新规下若干排烟系统设计问题的探讨
2022-07-30谌伟赵倩文张丽莎柳鹏鹏
谌伟 赵倩文 张丽莎 柳鹏鹏
1 中国市政工程中南设计研究总院有限公司2 中交第二航务工程局有限公司
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017(以下简称《新烟规》)于2017 年11 月20 日发布,并于2018 年8 月1 日实施。在《新烟规》实施以前,防排烟系统的设计基本都是以《建筑设计防火规范》GB50016-2014 和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)为设计依据。《新烟规》对于防排烟系统的设计方法和思路与以往有着相当大的改变,引入了很多全新的术语,如烟羽流、储烟仓、清晰高度等。随着《新烟规》的应用越来越多,设计人员在工程项目中对条文的理解也是大相径庭。本文针对设计中几个常见的有争议的疑难问题进行梳理分析,给设计人员提供一些思路和建议。
1 走道防烟分区长边长度的选择问题
1.1 走道局部宽度大于2.5 m
走道一般分为两种情况:宽度大于2.5 m 和宽度小于2.5 m。
情况1:走道全程宽度大于2.5 m 时,可直接按《新烟规》表4.2.4 确定走道防烟分区长边最大允许长度。
情况2:当走道宽度小于2.5 m 时,可直接应用《新烟规》第4.2.4 条注1:“公共建筑、工业建筑中的走道宽度不大于2.5 m 时,起防烟分区的长边长度不应大于60 m。”[1]
而当走道局部宽度大于2.5 m 时,设计人员就犯难了。一般走道的净高匀在3 m<匀≤6 m 这个范围,若按照情况1 来确定走道防烟分区长度,只有36 m,远远小于60 m。这意味着走道可能需要划分更多的防烟分区,并且走道采用自然排烟的可能性也更小。
目前针对这个问题,广东、浙江、苏州、广西、湖南等地区作出了问题释疑,根据走道局部宽度大于2.5 m 的区域面积或局部长度与总长度的比例,来确定走道防烟分区的长边长度,各地区应对方法各有不同。针对此问题,应急管理部四川消防研究所的复函(烟标[2019]31 号)称:“《防排烟技术标准》尚无针对走道局部超过2.5 m 情形的具体技术规定”。走道作为疏散逃难的关键通道,保障人员的生命安全的必经之路,笔者认为应该以规范为依托从严处之。故在面对走道局部宽度大于2.5 m 的情况,笔者认为应按照地方标准的要求来实施,若地方没有相关标准,则应按照情况1 来处理。
1.2 异形走道防烟分区的长边长度
常见的异形走道有L 形,T 形,H 形,口字形,日字形等。以下仅分析走道宽度不大于2.5 m 的情况。
首先针对L 形,在国家建筑标准图集《建筑防烟排烟系统技术标准》图示15K606(以下简称《防排烟图示》)中有明确注释,当走道宽度不大于2.5 m 时,L形走道防烟分区的长边长度为走道的总长度。图集注释中的理解方法也和以前《高规》中的做法相呼应。
而针对争议最多口字形、日字形异形走道,部分地区作出了相关问题释疑:
1)广东省:内走道按计量轨迹不重复来计算最长的长边即计算长度,防烟分区的划分按表4.2.4.
2)浙江省:对于走道(回廊),其防烟分区的长边长度是指任意两点之间的最大的沿程距离。
3)南京:环形内走廊长边最大允许长度可理解为任一条长边的长度,而非环形内走廊的总长。
4)广西:按防烟分区中任意两点的沿程中线最大值计算。
在此情形下,目前普遍有3 种做法(具体以图1为例):
图1 日字形走道
做法1:走道防烟分区长边长度为走道总长度,即L=2X+3Y;
做法2:走道防烟分区长边长度为防烟分区中任意两点的沿程中线最大值,即L=X+Y;
做法3:走道防烟分区长边长度为走道任一条长边的长度,当Y>X 时,L=Y。
由于走道可燃物较少且人员不经常停留,火灾发生的几率较低且规模往往不大,故走道防烟分区的长边长度相较于房间而言有所增大,放宽了防烟分区的长边长度的要求,扩大至60 m。而根据《防排烟图示》中的注释,L 形走道的防烟分区长边长度与房间的理解方式不同,认为L 形走道防烟分区的长边长度为走道的总长度,而非任一条长边的长度。笔者认为这是“宽中有严”,在放宽走道防烟分区长度的同时,避免了走道总长度过长。毕竟一个防烟分区的走道过长,会使人员在火灾烟气下逃难的难度增大,不利于疏散。因此从《防排烟图示》的理解方式中可以类推出口字形、日字形等异形走道的思路。
故针对口字形、日字形等异形走道,应优先根据项目所在地区的地方标准来实施,若没有地方标准,则建议采取做法1。
2 贯通两层的入户门厅排烟问题
贯通两层的入户门厅,净高一般大于6 m。在《新烟规》实施后,这种入户门厅的排烟问题日益凸显。门厅如何定性,排烟量如何计算让设计人员头疼不已。
2.1 门厅定性问题
对于这种贯通两层的入户门厅(图2),目前普遍有2 种做法:做法1,把入户门厅定性为中庭;做法2,把入户门厅定性为空间净高大于6 米的高大空间。
图2 贯通两层的入户门厅
相对于做法2,选用做法1 的优势在于中庭的排烟量较小,机械排烟系统的排烟风机和排烟机房都较小,可以节省空间和节约成本。
根据国家标准《民用建筑设计术语标准》GB/T50504-2009,中庭的定义为“建筑中贯通多层的室内大厅[2]”。“多”字,其本义是数量大,与“少”“寡”相对,表示数量时,一般为三及以上的数量。故可理解为建筑中贯通三层及以上的室内大厅。
根据上海市地方规范《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006,中庭的定义为“三层或三层以上、对边对晓静距离不小于6 m,且连通空间的最小投影面积大于100 m2的大容积空间[3]”。
根据美国消防工程师协会标准《Standard for Smoke Control System》NFPA92,中庭的定义为:贯通两层及以上楼层的有顶大容积空间。
《新烟规》中有关排烟量的计算借鉴了美国消防工程师协会标准NFPA92,故为了保持排烟系统理论体系的完整性,有人认为采用NFPA92 中的定义更合理。但笔者认为,NFPA92 不属于中国法律的范畴,国内的工程,应优先遵循国家有关的法律、法规和技术标准。国标和上海地标中对中庭都有明确的定义,所以这种贯通两层的入户门厅应定性为空间净高大于6 m 的高大空间,做法1 欠妥,没有国家规范支撑。
2.2 排烟系统的设计
由《新烟规》第4.6.3 条可知,建筑空间净高大于6 m 的高大空间,其排烟量远远大于净高小于6 m 的场所的排烟量,而这种贯通两层的入户门厅,往往建筑面积较小,且无自动喷淋系统,其排烟量大于15×104m3/h。
对于如此大的排烟量,当自然排烟时,至少需要在储烟仓内设置有效面积为41.25 m2的可开启外窗,在实际工程中很难实现。在无法达到自然排烟要求时,只能设置机械排烟系统,并把排烟风机设置于专用排烟机房内。对于一个小小的入户门厅,以上两种做法相较于《新烟规》实施以前,都显得非常奢侈。
入户门厅按高大空间考虑时,入户门厅上方的排烟风管尺寸较大,排烟风管下设置吊顶后,吊顶下的净高会比板下净高低很多。故笔者建议暖通专业可以提前和建筑专业沟通,在入户门厅上方设置封闭式吊顶,保证吊顶下净高不大于6 m,此时入户门厅按照《新烟规》第4.6.3 条第一款来执行,排烟量较小,也易于设置自然排烟窗。
3 结论
1)走道局部宽度大于2.5 m 时,应按照地方标准的要求来实施,若无地方标准,则应按照《新烟规》表4.2.4 来确定走道防烟分区长边最大允许长度。
2)针对L 形,T 形,H 形,口字形,日字形等异形走道,其防烟分区的长边长度应按照地方标准的要求来实施,若无地方标准,其防烟分区长边的长度为走道总长度。
3)贯通两层的入户门厅宜设置封闭式吊顶,尽量避免空间净高大于6 m。当无法设置吊顶,空间净高大于6 m 时,入户门厅应定性为空间净高大于6 m 的高大空间,排烟量则按照《新烟规》第4.6.3 条第二款进行计算。
《建筑防烟排烟系统技术标准》已经实施了很长时间,对规范条文的理解也是因人而异。而对于这些有争议条文,规范编制组暂未发布具体技术规定。作为消防设计中的重要一环,排烟系统的设计理应严格遵守国家规范标准的要求,最大限度保障人民生命财产的安全。