關于部分類型建筑防排煙設計的一些思考

摘要：以實際項目為例，詳細介紹了為配合不同的建筑類型、布局等在滿足現行規范的基礎上做的排煙設計，包括劇院、古建筑、展館、室內滑雪館和地下車庫五種不同類型建筑，總結了有代表性的排煙系統設計問題及解決思路，以期能為同類工程的排煙系統設計提供一定的參考。

關鍵詞：排煙系統；排煙口；最大允許排煙量；環形排煙系統；消防設計；車庫排煙

中圖分類號：TU998.1 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）06-0103-04

為給使用者提供豐富多樣的體驗，各類建筑物形式多種多樣，內部空間構造新穎獨特。與此同時，消防安全的問題也不容忽視，如何在協調建筑形式的基礎上，既能滿足規范要求又可以進行有效的防排煙設計，這對暖通設計人員提出了更高的要求。本文主要圍繞五種不同的建筑形式的排煙設計展開研究。

1 劇院類

復雜橫向結構空間通常是沿水平方向、由不同建筑高度的空間組成的一種復雜結構空間，如劇院建筑中的觀眾廳和舞臺、電影院的影廳、學校建筑中的階梯教室等特殊用途的空間[1]。在實際的排煙設計中，由于未認真研究建筑構造的空間關系，或與建筑設計師的溝通不足以致建筑方案修改后，排煙方案還沿用原來的設計，最終導致排煙設計的不合理，因此，一定要結合其實際構造結構特征才能夠保證設計效果。

以某市委黨校遷建項目2#報告廳為例，建筑內分主席臺、報告廳和配套房間等，簡化建筑構造模型見圖1，可以看到報告廳內存在多種高度。若按高度不同劃分為不同的防煙分區，只需要考慮擋煙垂壁的設置位置及高度；當沒有區分建筑高度劃分為同一防煙分區時，同一連通空間內則存在高度落差關系。當考慮此類空間的排煙設計時，如何確定房間凈高度、清晰高度就成為一個至關重要的環節。在此，筆者將2#報告廳簡化為頂平底不平模型，當然也還有底平頂不平模型（如挑高大堂和電梯廳區域）、底不平頂不平模型（如車庫斜坡式地面），此處不過多討論。

在2#報告廳中，僅分析主席臺和報告廳這一連通場所，屋頂均為坡屋面，但吊頂形式為平屋頂，高度為9.5m。設計中分為2個防煙分區：主席臺和報告廳，主席臺內不存在高度落差關系，報告廳內存在下沉樂池，且為階梯式地面。因樂池及排煙機房下方的觀眾席座位占整個空間的比例較小，根據抓大放小原則，不考慮下沉高度和縮小高度的影響。建筑高度取吊頂到階梯式地面的最低地面的高度，即與主席臺地面標高相同；室內凈高取吊頂到階梯式地面的最高處的高度（本案例中為H2=8m）。相關排煙計算見表1，因排煙量較大，每個防煙分區分為2個支路，2個防煙分區共用一套風機，系統形式見圖2。

2 古建筑類

以正在建設中的某寺擴建項目為例，建筑形式為仿古建筑，地上展覽部分為多層坡屋頂結構，坡頂最高處已超過20m，但人員活動區僅為地面區域，6m以上區域只有結構構件，本次設計按照6m凈高計算排煙量，2.8m作為設計清晰高度，在4.5m處設置側排煙口，利用展廳兩側佛龕下部區域作為排煙機房，機房內設置5臺高溫軸流排煙風機，排煙立管由建筑專業人員負責裝飾，排煙平面見圖3，排煙立管剖面見圖4。

值得注意的是，側排煙口高度為600mm，頂標高為4.8m，在計算單個排煙口的最大允許排煙量時，排煙系統吸入口最低點之下的煙氣層厚度，按排煙口底標高4.2m計算還是按中心標高4.5m計算？《建筑防煙排煙系統技術標準》條文說明的位置參考圖中標示的是從排煙口中心之下開始計算。設計過程中筆者查閱了規范參考的美國NFPA92，其5.6.3條論述翻譯與規范正文表述一致，而未見類似條文說明中的位置參考圖，因此本設計仍以正文表述為準[2]，按排煙口底標高4.2m計算。

此案例中，消防設計與建筑構造巧妙結合，有效地兼顧功能性和美觀性；寺廟特殊的建筑形式使消防設計更具獨特性。

3 展館類

以某大熊貓展館為例，地上建筑面積為2194.32m2，地下建筑面積為293.98m2，建筑高度為7.2m，地上防火等級二級，地下一級，包括室內公眾自然科普展廳、內部辦公用房、設備用房、室外庭院，室外眺望平臺。

地上展覽區采用機械排煙系統，利用擋煙垂壁或隔墻將本層劃分為四個防煙分區。其中展廳1、展廳2、入口大廳、展廳內走廊采用機械排煙，根據每個防煙分區的層高計算其排煙量，共用一套排煙風機，排煙風機設在偏中位置，左右分2個支路，分別帶2個防煙分區，見圖5。

根據《建筑防煙排煙系統技術標準》的規定，防煙分區內任一點與最近的排煙口之間的水平距離不應大于30m，導致實際設計中兩個風管末端距離很近。筆者在相關文獻中查到類似做法，即環形走道設兩口排煙豎井，將標準層各防煙分區的水平排煙主管連通形成排煙環路，單口豎井負擔的排煙量為任意兩個相鄰防煙分區排煙量之和最大值的一半[3]。

4 室內滑雪館

以某文旅城為例，雪世界主要功能為室內滑雪場及其配套用房，包含雪區、服務區（暖區）、設備機房區等，其中，雪區3.5萬m2，包括140m的高級滑道、295m的中級滑道、66m的初級滑道、66m的滑雪學校、滑道緩沖區和準備區等；暖區首層功能主要為雪具大廳及其配套后勤用房，二層為辦公區域，設備用房位于低區滑道下方。

由于本項目使用功能特殊、建筑規模大、建筑造型獨特，我國現行的消防設計技術規范不能完全涵蓋此類建筑類型的消防設計，需要運用消防性能化的設計方法進行分析論證，以確證其消防設計是否可達到規范要求的同等水平。

對比國內經營中的其他室內滑雪館，可以看出建筑內部基本無可燃物。滑雪準備區及滑雪道空間體積較大，具有較好的蓄煙能力，并且滑雪館冷區內部基本無可燃物。即使設置排煙系統，在低溫環境也會造成排煙口凍結，導致其無法正常工作，故本項目滑雪館冷區內不設置排煙系統。

本項目滑雪館冷區可作為一個防火分區，內部不再劃分防火分區，為控制火災規模及過火面積，避免大面積火災蔓延情況發生，同時保證人員疏散的安全，本項目各區域采取了相應的防火分隔及控制可燃物的措施。暖區部分為局部二層建筑，在與冷區部分進行防火分隔后，應按照《建筑設計防火規范》及《建筑防煙排煙系統技術標準》的要求，對多層建筑進行防排煙設計。

5 地下車庫

根據《建筑防煙排煙系統技術標準》附錄B可知，風口下煙層厚度越大，單個排煙口的最大允許排煙量越大，且近乎線性增長，相同排煙量下的排煙口數量則越少；此表應用的前提是排煙系統吸入口最低點之下煙氣層厚度恰等于儲煙倉厚度。擋煙垂壁或擋煙分割的高度決定了儲煙倉的厚度，風口的高度決定了煙氣層的厚度，確定這兩者的高度是一個權衡的過程，設計中往往是通過調整某一項指標來換取另一項指標的優化。如建筑條件緊張，還需考慮在風管上部設排煙口；再者，因吊頂高度不確定或吊頂形式不確定，施工圖設計時預先設定好了吊頂高度，但因后期裝修設計的介入，吊頂高度有所修改，甚至房間布局更是大改，導致沒有多余的空間來安裝排煙口，尤其是對于走道排煙口的計算，按一般經驗來說通常要設置三個甚至更多。綜上所述，排煙設計時要充分考慮防煙分區中有無吊頂，吊頂形式、儲煙倉高度、清晰高度等因素。這種差異性不僅帶來了設計的困惑，也增加了審圖的困難。

據此設計思路，排煙計算書中需要標注詳細，以便后期能夠迅速找到當時背景下的設計依據，從而能夠更好地配合后期的裝飾裝修。通用的標注內容可包含空間吊頂方式、面積、凈高、最小清晰高度、設計清晰高度、最小儲煙倉高度、設計儲煙倉厚度。機械排煙補充熱釋放速率、排煙口的安裝高度、單個排煙口的最大排煙量等數據。自然排煙補充可開啟外窗面積和開啟高度等數據。

例如，某車庫地下建筑條件有限，留給風管的空間不足，只能做250mm高的風管。在做排煙設計時，經優化權衡計算后最少需設4個風口，每個風口單獨一路支管，風管尺寸為1250mm×250mm。車庫的排煙計算見表2，車庫排煙平面見圖6。

6 結束語

綜上所述，建筑的風格千差萬別，尤其是文體類建筑，需要融入建筑的構造形式進行排煙系統的巧妙設計，同時還要考慮建筑的美觀性。當存在爭議或者沒有明確規定的內容時，必須因地制宜地根據空間的結構、功能等特點，合理分析和解決消防排煙問題。

參考文獻

[1]田向寧，高克文，王琰.復雜空間的排煙系統施工圖設計審查常見問題[J].暖通空調，2022，52（S1）：224-227.

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

[3]俞學煒.環形排煙系統在辦公建筑中的應用探析[J].福建建筑，2021（10）：118-121.