工業建筑自然排煙設計思路及要點分析
——以玩具廠房為例

王 亮

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南 長沙 410014）

1 項目背景

本項目為南方某玩具生產基地，根據《關于執行國家標準<建筑防煙排煙系統技術標準>有關問題的通知》（武消[2018]138號）的要求，2018年8月1日前未完成施工圖審查的項目需嚴格執行《建筑防煙排煙系統技術標準》。

本工業建筑項目已按舊規范進行了防排煙設計，因未在規定日期前完成施工圖審查，需按《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251—2017）重新進行防排煙設計。

圖1 玩具廠房1層平面布置圖/mm

標準編制組在編制本防排煙標準的過程中，參照了國內外相關規范，吸收了最新的科研類成果，深入調查分析和研究了建筑防排煙工程應用和系統設計情況，對各類火災事故的教訓和應用經驗進行全面總結，廣泛征求了包括建筑工程設計、監理、消防監督等各方的意見，最終經審查定稿。

2 工程概況

該工業建筑為玩具生產基地中的2#廠房，廠房性質：玩具廠房；生產類別：丙類；耐火等級：一級；建筑面積：11 579.36 m2，占地面積2 902.60 m2；建筑尺寸：長117 m、寬24 m；建筑層數：4層；樓層凈高：4.4 m；建筑高度：18.2 m。玩具廠房1層平面布置圖如圖1所示。

3 防排煙設計依據

（1）《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014（2018年版））；

（2）《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251—2017）。

4 防排煙系統設計

4.1 排煙設施設置

根據《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）的規定，廠房的下列場所（部位）應該設置排煙設施：（1）人員或者可燃物較多的丙類生產場所；（2）丙類廠房中建筑面積大于300 m2且經常有人停留或者可燃物較多的地上房間。本廠房屬于可燃物較多的生產場所，根據規范需要設置排煙設施。

4.2 排煙方式的確定

工業廠房排煙系統的設計應按照廠房的使用性質、平面布置等因素綜合考慮，優先考慮采用自然排煙方式。根據《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251—2017）：防煙分區內任意一點與最近的自然排煙窗之間的水平距離不應超過30 m；此外，當工業建筑采用自然排煙系統時，防煙分區內任意一點與最近排煙窗間的水平距離還不應大于空間凈高的2.8倍且不應超過30 m。本廠房各層空間凈高均為4.4 m，則單側排煙窗的控制距離不應大于12.32 m。本廠房進深為24 m，兩條對邊均勻開窗，滿足自然排煙口的控制距離要求。

4.3 防煙分區劃分

本廠房各層凈高均為4.4 m，當室內凈高3.0 m＜h≤6.0 m時，防煙分區的面積不應超過1 000 m2，防煙分區長邊的最大允許長度不應超過36 m（如表1），當廠房采用自然排煙方式時，防煙分區長邊長度不能超過空間凈高的8倍（即35.2 m）。本廠房每層建筑面積約2 869 m2，長117 m，按防煙分區長邊最大長度不應超過35.2 m，則需劃4個防煙分區。

表1 工業建筑防煙分區的最大允許面積及防煙分區長邊最大允許長度

當采用自然排煙方式時，儲煙倉的厚度不應小于凈高的20%，并且不應小于0.5 m。該玩具廠房每層采用從頂板下突出高度不小于0.88 m的擋煙垂壁進行防煙分區的分隔。

4.4 自然排煙窗的有效面積

對于空間凈高不超6 m的場所，排煙窗的有效面積不應小于防煙分區建筑面積的2%。本廠房每層劃分成4個面積約840 m2的防煙分區，則每個防煙分區內自然排煙口的有效面積不小于16.8 m2。排煙窗的有效面積嚴格按GB 51251—2017第4.3.5條的要求進行計算。

4.5 自然排煙窗的設置

本廠房的自然排煙窗應位于儲煙倉內，最小清晰高度以上。廠房每層的最小清晰高度為2.04 m，每個防煙分區應在距地面2.04 m以上開設可開啟有效面積不小于16.8 m2的外窗，且排煙窗分散均勻布置在廠房外墻上，每組的長度不超過3.0 m。排煙窗采用開啟角度大于70°的電動排煙窗（下懸外開式）。

4.6 封閉樓梯間防煙設計

單多層甲、乙、丙類廠房的樓梯間形式可采用封閉樓梯間。該廠房層數為4層，建筑高度大于10 m，樓梯間形式為封閉樓梯間，樓梯間靠外墻設置，采用自然通風方式進行防煙設計：在樓梯間的最高部位處設置面積≥1.0 m2的可開啟外窗，并保證樓梯間外墻上每5層內設置總面積≥2.0 m2的可開啟外窗，外窗的布置間距不應大于3層。

5 結語

根據《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB 51251—2017），建筑排煙系統的設計應優先考慮采用自然排煙系統。對于單層廠房，可通過在外墻或屋頂按規范要求設置自然排煙窗的方式進行排煙設計；而對于多層廠房，則需充分分析廠房兩條對邊的自然排煙口的布置距離是否能滿足自然排煙的基本要求。新的防排煙標準實施后，暖通工程師在做防排煙設計時需要與建筑設計師、電氣工程師等進行更多的專業配合。自然排煙系統設計時應根據場所凈高合理劃分好防煙分區（面積及長邊長度），自然排煙場所設置的擋煙垂壁高度不小于場所凈高的20%且不小于500 mm，自然排煙窗應布置在儲煙倉內和計算出的空間最小清晰高度以上，并在與建筑專業配合的過程中應提出自然排煙口的有效面積等相關要求。封閉樓梯間采用自然通風方式進行防煙設計時，應注意外墻上可開啟外窗或開口的設置要求。