行排烟。由于扩大前室本身建筑对其疏散距离有范围要求，在着火时开启自然排烟窗可快速将烟气排至室外。结合《建筑防排烟系统技术标准》中前室自然通风和房间自然排烟要求建议扩大前室的自然排烟兼自然通风措施采用以下设计方法：

1）建筑空间净高小于等于 6 m 的且只有一个朝向场所，应在外墙设置有效面积不小于该房间面积2%的自然排烟口且不小于2 m2。

2）建筑空间净高小于等于 6 m 的且有多个朝向场所，应在外墙设置总有效面积不小于该房间面积2%的自然排烟口且每个朝向不小于2 m2，

3）建筑空间净高大于6 m的场所，应根据 《建筑 防烟排烟系统技术标准》第 4.6.3 条 ～ 第 4.6.11 条的规定计算自然排烟口面积。且设置在高位不便开启的排烟窗应距地1.3～1.5m设置手动开启装置。

4）自然排烟兼自然通风窗（口）下沿应高于设计清晰高度，并均匀分布在各个扩大前室不同朝向外墙上。

3、结语

本文在分析了擴大前室特点后，结合《建筑防烟排烟系统技术标准》中类似场所及其他各地方省市给出的消防指南解答相关规定，提出针对不同特点的扩大前室的防排烟设计方法，因此在防排烟设计中不应简单套用《建筑防烟排烟系统技术标准》中关于楼梯间前室相关规定进行设计，建议采用以下两种设计方法：

1）对于日常使用中仅作为人员通道、短暂停留的走道和门厅作用的扩大前室，建议按前室的防烟场所设计自然通风设施，当自然通风不满足的情况下采用机械加压送风，送风口设置在开向扩大前室疏散门的顶部。

2）对于日常使用中兼有接待、商务洽谈或挂号等功能、人员长期停留且存在火灾危险的大堂作为扩大前室时，应设置可开启外窗（口）以同时满足扩大前室的自然防烟和因自身发生火灾的自然排烟要求。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）北京：中国计划出版社，2014.

[2]《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017）北京：中国计划出版社，2018.

[3] 山东省消防救援总队 山东省住房和城乡建设厅关于印发《山东省建筑工程消防设计部分非强制性条文适用指引）》的通知

[4] 浙江省消防救援总队 浙江省住房和城乡建设厅关于印发《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南（2020版）》的通知

[5]《建筑内部装修设计防火规范》（GB502222-2017）北京：中国计划出版社，2017.