建筑首層擴大前室防排煙設計探討

莫耐議 吳少光

1 深圳市華陽國際工程設計股份有限公司

2 深圳市歐博工程設計顧問有限公司

現代民用建筑設計，尤其是城市地標性公共建筑設計，為了追求建筑外立面的美觀，通常將疏散樓梯等安全疏散設施設于建筑內部中間，即通常所說的核心筒，因此導致樓梯間在首層無法直通室外。而《建筑設計防火規范（2018 年版）》（GB50016-2014）中要求樓梯間應在首層直通室外，這就造成樓梯間設計在建筑美學與消防安全疏散上出現了不可調和的矛盾[1]。為此，規范中引入了“擴大前室”的概念以解決上述矛盾，其具體規定如下：樓梯間的首層可將走道和門廳等包括在樓梯間前室內形成擴大的前室，俗稱擴大防煙樓梯間前室（下文簡稱擴大前室）[1]。常見于高層辦公、高層酒店、高層醫療建筑等建筑物的首層。如圖1。

圖1 某辦公建筑的首層擴大前室

1 擴大前室的特點分析

首先，從設置位置上看，擴大前室僅存在于首層，而樓梯間前室恰恰相反，設置于首層以外的其他樓層，如圖2。

圖2 某辦公建筑塔樓標準層前室

其次，根據《建筑內部裝修設計防火規范》（GB50222-2017）中第4.0.4 條規定安全出口的門廳（即本文中討論的擴大前室）的頂棚裝修材料應采用A級，其他部位的裝修材料不應低于B1 級[2]。其他部位的裝修材料包括墻面，地面，隔斷，固定家具，裝飾織物以及其他裝修裝飾材料等6 大類。因此，擴大前室不應有可燃物或易燃、易爆物。此外，擴大前室有直通室外的安全出口，因此，從安全性上來說，其危險性低于樓梯間前室。

樓梯間前室是一個連接防煙樓梯間和建筑內部的走道、大空間廳室等空間的緩沖帶，起到隔絕建筑內部安全區和火災危險區的作用。根據《建筑設計防火規范（2018 年版）》，除住宅建筑外，樓梯間前室不應開設除疏散門和送風口外的其他門、窗、洞口（不包含用于前室自然通風的可開啟外窗、洞口）。而擴大前室允許其他場所向其開設用于平時通行或檢修等用途的乙級防火門。因此，擴大前室在防火設計上要求低于樓梯間前室，設計中不宜完全按樓梯間前室的規定來要求擴大前室。文獻[3]中也闡述了類似的觀點。

2 擴大前室的防煙設計

從以上分析可以看到，擴大前室的安全性高于樓梯間前室，從防火設計上，其要求也低于樓梯間前室。因此，從防排煙設計上，其安全疏散過程中煙氣的主要來源是其他場所的煙氣蔓延、滲透。根據防排煙設計的理念，擴大前室應設置防煙措施。

因擴大前室設有直通室外的非防火性質的普通疏散門，且在人員疏散過程中勢必處于常開狀態，若擴大前室采用機械式加壓送風系統的防煙措施，根據《建筑防煙排煙系統技術標準》第3.3.10 條及條文說明，開啟狀態的疏散外門會導致加壓送風系統失效，因此，擴大前室的防煙措施不宜采用機械式加壓送風系統。

自然通風的防煙措施設置中，《建筑防煙排煙系統技術標準》針對前室和避難層（間）的規定有所不同。其中，樓梯前前室應設置不小于2 m2的可開啟外窗或開口。避難層（間）應設置不同朝向的可開啟外窗，總面積不小于地面面積2%，且每個朝向不小于2 m2。造成兩者規定差異的主要原因如下：

1）前室的面積較小，通常不超20 m2，僅作為一個人員快速通過的區域，無人員長期停留，類似于走道的作用。

2）避難層（間）作為超高層建筑內部的一個安全避難場所，有人員長期停留，等待救援，因此為了確保滲透進來的煙氣快速排出去，同時為人員呼吸提供所需的新風需求，規范做了更加嚴格的規定。

而兼門廳功能的擴大前室的特點如下：面積較大，幾十平方到幾百平方不等，且通常連接多部疏散樓梯，各層室內的人員都需要通過擴大前室疏散至室外，勢必在某個時段存在人員的滯留，這些特點類似于避難層（間）。因此，建議擴大前室自然通風的防煙措施采用以下設計方法：

1）對于僅有一個朝向的擴大前室，應在外墻設置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外門、外窗或洞口。

2）對于有多個朝向擴大前室，應在每個朝向設置有效面積不小于2 m2可開啟外門、外窗或洞口，且各朝向的外門、外窗或洞口總面積不小于地面面積2%。

3 擴大前室的排煙設計

擴大前室采用防煙設計方法是基于擴大前室的內部裝修完全符合《建筑內部裝修設計防火規范》的相關規定的前提。

而在某些公共建筑中，如超高層辦公的首層門廳、星級酒店的首層大堂、醫院門診樓的首層大廳，此類兼擴大前室功能的門廳往往會兼做接待、商務洽談或掛號等候等功能，伴隨這些功能的使用，不可避免存在可燃物。更有甚者，在重大節假日或有重要活動時，大廳作為建筑物的門面，通常會設置宣傳橫幅等可燃物或易燃物。其次，這些場所在某些時段會有大量人員聚集。最后，門廳中的非消防裝飾用照明燈具，插座及其他電器設備也進一步增加了擴大前室的火災危險性。

因此，在日常使用中，很難保證所有兼擴大前室功能的門廳無發生火災的危險性。該情況的存在類似于《建筑防煙排煙系統技術標準》第4.6.5 條條文說明中關于中庭的火災危險性的分析：結合我國國情，日常使用中很難保證中庭無可燃物，通常會搭建展臺、布置桌椅等現象。

對于此類擴大前室，在防排煙設計中，既要考慮防煙措施，也要考慮自身內部發生火災時排煙措施。

若在擴大前室設置機械排煙措施，在建筑其它部位發生火災時，會因其設置機械排煙而導致內部維持負壓，煙氣向擴大前室擴散，不符合防煙場所設計理念。而同時設置機械排煙措施和自然通風系統，會造成系統重復設置，消防聯動控制繁雜，甚至浪費資源。

因此，擴大前室的排煙措施宜采用自然排煙措施。在防煙場景下，可開啟外窗作為自然通風措施將滲透到擴大前室的煙氣排至室外；在排煙場景下，可開啟外窗作為自然排煙措施，可將煙氣快速排至室外，避免煙氣蔓延到其他場所，為室內人員的安全疏散創造良好的條件。

結合《建筑防煙排煙系統技術標準》的相關規定，建議擴大前室的自然排煙兼自然通風措施采用以下設計方法：

1）建筑空間凈高小于等于6 m 的且只有一個朝向場所，應在外墻設置有效面積不小于地面面積2%且不小于2 m2的可開啟外窗或洞口。

2）建筑空間凈高小于等于6 m 的且有多個朝向場所，應在外墻設置總有效面積不小于地面面積2%可開啟外窗或洞口，且每個朝向不小于2 m2，如圖3：

圖3 擴大前室自然排煙兼自然通風

3）建筑空間凈高大于6 m 的場所，應根據《建筑防煙排煙系統技術標準》第4.6.3 條～第4.6.11 條的規定計算自然排煙口面積。其中，火災熱釋放速率按所在建筑物的定性考慮。

4）自然排煙兼自然通風窗（口）下沿應高于設計清晰高度，且應分散布置在擴大前室的各個朝向外墻上。

4 總結

擴大前室作為建筑物中樓梯間前室的一種特殊形式，其設置位置，功能特點及安全性有別于樓梯間前室，因此在防排煙設計中不應直接套用《建筑防煙排煙系統技術標準》中關于樓梯間前室相關規定進行設計。

本文在詳細分析擴大前室特點的基礎上，結合《建筑防煙排煙系統技術標準》中類似場所的相關規定，提出了擴大前室在防排煙設施上的設計方法。鑒于兼做擴大前室的通道、門廳、接待大堂的功能及火災危險性在不同建筑物中有所區別，建議設計中區別對待，分別采用以下兩種設計方法：

1）對于日常使用中僅作為人員通道、短暫停留的走道和門廳作用的擴大前室，建議按防煙場所設計自然通風設施。

2）對于日常使用中兼有接待、商務洽談或掛號等功能、人員長期停留且存在火災危險的大堂作為擴大前室時，應設置可開啟外窗（口）以同時滿足擴大前室的防煙和因自身發生火災的排煙要求。