防烟系统分析及应用

彭锦

摘要：由于《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017（以下简称烟规）于2018年8月1日正式实施，烟规中有很多条文和原《建筑设计防火规范》GB50016-2008防火规范中的防烟系统部分有很多不同并新增了很多新的规定，本文从建筑内需要设置防烟系统部位、防烟系统的分类、各种防烟系统的定义、自然通风方式各部位的开窗面积及相关要求、机械加压送风系统的形式及相关要求、其它重要规范条文、采用自然通风部位条件汇总，七个方面对烟规中防烟系统做了全面分析并结合在实际项目中的应用总结了以单个门尺寸为1.6mX2.0m的双扇门为例在四种形式下的送风井的大小的表格，及采用自然通风部位条件汇总表以供行内设计人员参考。

关键词：防烟系统，加压送风，自然通风

一、建筑内需要设置防烟系统的部位有：

防烟楼梯间、封闭楼梯间、独立前室、合用前室、消防电梯前室及共用前室。避难层（间）、避难走道、避难走道的前室也需要设置防烟系统，但由于仅在建筑高度大于100m的公共建筑和住宅中设置，本次不做具体分析。

二、防烟系统分类

分为自然通风系统和机械加压送风系统。

三、各种防烟系统的定义

1.自然通风的防烟指上述部位通过开窗或开口通风的方式，防止火灾烟气在其空间内聚集; 2.机械加压送风的防烟指上述部位通过采用风机机械加压送风的方式，防止火灾烟气侵入其空间。

四、自然通风方式各部位的开窗面积及相关要求：

1.“防烟楼梯间、封闭楼梯间应在最高部位设置面积不小于1.0㎡的可开启外窗或开口，当建筑高度大于10m时，尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2.0㎡的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3层（参考3.2.1）。”

2.“独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的面积不应小于2.0㎡，共用前室、合用前室不应小于3.0㎡（参考3.2.3）。”本条需注意与“当独立前或合用前室设有两个及以上不同朝向的开启外窗，且独立前室两个外窗面积分别不小于2.0㎡，合用前室两个外窗面积分别不小于3.0㎡时，楼梯间可以不设置防烟系统（参考3.1.3 1）。”区别。前者讲的是采用自然通风形式的防烟系统要满足的开窗条件，后者讲的是满足规定的开窗条件后，楼梯间可不设置防烟系统。另外当独立前或合用前室采用全敞开的阳台或凹廊时楼梯间也可不设防烟系统。

3.“采用自然通风方式的可开启外窗应方便直接开启，设置在高处不便于直接开启的可开启外窗应距地面高度为1.3-1.5m的位置设置手动开启装置（参考3.2.1）。”

五、机械加压送风系统的形式及相关要求

1.机械加压送风共有四种形式，每种形式送风量要以规范第3.4.5条至第3.4.8条计算值（下称计算值）与规范表3.4.2-1至3.4.2-4所对应的表值（下称表格值）中的较大风量值确定。

2.表格值所列风量值按1个1.6X2.0m的双扇门确定，经测算与计算值按同样的门的大小所得数值基本一致。如实际项目中所开门的尺寸大于1.6X2.0m，就要按照计算值确定;如实际项目中所开门的尺寸小于1.6X2.0m，要看采用的是单扇门还是双扇门，如是双扇门仍取上述二者的大值，如是单扇门表格值所列风量值可乘以系数0.75与计算值比较取大值。

3.结合规范公式及表格以单个门尺寸为1.6X2.0m的双扇门为例在各种形式下的送风井的大小如下：

⑴防烟楼梯间及独立前室、合用前室分别加压送风。

⑵前室不送风，封闭楼梯间、防烟楼梯间加压送风。（此种送风形式须满足独立前室仅有一个外门与走道或房间相通。）

⑶消防电梯前室加压送风。

⑷楼梯间自然通风，当独立前室、共用前室及合用前室的机械加压送风，送风口设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面时，楼梯间可采用自然通风系统;当机械加压送风口未设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面时，楼梯间应采用机械加压送风系统。（参考3.1.3 2）

②以上表值是对计算值和表格的整合，并增加了开启门的数量对风管和风井尺寸的影响，如果是住宅楼梯间前室可按1个门的面积取值。

③本表所列风管尺寸是以风管风速为15-20m/S计算得来，风管风速基本已达上限没有富余值。

④送风井的尺寸为风管的尺寸四边各留出7.5cm的安装尺寸得出。

4.“设置机械加压送风系统的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在其顶部设置不小于1㎡的固定窗，靠外墙的放烟楼梯间，尚应在其外墙上每5层内设置总面积不小于2㎡的固定窗。

5.采用机械加压送风的防烟系统的风机要设置在机房内，只设置一台风机的机房尺寸一般不小于3X4X2m（净高），如布置两台以上加压风机的机房尺寸要根据风机的布置形式提。

六、其它重要规范条文

1.“建筑高度大于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度大于100m的住宅建筑，其防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室及消防电梯前室应采用机械加压送风系统（参考3.1.2）。”本条只要建筑高度满足上述条件，就只能采用机械加压送风，无论各部位能否满足自然通风条件。

2.“建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑，其防煙楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室（除共用前室与消防电梯前室合用外）及消防电梯前室应采用自然通风系统;当不能设置自然通风系统时，应采用机械加压送风系统（参考3.1.2）。”从本条文逻辑顺序上可以看到，在满足上述建筑高度的条件下，优先采用自然通风系统，因此建筑专业在做方案设计时希望能够优先考虑自然通风。

3.在同一位置地上和地下楼梯间算两部楼梯，防烟系统应该是地上地下各一套，地上、地下楼梯间防烟形式与上述相同，在同一位置的地上和地下前室可按一套设置;无论是楼梯还是前室机械加压送风系统的竖向高度不能超过100m，超过100米要分段设置。

4. “当地下、半地下建筑（室）的封闭楼梯间不与地上楼梯间共用且地下仅为一层时，可不设置机械加压送风系统，但首层应设置有效面积不小于1.2㎡的可开启外窗或直通室外的疏散门（参考3.1.6）。”此条个人觉得应该加上“不超过10米”的限制，因为规范3.2.1条“当建筑高度大于10m时，尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2.0㎡的可开启外窗或开口。”因此个人建议应对高度有限制。

七、采用自然通风部位条件汇总

八、结语

本文对《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中的重要条文做了阐述及分析以及对规范中经常用到的机械加压送风系统计算值和表格值做了整合，并对采用自然通风部位条件汇总成表使防烟系统中的自然通风条件一目了然，便于在设计工作中提高效率;当然仍有不足之处，望行内专业人士给与指正，以期完善自我，在今后的设计工作中有更大的提高。

参考文献

公安部四川消防研究所GB51251-2017建筑防烟排烟系统技术标准.北京：中国计划出版社， 2018

公安部天津消防研究所GB50016-2008建筑设计防火规范.北京：中国计划出版社，2008