摘要：《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017自2018年8月1日以来，已经实施一年多了。新标准对于建筑防烟排烟设计做出了非常大的修改，使得设计人员对于标准中的若干条文不甚理解，以至于在进行建筑和防排烟设计时无从下手。对此，笔者通过对新标准的反复研读，翻阅大量相关资料，结合实际工程中遇到的问题，提出了一些对新标准中若干条文的思考和见解，希望建筑设计人员在进行建筑防排烟设计时能从文章中得到些许实际性的帮助。
关键词：防排烟；建筑设计；影响分析
一、什么是防排烟
防排烟包括防烟系统和排烟系统。防烟系统是通过自然通风或者机械加压送风的方式阻止火灾烟气侵入楼梯间、前室、避难层等空间的系统。排烟系统则是采用自然或机械排烟的方式，将房间、走道等空间的火灾烟气排至建筑物外的系统。通过二者的作用位置我们可以看出，二者既相互独立，又相互补充。
二、为什么要防排烟
通过大量的火灾实例研究，火灾中可致人死亡的原因有四种，
1.有毒气体（特别是一氧化碳）。火灾中，一般认为最有毒的气体是一氧化碳。在死者身上，虽然也能检查出氢氰酸以及其他有毒气体，但这些对导致死亡几乎没有影响。
2.缺氧。由于燃烧氧气被消耗，因而火灾中的烟有时呈低氧状态。由于吸入这种烟而造成缺氧，有时可致人死亡。
3.烧伤。由于火焰或热气流损伤大面积皮肤，引起各种并发症而致人死亡。
4.吸入热气。如果在火灾中受到火焰的直接烘烤，就会吸入高温的热气，从而导致气管炎症和肺水肿等而窒息死亡。
其中，吸入有害气体导致死亡的占火灾死亡人数75%左右。
防烟系统可以有效的阻止火灾烟气侵入安全出口、避难层等区域。在建筑内营造一个相对安全的区域。排烟系统能将火灾烟气快速的排出，减小烟气对人的影响。降低人员因吸入有毒气体产生的死亡，二者是人员疏散的的重要保障。
在《建筑设计防火规范》GB50016-2014制定的时候，只注明了哪些部位需要做防排烟，而《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017则是对防火规范的重要补充。
三、新标准对建筑设计有什么影响
在这个标准出来之前，从来没认为这个规范会对建筑专业有多大的影响，我也曾一度认为这是一个暖通专业规范，影响建筑的也就是一些井道尺寸之类的，没想到真正执行的过程中，对建筑设计造成了极大的影响。究其原因，是因为《建筑防烟排烟系统技术标准》比之前的防火规范从消防救援的角度，对建筑提出了更高的要求，其主要目的就是考虑如果有烟气存在的情况下，如何快速的将烟气排走，给救援营造更为有利的环境，为人员安全增加一道保险。
新标准对建筑设计有以下几个方面的影响。
1.井道
新标准要求所有的消防风井管道不应采用土建风道，应采用不燃材料制作且内壁光滑，以现在建筑市场上的材料来说，金属风道最为容易实现。这个就是在以前预留的土建风道内增加了一道金属风管。这样做的目的就是为了保障消防井道的耐火完整性，使我们的防排烟系统更加可靠。这对于建筑设计来说，只是增大了一些井道尺寸而已，影响不算太大
2.机房
新标准明确要求所有的消防风机（正压送风机、排烟风机、排烟补风机）应放在专用机房内，对建筑设计的影响就是原来直接放在屋顶的正压送风机、吊在走廊吊顶里的排烟风机或排烟补风机等，都需要增加一个房间了。而且这个房间还需要加设自动灭火系统，对于建筑设计来说，对整个建筑设计的平面布局产生了比较大的影响。
3.窗
《建筑防烟排烟系统技术标准》将建筑空间分为两部分，一部分为位于建筑空间顶部，由挡烟垂壁、梁或者隔墙等形成的用于蓄积火灾烟气的空间称之为储烟仓，储烟仓的高度即设计烟层厚度；另一部分为烟层下缘至室内地面的空间称之为清晰高度。同时规定，自然排烟窗（口）应设置在储烟仓以内。我认为这是对建筑设计影响最大的地方。因为一旦改变窗户，就意味着改变了建筑的立面，直接影响到了整个建筑的效果。下面就几个常见位置的窗做一下解释。
3.1.房间的窗；
在新规范出来之前，我们大多数的房间在做自然排烟时，大概只是开个窗户，开启面积满足地面面积2%就可以了，建筑对窗户的设置或分隔的影响并不是很大。新规范出来之后，我们发现很多原来没有问题的窗户都有问题，很多房间看似设置了很多外窗，但是并不满足新标准对自然排烟的要求，或者开启面积处于储烟仓内的面积不足，或者开启扇不在储烟仓范围内，这时外窗的开启扇面积不能完全计入排烟窗面积。
这个时候有以下几种应对措施供大家参考。
1、简单加大开启扇，来满足自然排烟要求。
2、将梁上翻，使储烟仓范围内的外窗面积变大，来满足自然排烟要求。
3、在储烟仓内增加电动开启扇，满足自然排烟要求。
4、对于一些对造型要求比较高的欧式建筑，顶部为弧形或者三角形外窗，不适合增加开启扇的，则改为机械排烟。
这些措施需要设计人根据实际情况选择最合适的方式去解决所遇到的问题。
3.2.其次，走廊两端的窗；
新规范中，对于走廊两端的窗提出了新的要求，要在走廊的两端开足2平米。以一个净高3米，宽2.4米的走廊尽端的窗为例，净高3米，最小清晰高度为净高的一半，也就是1.5米，储烟仓高度，也是1.5米，去除梁高、建筑面层做法以及窗框等不利因素，储烟仓内可开启的高度大概是1米，也就是说，如果想在储烟仓内开一个2平米的窗，大概需要2米宽左右的一个窗户宽度。这样的窗户从立面效果看起来尺度比较大，不能满足审美要求。所以如果可能的话，尽量将走廊尽端的窗分散成几个小窗，组合起来解决这个问题。其他的措施参考房间的窗合理选择。
3.3.最后，楼梯间、前室的窗
不同于前面两个窗，楼梯间和前室的窗属于防烟系统的窗，不需要考虑储烟仓的影响。但是，在新规范对楼梯间的窗的要求中，采用自然排烟的楼梯间需要在最高处增加1平米的可开启外窗，采用加压送风的楼梯间也要在最高处增加1平米的固定窗。这条对于建筑设计来讲，简直是灾难性的。地上楼梯间或许还好，虽然对建筑立面有一定的限制或者影响，但在出屋面位置增加一个窗户并不困难。可是对于地下楼梯间来讲，它的最高处是建筑物的首层，如何能在最高处开出1平米的窗成为一个老大难的问题，尤其是对于住宅建筑来讲，由于层高有限，或许更麻烦一些。
由于新标准没有明确地下楼梯间到底怎么做，导致各地的审图要求都不一致。有些认为地下室楼梯不需要这1平米窗，有些认为在地上的共用楼梯间的最高处就可以，以河北审图的要求来说，地上楼梯间的最高处为天窗或者侧墙梁底，而地下楼梯间则需要比首层楼梯间的门高。针对这种地下楼梯间，我的建议是，
1、对于层高可以满足的公共建筑，尽量调整梯跑，加大楼梯间在首层的空间，或参照《建筑防烟排烟系统技术标准》图示15K606第26页做法，在建筑物的首层解决最高处1平米的问题。同时考虑这个窗在里面的位置和对于立面的影响。
2、对于不贴临外墙的楼梯间（比如框筒结构中，核心筒内的楼梯间），我们则需要在首层顶板做一个管道（土建风道或者钢板风管）将楼梯间引到外墙处，来满足火灾时排出烟气的要求。如下图。
3、对于层高比较有限的住宅建筑，可以适当扩大地下楼梯间，来解决首层这1平米外窗的问题。
结束语
总之，随着社会的发展，对火灾研究的深入，对建筑设计的要求也越来越高，越来越难了。我们需要更加努力的去武装自己，才能把设计做好。
参考文献：
[1]罗赟.暖通空调系统防排烟设计分析[J].江西建材，2019（05）：63+65.
[2]陈卓坚.暖通空调及防排烟系统的设计难点及解决方法[J].居舍，2018（22）：210-211.
[3]段南.高层建筑设计中的排烟设计[J].企业导报，2010（10）：292-295.
论文作者:欧阳高翔
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/7
标签：排烟论文; 楼梯间论文; 建筑论文; 火灾论文; 建筑设计论文; 烟气论文; 系统论文; 《工程管理前沿》2019年第18期论文;