摘要：二次装修（以下简称二装）项目中消防系统改造是重中之重，特别是排烟系统的改造，《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017的正式颁布实施，对二装项目消防排烟系统的改造提出了更高的要求。本文根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017相关要求，结合某办公楼装修工程实例，论述了该项目排烟系统改造设计应用要点。研究成果可为相关应用与研究提供参考。
关键词：二次装修；暖通设计；排烟系统；改造设计
引言：
2018年8月1日，《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017正式颁布并实施，这本有着颠覆性变化的规范就这样毫无铺垫的施行了。2018年9月4日，国家消防局发布“关于执行国家标准《建筑防烟排烟系统技术标准》有关问题的通知”，明确了新标准的实施规则和具体要求。
本论文中的工程项目土建阶段设计及验收均在新规实施前完成，而本次装修设计阶段为新规实施后，故按照国家消防局要求排烟系统改造需根据新规要求的内容进行改造设计。
1 一次土建设计阶段排烟系统概况
原建筑共三层，建筑层高4.2米，排烟风机设置于三层屋面，排烟风机计算风量为50000 m3/h。本次改造范围为二层部分区域，二层共划分为5个防烟分区，本次装修改造面积1000㎡，原设计此区域共包含两个防烟分区，防烟分区面积分别为450㎡和550㎡，排烟量分别为27000 m3/h和50000 m3/h。原土建消防排烟布置图如图1所示。
图2 二次装修设计改造平面布置图
3 二次装修设计排烟系统改造分析
3.1 装修设计防烟分区划分分析
装修设计不同于土建阶段，在划分防烟分区的时候，不仅要根据装饰平面布置图划分，更要根据装饰天花图划分，如果仅根据平面布置图划分防烟分区，将有可能导致挡烟垂壁的位置与天花造型产生冲突，无法实现。故本工程根据装饰天花布置图及平面布置图，防烟分区划分如图3所示。本次改造共划分为三个防烟分区，防烟分区A\B\C面积分别为405㎡、290㎡、215㎡，根据新规4.6.3第一条规定：建筑空间净高小于或等于6m的场所，其排烟量应按不小于60m3/（h·㎡）计算，且取值不小于15000m3/h，或设置有效面积不小于该房间建筑面积2%的自然排烟窗（口）。本次设计吊顶为裸顶，空间净高为4.2米，无满足消防要求的可开启外窗，故采用机械排烟，并按照规范计算排烟量。
图3 二次装修设计防烟分区划分平面图
各防烟分区计算排烟量如下：
防烟分区A的排烟量为：405×60=24300 m3/h，计算结果大于15000 m3/h，故排烟量取24300 m3/h；防烟分区B的排烟量为：290×60=18900 m3/h，计算结果大于15000 m3/h，故排烟量取18900 m3/h；防烟分区C的排烟量为：215×60=12900 m3/h，计算结果小于15000 m3/h，故排烟量取15000 m3/h；防烟分区X为与本次设计相邻防烟分区，其排烟量为15000 m3/h。
3.2 原排烟系统中排烟风机风量复核
土建排烟风机计算风量为50000 m3/h，根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.4条第一款关于系统排烟量计算的规定：当系统负担具有相同净高场所时，对于建筑空间净高大于6m的场所，应按排烟量最大的一个防烟分区的排烟量计算；对于建筑空间净高为6m及以下的场所，应按同一防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算。
本项目中同一相邻防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和最大值为防烟分区A与防烟分区B之和，即43200 m3/h＜50000 m3/h，防烟分区划分可行。本项目中尤其注意防烟分区C与防烟分区X的排烟量之和，由于防烟分区X非本次设计范围，但其排烟系统与本次设计属同一系统，在校核系统排烟量的时候，不能忽略此部分校核结果。
3.3 二次装修设计排烟口及挡烟垂壁的设计
3.3.1 最小清晰高度计算与确定
根据新规4.6.9规定走道及室内空间净高不大于3m的区域，其最小清晰高度不宜小于其净高的1/2；其他区域最小清晰高度按公式3.1计算：
式中：Vmax---排烟口最大允许排烟量（m3/s）
γ ---排烟位置系数，当风口中心点到最近墙体的距离≥2倍的排 烟口当量直径时：γ取1.0；当风口中心点到最近墙体的距离＜2倍的排烟口当量直径时：γ取0.5；当吸入口位于墙体上时：γ取0.5。
db ---排烟系统吸入口最低点之下的烟气层厚度（m）
T ---烟层的平均绝对温度（K）
To---环境的绝对温度（K）
本项目中，当γ取1.0，原排烟管底标高3.10m，当排烟口安装在排烟管底部，设计清晰高度取最小清晰高度2.02时，排烟系统吸入口最低点下的烟气层厚度db=1.08m，T=247.54K，To=293K，计算得Vmax=16685.69。
3.3.3 确定排烟口数量及排烟口间距
依据上述计算结果，防烟分区A需设置两个排烟口，每个排烟口排烟量均为12150m3/h。另参照NFPA92-2018中关于排烟口最小间距的计算公式：
S=0.9V^0.5 公式3.3
式中：S---排烟口最近边之间的最小间距（m）
V---排烟口排烟量（m3/h）
防烟分区A的排烟口最小间距为1.65m。同理可计算防烟分区B的排烟口数量为2个，单个排烟口排烟量为8700 m3/h，排烟口最小间距1.40m；防烟分区C的排烟口数量为1,排烟口排烟量为15000cmh。各排烟口尺寸为1000×500mm，保证排烟口设计风速不大于10m/s，排烟口位置需满足初始排烟位置系数假定值要求。
各防烟分区排烟支管设常闭排烟防火阀，并在距地1.5米处设手动执行机构。排烟口设置还需满足新规4.4.12条：排烟口的设置应按本标准4.6.3条经计算确定，且防烟分区内任一点到最近排烟口之间的水平距离不应大于30m。
3.3.4 挡烟垂壁高度计算与确定
根据新规4.2.2规定：挡烟垂壁等挡烟分隔设施的深度不应小于本标准4.6.2条规定的储烟仓厚度。标准4.6.2规定：当采用机械排烟方式时，储烟仓厚度不应小于空间净高的10%，且不应小于500mm，同时储烟仓底部据地面的高度应大于安全疏散所需的最小清晰高度。故根据上述计算结果，本次设计挡烟垂壁下边缘据完成面高度需取最小值，即最小清晰高度2.02m，此时上述计算结论方可全部成立。同时考虑装饰效果即室内空间效果，挡烟垂壁采用活动挡烟垂壁，并在距地1.5米处设手动执行机构。
图4 装修设计排烟平面布置图
综上所述，本项目排烟系统改造在未改变原系统排烟设施的基础上，仅根据新规对排烟系统末端进行改造，达到了使排烟系统改造工作量最小化的目的。最终改造图纸如图4所示。
4 结论与建议
通过本论文工程实例可以看出，按照新标准对老旧建筑排烟系统进行改造需要核算校验的地方很多，同时由于装修项目的特殊性，为保证整个排烟系统的正常运行，在改造设计时，不仅要考虑装修范围内的排烟系统，还要兼顾与装修范围相邻的非装修区域的排烟系统；此外，排烟口、挡烟垂壁高度均应按照新标准计算确定，相关计算结果需表示在排烟图纸中。
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017的颁布和实施，为今后的防烟排烟设计提供了基础性、综合性、通用性的防火技术标准。通过本文，希望可以帮助装修项目暖通设计人员在接触到消防改造项目时，能够严格按照新标准进行消防设计，坚决贯彻实施《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017，从源头上消除建筑火灾隐患，保证建筑消防安全。
参考文献：
[1] 住房和城乡建设部工程质量安全监管司.全国民用建筑工程设计技术措施(暖通空调?动力)2009版[M].北京:中国建筑标准设计研究院:4-20
[2] GB50016-2014.建筑设计防火规范[S]:111-125
[3] GB50736-2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].
[4] GB51251-2017.建筑防烟排烟系统技术标准[S].
[5]彭先见. 装修工程暖通专业设计注意事项,中国建筑西南设计院 610081
[6]姜可. 装修工程暖通专业系统设计[J].暖通空调,2007(8);72-75
论文作者:化春宝
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
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