疏散樓梯間防煙設計常見問題及應對策略研究

程超

安徽省城鄉規劃設計研究院有限公司 安徽 合肥 230011

引言

關于疏散樓梯間的消防設計要求，《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018版）（以下簡稱《建規》）中有詳細的設計規定，作為設計工作常用規范，建筑設計師的一般掌握的比較全面。但是，針對《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017（以下簡稱《防排煙標準》）中，對于不用性質疏散樓梯間的防煙設計要求，很多建筑設計師往往一知半解，經常設計出不滿足《防排煙標準》規范要求的樓梯間形式。

究其原因，大概主要有以下3個方面：①建筑專業對于《防排煙標準》掌握不夠，覺得應該是暖通專業的工作范疇，不屬于建筑專業的事情。②由于缺少足夠的知識儲備，對樓梯間防煙設計一知半解，在前期方案設計中，設計出不合理、不滿足規范要求的樓梯間形式，為深化設計留下隱患。③在圖紙深化過程中，暖通和建筑專業溝通不夠充分，導致最終疏散樓梯間防煙設計不滿足規范要求。一旦按圖施工，項目落成，不合規的樓梯間必然會產生很大的安全隱患，難以確保樓梯間的安全。所以，掌握疏散樓梯間的相關防煙設計規范，設計出安全的疏散樓梯間，是保證項目設計質量和安全的重要內容，設計無小事，切不可掉以輕心。

為了讓項目設計少走彎路，筆者對設計工作中常見的樓梯間防煙設計問題進行了歸納總結，并針對其中具有代表性的問題，給出設計應對策略，意圖讓設計師在工作中規避錯誤，避免一些不必要的設計失誤。

1 疏散樓梯間防煙設計要求

1.1 疏散樓梯間防煙系統類型和設置目的

根據《防排煙標準》，疏散樓梯間防煙系統類型分為自然通風系統和機械加壓送風系統。自然通風系統通過采用自然通風方式，防止火災煙氣在樓梯間、前室內積聚，設計形式主要是在樓梯間相應位置設置滿足自然通風開口面積的外窗或者開洞。機械加壓送風系統是通過機械加壓送風阻止火災煙氣侵入樓梯間、前室的系統，設計形式主要是通風機房、加壓送風井道及滿足規范要求的固定窗構成。相對于機械加壓送風系統，自然通風系統無論在經濟上，還是舒適性上，都有一定的優勢，在可能的情況下，應優先選用能夠采用自然通風系統的疏散樓梯間形式。

1.2 疏散樓梯間防煙設計相關規范及常見問題。

1.2.1 《防排煙標準》第3.1.6條：封閉樓梯間應采用自然通風系統，不能滿足自然通風條件的封閉樓梯間，應設置機械加壓送風系統。當地下、半地下建筑（室）的封閉樓梯間不與地上樓梯間共用且地下僅為一層時，可不設置機械加壓送風系統，但首層應設置有效面積不小于1.2㎡的可開啟外窗或直通室外的疏散門[1]。這條規范，對于獨立的地下、半地下建筑（室）很好把握，按照規范要求設置即可，一般不會出現問題。真正理解難點是規范中共用兩個字，怎么去區分共用和不共用呢？當地下、半地下建筑（室）的封閉樓梯間在地上樓梯間投影范圍內，只要地下、半地下建筑（室）的封閉樓梯間和地上樓梯間防火隔墻上開設乙級門，無論這個門是作為疏散門使用還是連通門，均應定性為共用樓梯間。所以，除了獨立的地下室封閉樓梯間和地下封閉樓梯間可以直通室外且與地上樓梯間防火隔墻上未設連通門的，均適用于本條規范。且根據《建筑防火通用規范》GB55037-2022中最新要求：地下樓層的疏散樓梯間與地上樓層的疏散樓梯間，應在直通室外地面的樓層采用耐火極限不低于2.00h且無開口的防火隔墻分隔。以后也不允許地下室封閉樓梯間和地下封閉樓梯間在防火隔墻上開設乙級連通門。

1.2.2 《防排煙標準》第3.2.1條：采用自然通風方式的封閉樓梯間、防煙樓梯間，應在最高部位設置面積不小于1.0m2的可開啟外窗或開口；當建筑高度大于10m時，尚應在樓梯間的外墻上每5層內設置總面積不小于2.0m2的可開啟外窗或開口，且布置間隔不大于3層[1]。《防排煙標準》第3.3.11條：設置機械加壓送風系統的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應在其頂部設置不小于1m2的固定窗。靠外墻的防煙樓梯間，尚應在其外墻上每5層內設置總面積不小于2m2的固定窗[1]。這兩條規范均為強制性條文，針對不同排煙設計形式的疏散樓梯間的開窗或洞作出要求。設計中常見問題有：①外窗、洞口未按要求設置在最高部位或頂部。《建筑防煙排煙系統技術標準》圖示（15K606）中有詳細的示意圖，在屋頂面開口或者設置于頂層結構梁下即為最高部位或頂部。此問題常犯但是不難把握，這里不再贅述。②自然通風封閉樓梯間、防煙樓梯間的可開啟外窗，窗上部設置為固定扇，無法開啟。此類問題等同于不滿足可開啟外窗設置在最高部位。③高處可開啟外窗未設手動開啟裝置。《防排煙標準》第3.2.4條：可開啟外窗應方便直接開啟，設置在高處不便于直接開啟的可開啟外窗應在距地面高度為1.3～1.5m的位置設置手動開啟裝置[1]。最高部位可開啟外窗常位于樓梯中間休息平臺之上和層梁之下，此處空間較高，不借助工具的話，是無法開啟的。④外窗或開口有效凈面積不滿足規范要求。外窗或開口有效凈面應按照扣除外框后的可開啟凈面積計算，以鋁合金窗框為例，開口有效凈面積一般為洞口面積乘以0.85折算系數。另一個容易忽視的點就是外窗開啟角度問題，除推拉窗外，無論外窗開啟方式，平開或各種懸窗，當可開啟角度大于70°時，才可以按照可開啟外窗凈面積計算，當可開啟角度小于70°時，有效凈面積還應乘以角度正弦值系數。⑤避難層疏散樓梯間最高處外窗設置要求。對于需要設置避難層的建筑，樓梯間形式均為設置機械加壓送風系統的防煙樓梯間，按照《建規》第5.2.23中第二條規定：通向避難層的疏散樓梯應在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開[2]。此時分隔開的兩個樓梯間中就產生了一個頂層樓梯間空間，設計中常常忽視了此處防煙樓梯間頂層是需要設置頂部固定窗的。此處防煙樓梯間常置于內部核心筒中，樓梯間頂部外窗是難以直接對外的，但是這種情況也是普遍存在的。

2 疏散樓梯間防煙設計應對策略

建筑空間形式多種多樣，疏散樓梯間的形式也是靈活多變的。針對常見樓梯間防煙設計問題，有些問題是可以通過平面布局、外窗的調整來解決，有些問題則是需要通過一定的技術措施。下面針對前面論述的問題，分別給出相應的設計應對策略。

2.1 可以直接靠外墻的疏散樓梯間或可直通屋面的樓梯間

樓梯間優先設計形式就是可以直接通風采光，相對機械加壓送風系統，這種形式也更安全和經濟。在具備條件的情況下，地下、半地下樓梯間最好的位置是設在靠外墻側，疏散門可以直通室外，當滿足不了與地上樓梯間共用條件時且地下只有一層時，根據《防排煙標準》第3.1.6條，直接設置直通室外的疏散門即可。有些情況下，需要共用樓梯間形式，且難以直通室外時，我們可以采用通風窗井的做法，如圖1。可以通至屋面的自然通風樓梯間，可以采用在屋面最高處設置不小于1㎡的開口。對于設置機械加壓送風系統并靠外墻或可直通屋面的封閉樓梯間、防煙樓梯間，根據《建筑防火通用規范》GB55037-2022中2.2.4條：在樓梯間的頂部或最上一層外墻上應設置常閉式應急排煙窗，且該應急排煙窗應具有手動和聯動開啟功能。

圖1 地下室樓梯間豎向通風窗井設計示意圖

2.2 不能直接靠外墻或可直通屋面的疏散樓梯間

此類樓梯間大都出現在核心筒結構中，樓梯排煙形式大多為機械加壓送風的封閉樓梯間或防煙樓梯間，地下、半地下樓梯間，避難層防煙 樓梯間頂部固定窗無法直接對外。針對這種形式，根據《建筑防火通用規范》GB55037-2022實施指南，可以不在樓梯間的頂部或最上一層外墻設置應急排煙窗。

2.3 頂部異形的疏散樓梯間排煙設計

有些方案空間造型需要，外窗無法設在頂層梁下；有的樓梯間不出樓面，只滿足單面可以對外，且最高點不在外墻處。針對這種變化情況，可以通過非鏤空吊頂的形式解決最高處外窗的位置問題，不至于在外窗上部集聚煙氣和熱量，對疏散樓梯間的安全性產生影響[3]。

3 結束語

本文主要針對常見疏散樓梯間防煙設計問題進行論述，并嘗試給出相應的應對策略，這些策略的出發點也是遵循著規范設定的本心—確保疏散樓梯間安全性要求。

在實際的設計工作中，各專業之間的知識界限并非是那么的鮮明，作為一名建筑設計師，把項目做到安全和規范，是必備的專業素養。當前，項目的種類和空間形式多種多樣，如果不儲備足夠多的專業知識，靈活運用到實際項目中去，就必然會犯這樣或者那樣的錯誤，為項目的安全性埋下隱患，甚至有可能會造成巨大的人員傷亡和經濟損失。

規范是項目設計的底線，也是建筑安全的底線。設計從業人員要尊重規范，學習規范，遵守規范，本著負責的職業態度，為社會提供安全、節約、舒適的建筑空間。