疏散楼梯间防烟设计常见问题及应对策略研究

程超

安徽省城乡规划设计研究院有限公司 安徽 合肥 230011

引言

关于疏散楼梯间的消防设计要求，《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）（以下简称《建规》）中有详细的设计规定，作为设计工作常用规范，建筑设计师的一般掌握的比较全面。但是，针对《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017（以下简称《防排烟标准》）中，对于不用性质疏散楼梯间的防烟设计要求，很多建筑设计师往往一知半解，经常设计出不满足《防排烟标准》规范要求的楼梯间形式。

究其原因，大概主要有以下3个方面：①建筑专业对于《防排烟标准》掌握不够，觉得应该是暖通专业的工作范畴，不属于建筑专业的事情。②由于缺少足够的知识储备，对楼梯间防烟设计一知半解，在前期方案设计中，设计出不合理、不满足规范要求的楼梯间形式，为深化设计留下隐患。③在图纸深化过程中，暖通和建筑专业沟通不够充分，导致最终疏散楼梯间防烟设计不满足规范要求。一旦按图施工，项目落成，不合规的楼梯间必然会产生很大的安全隐患，难以确保楼梯间的安全。所以，掌握疏散楼梯间的相关防烟设计规范，设计出安全的疏散楼梯间，是保证项目设计质量和安全的重要内容，设计无小事，切不可掉以轻心。

为了让项目设计少走弯路，笔者对设计工作中常见的楼梯间防烟设计问题进行了归纳总结，并针对其中具有代表性的问题，给出设计应对策略，意图让设计师在工作中规避错误，避免一些不必要的设计失误。

1 疏散楼梯间防烟设计要求

1.1 疏散楼梯间防烟系统类型和设置目的

根据《防排烟标准》，疏散楼梯间防烟系统类型分为自然通风系统和机械加压送风系统。自然通风系统通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、前室内积聚，设计形式主要是在楼梯间相应位置设置满足自然通风开口面积的外窗或者开洞。机械加压送风系统是通过机械加压送风阻止火灾烟气侵入楼梯间、前室的系统，设计形式主要是通风机房、加压送风井道及满足规范要求的固定窗构成。相对于机械加压送风系统，自然通风系统无论在经济上，还是舒适性上，都有一定的优势，在可能的情况下，应优先选用能够采用自然通风系统的疏散楼梯间形式。

1.2 疏散楼梯间防烟设计相关规范及常见问题。

1.2.1 《防排烟标准》第3.1.6条：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㎡的可开启外窗或直通室外的疏散门[1]。这条规范，对于独立的地下、半地下建筑（室）很好把握，按照规范要求设置即可，一般不会出现问题。真正理解难点是规范中共用两个字，怎么去区分共用和不共用呢？当地下、半地下建筑（室）的封闭楼梯间在地上楼梯间投影范围内，只要地下、半地下建筑（室）的封闭楼梯间和地上楼梯间防火隔墙上开设乙级门，无论这个门是作为疏散门使用还是连通门，均应定性为共用楼梯间。所以，除了独立的地下室封闭楼梯间和地下封闭楼梯间可以直通室外且与地上楼梯间防火隔墙上未设连通门的，均适用于本条规范。且根据《建筑防火通用规范》GB55037-2022中最新要求：地下楼层的疏散楼梯间与地上楼层的疏散楼梯间，应在直通室外地面的楼层采用耐火极限不低于2.00h且无开口的防火隔墙分隔。以后也不允许地下室封闭楼梯间和地下封闭楼梯间在防火隔墙上开设乙级连通门。

1.2.2 《防排烟标准》第3.2.1条：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1.0m2的可开启外窗或开口；当建筑高度大于10m时，尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2.0m2的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3层[1]。《防排烟标准》第3.3.11条：设置机械加压送风系统的封闭楼梯间、防烟楼梯间，尚应在其顶部设置不小于1m2的固定窗。靠外墙的防烟楼梯间，尚应在其外墙上每5层内设置总面积不小于2m2的固定窗[1]。这两条规范均为强制性条文，针对不同排烟设计形式的疏散楼梯间的开窗或洞作出要求。设计中常见问题有：①外窗、洞口未按要求设置在最高部位或顶部。《建筑防烟排烟系统技术标准》图示（15K606）中有详细的示意图，在屋顶面开口或者设置于顶层结构梁下即为最高部位或顶部。此问题常犯但是不难把握，这里不再赘述。②自然通风封闭楼梯间、防烟楼梯间的可开启外窗，窗上部设置为固定扇，无法开启。此类问题等同于不满足可开启外窗设置在最高部位。③高处可开启外窗未设手动开启装置。《防排烟标准》第3.2.4条：可开启外窗应方便直接开启，设置在高处不便于直接开启的可开启外窗应在距地面高度为1.3～1.5m的位置设置手动开启装置[1]。最高部位可开启外窗常位于楼梯中间休息平台之上和层梁之下，此处空间较高，不借助工具的话，是无法开启的。④外窗或开口有效净面积不满足规范要求。外窗或开口有效净面应按照扣除外框后的可开启净面积计算，以铝合金窗框为例，开口有效净面积一般为洞口面积乘以0.85折算系数。另一个容易忽视的点就是外窗开启角度问题，除推拉窗外，无论外窗开启方式，平开或各种悬窗，当可开启角度大于70°时，才可以按照可开启外窗净面积计算，当可开启角度小于70°时，有效净面积还应乘以角度正弦值系数。⑤避难层疏散楼梯间最高处外窗设置要求。对于需要设置避难层的建筑，楼梯间形式均为设置机械加压送风系统的防烟楼梯间，按照《建规》第5.2.23中第二条规定：通向避难层的疏散楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开[2]。此时分隔开的两个楼梯间中就产生了一个顶层楼梯间空间，设计中常常忽视了此处防烟楼梯间顶层是需要设置顶部固定窗的。此处防烟楼梯间常置于内部核心筒中，楼梯间顶部外窗是难以直接对外的，但是这种情况也是普遍存在的。

2 疏散楼梯间防烟设计应对策略

建筑空间形式多种多样，疏散楼梯间的形式也是灵活多变的。针对常见楼梯间防烟设计问题，有些问题是可以通过平面布局、外窗的调整来解决，有些问题则是需要通过一定的技术措施。下面针对前面论述的问题，分别给出相应的设计应对策略。

2.1 可以直接靠外墙的疏散楼梯间或可直通屋面的楼梯间

楼梯间优先设计形式就是可以直接通风采光，相对机械加压送风系统，这种形式也更安全和经济。在具备条件的情况下，地下、半地下楼梯间最好的位置是设在靠外墙侧，疏散门可以直通室外，当满足不了与地上楼梯间共用条件时且地下只有一层时，根据《防排烟标准》第3.1.6条，直接设置直通室外的疏散门即可。有些情况下，需要共用楼梯间形式，且难以直通室外时，我们可以采用通风窗井的做法，如图1。可以通至屋面的自然通风楼梯间，可以采用在屋面最高处设置不小于1㎡的开口。对于设置机械加压送风系统并靠外墙或可直通屋面的封闭楼梯间、防烟楼梯间，根据《建筑防火通用规范》GB55037-2022中2.2.4条：在楼梯间的顶部或最上一层外墙上应设置常闭式应急排烟窗，且该应急排烟窗应具有手动和联动开启功能。

图1 地下室楼梯间竖向通风窗井设计示意图

2.2 不能直接靠外墙或可直通屋面的疏散楼梯间

此类楼梯间大都出现在核心筒结构中，楼梯排烟形式大多为机械加压送风的封闭楼梯间或防烟楼梯间，地下、半地下楼梯间，避难层防烟 楼梯间顶部固定窗无法直接对外。针对这种形式，根据《建筑防火通用规范》GB55037-2022实施指南，可以不在楼梯间的顶部或最上一层外墙设置应急排烟窗。

2.3 顶部异形的疏散楼梯间排烟设计

有些方案空间造型需要，外窗无法设在顶层梁下；有的楼梯间不出楼面，只满足单面可以对外，且最高点不在外墙处。针对这种变化情况，可以通过非镂空吊顶的形式解决最高处外窗的位置问题，不至于在外窗上部集聚烟气和热量，对疏散楼梯间的安全性产生影响[3]。

3 结束语

本文主要针对常见疏散楼梯间防烟设计问题进行论述，并尝试给出相应的应对策略，这些策略的出发点也是遵循着规范设定的本心—确保疏散楼梯间安全性要求。

在实际的设计工作中，各专业之间的知识界限并非是那么的鲜明，作为一名建筑设计师，把项目做到安全和规范，是必备的专业素养。当前，项目的种类和空间形式多种多样，如果不储备足够多的专业知识，灵活运用到实际项目中去，就必然会犯这样或者那样的错误，为项目的安全性埋下隐患，甚至有可能会造成巨大的人员伤亡和经济损失。

规范是项目设计的底线，也是建筑安全的底线。设计从业人员要尊重规范，学习规范，遵守规范，本着负责的职业态度，为社会提供安全、节约、舒适的建筑空间。