关于部分类型建筑防排烟设计的一些思考

摘要：以实际项目为例，详细介绍了为配合不同的建筑类型、布局等在满足现行规范的基础上做的排烟设计，包括剧院、古建筑、展馆、室内滑雪馆和地下车库五种不同类型建筑，总结了有代表性的排烟系统设计问题及解决思路，以期能为同类工程的排烟系统设计提供一定的参考。

关键词：排烟系统；排烟口；最大允许排烟量；环形排烟系统；消防设计；车库排烟

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：2096-1227（2024）06-0103-04

为给使用者提供丰富多样的体验，各类建筑物形式多种多样，内部空间构造新颖独特。与此同时，消防安全的问题也不容忽视，如何在协调建筑形式的基础上，既能满足规范要求又可以进行有效的防排烟设计，这对暖通设计人员提出了更高的要求。本文主要围绕五种不同的建筑形式的排烟设计展开研究。

1 剧院类

复杂横向结构空间通常是沿水平方向、由不同建筑高度的空间组成的一种复杂结构空间，如剧院建筑中的观众厅和舞台、电影院的影厅、学校建筑中的阶梯教室等特殊用途的空间[1]。在实际的排烟设计中，由于未认真研究建筑构造的空间关系，或与建筑设计师的沟通不足以致建筑方案修改后，排烟方案还沿用原来的设计，最终导致排烟设计的不合理，因此，一定要结合其实际构造结构特征才能够保证设计效果。

以某市委党校迁建项目2#报告厅为例，建筑内分主席台、报告厅和配套房间等，简化建筑构造模型见图1，可以看到报告厅内存在多种高度。若按高度不同划分为不同的防烟分区，只需要考虑挡烟垂壁的设置位置及高度；当没有区分建筑高度划分为同一防烟分区时，同一连通空间内则存在高度落差关系。当考虑此类空间的排烟设计时，如何确定房间净高度、清晰高度就成为一个至关重要的环节。在此，笔者将2#报告厅简化为顶平底不平模型，当然也还有底平顶不平模型（如挑高大堂和电梯厅区域）、底不平顶不平模型（如车库斜坡式地面），此处不过多讨论。

在2#报告厅中，仅分析主席台和报告厅这一连通场所，屋顶均为坡屋面，但吊顶形式为平屋顶，高度为9.5m。设计中分为2个防烟分区：主席台和报告厅，主席台内不存在高度落差关系，报告厅内存在下沉乐池，且为阶梯式地面。因乐池及排烟机房下方的观众席座位占整个空间的比例较小，根据抓大放小原则，不考虑下沉高度和缩小高度的影响。建筑高度取吊顶到阶梯式地面的最低地面的高度，即与主席台地面标高相同；室内净高取吊顶到阶梯式地面的最高处的高度（本案例中为H2=8m）。相关排烟计算见表1，因排烟量较大，每个防烟分区分为2个支路，2个防烟分区共用一套风机，系统形式见图2。

2 古建筑类

以正在建设中的某寺扩建项目为例，建筑形式为仿古建筑，地上展览部分为多层坡屋顶结构，坡顶最高处已超过20m，但人员活动区仅为地面区域，6m以上区域只有结构构件，本次设计按照6m净高计算排烟量，2.8m作为设计清晰高度，在4.5m处设置侧排烟口，利用展厅两侧佛龛下部区域作为排烟机房，机房内设置5台高温轴流排烟风机，排烟立管由建筑专业人员负责装饰，排烟平面见图3，排烟立管剖面见图4。

值得注意的是，侧排烟口高度为600mm，顶标高为4.8m，在计算单个排烟口的最大允许排烟量时，排烟系统吸入口最低点之下的烟气层厚度，按排烟口底标高4.2m计算还是按中心标高4.5m计算？《建筑防烟排烟系统技术标准》条文说明的位置参考图中标示的是从排烟口中心之下开始计算。设计过程中笔者查阅了规范参考的美国NFPA92，其5.6.3条论述翻译与规范正文表述一致，而未见类似条文说明中的位置参考图，因此本设计仍以正文表述为准[2]，按排烟口底标高4.2m计算。

此案例中，消防设计与建筑构造巧妙结合，有效地兼顾功能性和美观性；寺庙特殊的建筑形式使消防设计更具独特性。

3 展馆类

以某大熊猫展馆为例，地上建筑面积为2194.32m2，地下建筑面积为293.98m2，建筑高度为7.2m，地上防火等级二级，地下一级，包括室内公众自然科普展厅、内部办公用房、设备用房、室外庭院，室外眺望平台。

地上展览区采用机械排烟系统，利用挡烟垂壁或隔墙将本层划分为四个防烟分区。其中展厅1、展厅2、入口大厅、展厅内走廊采用机械排烟，根据每个防烟分区的层高计算其排烟量，共用一套排烟风机，排烟风机设在偏中位置，左右分2个支路，分别带2个防烟分区，见图5。

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》的规定，防烟分区内任一点与最近的排烟口之间的水平距离不应大于30m，导致实际设计中两个风管末端距离很近。笔者在相关文献中查到类似做法，即环形走道设两口排烟竖井，将标准层各防烟分区的水平排烟主管连通形成排烟环路，单口竖井负担的排烟量为任意两个相邻防烟分区排烟量之和最大值的一半[3]。

4 室内滑雪馆

以某文旅城为例，雪世界主要功能为室内滑雪场及其配套用房，包含雪区、服务区（暖区）、设备机房区等，其中，雪区3.5万m2，包括140m的高级滑道、295m的中级滑道、66m的初级滑道、66m的滑雪学校、滑道缓冲区和准备区等；暖区首层功能主要为雪具大厅及其配套后勤用房，二层为办公区域，设备用房位于低区滑道下方。

由于本项目使用功能特殊、建筑规模大、建筑造型独特，我国现行的消防设计技术规范不能完全涵盖此类建筑类型的消防设计，需要运用消防性能化的设计方法进行分析论证，以确证其消防设计是否可达到规范要求的同等水平。

对比国内经营中的其他室内滑雪馆，可以看出建筑内部基本无可燃物。滑雪准备区及滑雪道空间体积较大，具有较好的蓄烟能力，并且滑雪馆冷区内部基本无可燃物。即使设置排烟系统，在低温环境也会造成排烟口冻结，导致其无法正常工作，故本项目滑雪馆冷区内不设置排烟系统。

本项目滑雪馆冷区可作为一个防火分区，内部不再划分防火分区，为控制火灾规模及过火面积，避免大面积火灾蔓延情况发生，同时保证人员疏散的安全，本项目各区域采取了相应的防火分隔及控制可燃物的措施。暖区部分为局部二层建筑，在与冷区部分进行防火分隔后，应按照《建筑设计防火规范》及《建筑防烟排烟系统技术标准》的要求，对多层建筑进行防排烟设计。

5 地下车库

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》附录B可知，风口下烟层厚度越大，单个排烟口的最大允许排烟量越大，且近乎线性增长，相同排烟量下的排烟口数量则越少；此表应用的前提是排烟系统吸入口最低点之下烟气层厚度恰等于储烟仓厚度。挡烟垂壁或挡烟分割的高度决定了储烟仓的厚度，风口的高度决定了烟气层的厚度，确定这两者的高度是一个权衡的过程，设计中往往是通过调整某一项指标来换取另一项指标的优化。如建筑条件紧张，还需考虑在风管上部设排烟口；再者，因吊顶高度不确定或吊顶形式不确定，施工图设计时预先设定好了吊顶高度，但因后期装修设计的介入，吊顶高度有所修改，甚至房间布局更是大改，导致没有多余的空间来安装排烟口，尤其是对于走道排烟口的计算，按一般经验来说通常要设置三个甚至更多。综上所述，排烟设计时要充分考虑防烟分区中有无吊顶，吊顶形式、储烟仓高度、清晰高度等因素。这种差异性不仅带来了设计的困惑，也增加了审图的困难。

据此设计思路，排烟计算书中需要标注详细，以便后期能够迅速找到当时背景下的设计依据，从而能够更好地配合后期的装饰装修。通用的标注内容可包含空间吊顶方式、面积、净高、最小清晰高度、设计清晰高度、最小储烟仓高度、设计储烟仓厚度。机械排烟补充热释放速率、排烟口的安装高度、单个排烟口的最大排烟量等数据。自然排烟补充可开启外窗面积和开启高度等数据。

例如，某车库地下建筑条件有限，留给风管的空间不足，只能做250mm高的风管。在做排烟设计时，经优化权衡计算后最少需设4个风口，每个风口单独一路支管，风管尺寸为1250mm×250mm。车库的排烟计算见表2，车库排烟平面见图6。

6 结束语

综上所述，建筑的风格千差万别，尤其是文体类建筑，需要融入建筑的构造形式进行排烟系统的巧妙设计，同时还要考虑建筑的美观性。当存在争议或者没有明确规定的内容时，必须因地制宜地根据空间的结构、功能等特点，合理分析和解决消防排烟问题。

参考文献

[1]田向宁，高克文，王琰.复杂空间的排烟系统施工图设计审查常见问题[J].暖通空调，2022，52（S1）：224-227.

[2]NFPA 92-2018 Standard for Smoke Control Systems[S].

[3]俞学炜.环形排烟系统在办公建筑中的应用探析[J].福建建筑，2021（10）：118-121.