某幼儿园防排烟系统设计

田 超

兰州交大设计研究院有限公司 甘肃 兰州 730070

1 前言

建筑防烟排烟系统设计是建筑消防安全的重要组成部分。建筑中存在着较多的可燃物，这些可燃物在燃烧过程中，会产生大量的热和有毒烟气，同时要消耗大量的氧气。烟气中含有的一氧化碳、二氧化碳、氟化氢、氯化氢等多种有毒有害成分，对人体伤害极大，死亡率高；高温缺氧也会对人体造成很大危害；烟气有遮光作用，使能见度下降，这对疏散和救援活动造成很大的障碍。因此，合理设置防烟排烟系统，及时排除烟气，保障建筑内人员的安全疏散和消防救援的展开，具有十分重要的意义。

本文通过具体的工程案例，依据国家在2018年8月发布的《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中对民用建筑防烟排烟系统设计的相关规定，从防烟分区的划分及排烟系统的设计等方面对幼儿园建筑防烟系统设计进行阐述，通过最小清晰高度、储烟仓厚度、自然排烟窗面积的核算，使排烟系统设计合理、安全可靠。

2 工程概况

1、项目概况：本工程建筑面积5126.24m2，建筑基底面积1638.39m2，幼儿园分类为城市大型幼儿园，接纳三-六周岁的幼儿，班数为12班，每班30人，共可接纳幼儿360人；建筑层数为地上三层（局部地上二层、地下一层），建筑高度13.65m ，消防设计建筑高度12.75m ，室内外高差0.45m；建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑设计使用年限为50年，抗震设防烈度为七度。

2、平面功能划分：负一层平面为消防水池及水泵房；一层平面为操作间、活动室兼寝室、多功能教室、保健观察室等；二层平面为活动室兼寝室、教师办公室、音体室、游戏长廊等；三层为活动室兼寝室、园长室等；屋面为水箱间、楼梯间。

3、防火分区：一层操作间部分为防火分区Ⅰ，建筑面积为141.52m2；其余为防火分区Ⅱ，建筑面积为4984.72m2。见图1：

3 防排烟系统设计

1、设置原则

《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.1.1条的规定，建筑排烟系统的设计应根据建筑的使用性质、平面布局等因素，优先采用自然排烟系统。自然排烟是利用火灾热烟气流的浮力和外部风压作用，通过建筑开口将建筑内的烟气直接排至室外的排烟方式。

本工程的走廊和建筑面积大于100m2的功能房间均采用自然排烟方式。

2、走廊防排烟系统设计

一层～三层走廊共划分为八个防烟分区，每个防烟分区的长边及最大允许面积均满足《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.2.4条的规定，同时两侧自然排烟窗的距离大于走廊长度的2/3。防烟分区的划分见图2：

图2 防烟分区示意图

每个防烟分区的明细表见表1：

表1 防烟分区明

对每个防烟分区的排烟窗面积进行核算，以防烟分区四为例。

（1）左侧端头排烟窗，如图3：

图3 自然排烟窗

自然排烟窗采用手动开启和电动开启相结合的方式，其中储烟仓内手动开启扇的净面积为0.5×1×4=2.0m2，储烟仓内电动开启扇的净面积为0.5×0.5×4+0.5×0.8=1.4m2，合计为2.0+1.4=3.4m2≥2.0m2，满足规范要求。

（2）右侧端头排烟窗，如图4：

图4 自然排烟窗

自然排烟窗采用手动开启和电动开启相结合的方式，其中储烟仓内电动开启扇的净面积为0.5×0.75×2+0.35×0.75×2+0.375×0.7 5×2=1.8375m2，储烟仓内手动开启扇的净面积为0.8×0.5+0.85×0.5+0.236×2=1.297m2，合计为1.8375+1.297=3.1345m2≥2.0m2，满足规范要求。

其他防烟分区依次核算自然排烟窗面积，储烟仓内可开启扇的面积均≥2.0m2，满足规范要求。

3、建筑面积大于100m2且经常有人停留的地上房间的排烟系统设计

本建筑内活动室兼寝室、多功能教室、音体室的建筑面积均大于100m2，且为幼儿经常活动的区域，防排烟系统的设计尤为重要。

活动室兼寝室、多功能教室、音体室的布局如图5：

图5 房间布局图

以三层活动室兼寝室为例核算自然排烟窗面积，三层活动室兼寝室的活动区与休息区层高相差0.6m，净高相差0.6m，分别计算两个区域的最小清晰高度，储烟仓底部高度取一致，见图6：

图6 自然排烟窗

自然排烟窗采用手动开启和电动开启相结合的方式，其中储烟仓内电动开启扇的净面积为0.5×0.5×7+0.5×0.8+=2.15m2，储烟仓内手动开启扇的净面积为0.5×1.05×3+0.5×0.6×6=3.375m2，合计为2.15+3.375=5.525m2≥2.0m2（建筑面积147.62×2%=2.9524 m2），满足规范要求。

4 结论

本案例为幼儿园建筑，属于多层公共建筑，建筑平面布局比较简单，受外部条件影响较少，优先采用自然排烟方式。走廊防烟分区的划分主要依靠设置活动式卷帘挡烟垂帘分隔空间，自然排烟窗采用电动开启和手动开启相结合的方式，以满足对储烟仓内可开启面积的要求。走廊部分每个防烟分区的宽度、净高、长度均存在差别，合理划分防烟分区显得尤为重要。

本文通过对简单项目的防排烟内容的探讨，梳理了防烟分区的划分，自然排烟窗的校核，以期能为同类工程的防排烟系统设计提供一定的借鉴作用。

本项目即将投入建设，在不久的将来，功能布局合理、色彩靓丽，赋予时代气息的幼儿建筑将呈现在人们面前。