丁顯孔

摘要：本文結(jié)合《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對自然通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的具體設(shè)置要求，分析了建筑防火設(shè)計(jì)過程中可能遇到的各種情況，闡述了建筑使用功能、建筑高度、樓梯間及其前室對自然通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)選擇的影響;從工作原理出發(fā)，對建筑防煙系統(tǒng)設(shè)置方式進(jìn)行了探討和辨析。

關(guān)鍵詞：建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);建筑防火設(shè)計(jì);樓梯間;防煙系統(tǒng);排煙系統(tǒng)

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51251-2017（以下簡稱《煙規(guī)》）頒布實(shí)施后，如何科學(xué)設(shè)置建筑防煙排煙系統(tǒng)，認(rèn)真貫徹落實(shí)《煙規(guī)》，減少火災(zāi)損失和人員傷亡，特別是減少火災(zāi)中煙氣對人的侵害，是消防工作者密切關(guān)注的熱點(diǎn)問題。防煙系統(tǒng)分為自然通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)兩種方式，根據(jù)各自的工作原理不同，兩種防煙方式有不同的適用對象，按照《煙規(guī)》，哪些建筑或者部位適用于自然通風(fēng)系統(tǒng)，哪些建筑或者部位適用于機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，是值得認(rèn)真探討的問題。如果選擇不當(dāng)，非但不能發(fā)揮作用，還有可能適得其反。本文結(jié)合《煙規(guī)》的具體條款，在防煙系統(tǒng)設(shè)置方式方面展開討論。

由《煙規(guī)》對兩種防煙方式的定義可知，自然通風(fēng)的核心是“防止火災(zāi)煙氣在樓梯間……等空間內(nèi)積聚”，關(guān)鍵詞是“防止積聚”;而機(jī)械加壓送風(fēng)方式則“阻止火災(zāi)煙氣侵入……等空間”，關(guān)鍵詞是“阻止侵入”，雖然方式各有不同，但是目標(biāo)卻是完全一致的。然而，機(jī)械加壓送風(fēng)方式在造價(jià)、管理等方面，與自然通風(fēng)方式相差懸殊。從經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮，應(yīng)當(dāng)盡可能的選擇自然通風(fēng)。但是自然通風(fēng)有很多不足之處，可靠性不及機(jī)械加壓送風(fēng)方式，所以要具體問題具體分析，不能“一刀切”，這也就造成了《煙規(guī)》在理解執(zhí)行方面出現(xiàn)仁者見仁、智者見智的情形，影響《煙規(guī)》的貫徹落實(shí)。如果要深入理解《煙規(guī)》，就需要從原理上加以辨析，以求得共識，推動(dòng)建筑防煙排煙技術(shù)不斷向前發(fā)展。

一、建筑使用功能對防煙方式的影響

建筑使用功能是建筑防火設(shè)計(jì)的決定性因素，而建筑防煙排煙系統(tǒng)是建筑防火設(shè)計(jì)的有機(jī)組成部分，絕不可割裂開來，多種建筑防火設(shè)計(jì)技術(shù)的綜合應(yīng)用，才能保證建筑防煙排煙系統(tǒng)發(fā)揮最大效益。按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）（以下簡稱《建規(guī)》）對建筑物的分類，民用建筑可以按照使用功能的不同，進(jìn)一步劃分為公共建筑和住宅兩類;工業(yè)建筑一般劃分為倉庫和廠房兩類。

公共建筑人員密集、使用功能顯然比住宅復(fù)雜得多，火災(zāi)危險(xiǎn)性大于住宅，所以即便是相同高度的民用建筑，在設(shè)置防煙方式方面，公共建筑也比住宅嚴(yán)格。倉庫和廠房屬于工業(yè)建筑，相比較民用建筑而言，工業(yè)建筑內(nèi)人的密集程度低，但是工業(yè)建筑火災(zāi)荷載大，發(fā)生火災(zāi)以后，可燃物的煙氣量大，煙氣控制難度大，特別是建筑高度相對較高的工業(yè)建筑，發(fā)生火災(zāi)以后煙氣控制困難，為了給工業(yè)建筑內(nèi)部人員疏散提供安全的通道，在建筑高度達(dá)到一定值以后，也應(yīng)當(dāng)采用更為可靠的機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式。

二、建筑高度對防煙方式的影響

建筑高度越高，火災(zāi)撲救難度越大，人員疏散時(shí)間越長。所以，對于高層建筑而言，采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式更為合理?！稛熞?guī)》第3.1.2條對公共建筑、工業(yè)建筑設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式的高度限值是大于50m;對住宅建筑則是大于100m。同理，《煙規(guī)》第3.1.3條對50m和100m以下的建筑也進(jìn)行了明確規(guī)定：“……應(yīng)采用自然通風(fēng)系統(tǒng);當(dāng)不能設(shè)置自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)?！边@一規(guī)定的意義在于防煙方式僅限于自然通風(fēng)、機(jī)械加壓兩種，根據(jù)不同的對象，合理選擇其中一種，這兩種方式各有優(yōu)、缺點(diǎn)，相對而言自然通風(fēng)的設(shè)置有其自身的條件，如果達(dá)不到條件或者由于種種原因不能設(shè)置，則還應(yīng)當(dāng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式。

三、樓梯間對防煙方式的影響

樓梯間是生命安全通道，設(shè)置防煙排煙設(shè)施、加強(qiáng)消防安全管理是非常關(guān)鍵的。2015年6月25日，河南省鄭州市金水區(qū)西關(guān)虎屯新區(qū)4號樓2單元一層發(fā)生重大火災(zāi)中，一層樓梯間用戶接線箱內(nèi)起火冒煙，火勢迅速蔓延，樓梯間內(nèi)放置的電動(dòng)自行車、自行車、座椅等被引燃后產(chǎn)生大量高溫有毒煙氣，沿樓梯間向上擴(kuò)散。某酒店員工租住在2單元七層西戶，建筑面積約120m2，除衛(wèi)生間外其余房間用作集體宿舍，常住人員19名，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，共有17人居住。這些員工獲知火情后盲目逃生，強(qiáng)行穿越充滿高溫有毒煙氣的樓梯間，結(jié)果釀成15人死傷于樓梯間內(nèi)的慘劇，教訓(xùn)極為深刻。以下逐一分析各種形式的樓梯間在建筑防火中的情形。

（一）防煙樓梯間

防煙樓梯間是指在樓梯間入口處設(shè)置防煙的前室、開敞式陽臺或凹廊（統(tǒng)稱前室）等設(shè)施，且通向前室和樓梯間的門均為防火門，以防止火災(zāi)的煙和熱氣進(jìn)入的樓梯間。防煙樓梯間是防煙性能最好的樓梯間，與其他形式的樓梯間最大的區(qū)別在于有一個(gè)防煙的前室，前室既可以是封閉的，也可以是開敞式陽臺或凹廊。在防煙樓梯間中，防煙前室、開敞式陽臺、開敞式凹廊三者之間是等同關(guān)系，都是“前室”。但是需要注意的是，這三者中，只有防煙前室只能采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式，其他兩種“前室”均屬于自然通風(fēng)方式。正因?yàn)椤督ㄒ?guī)》對防煙樓梯間的定義是機(jī)械加壓送風(fēng)和自然通風(fēng)兩種方式并存的，所以《煙規(guī)》才對什么情況下采用機(jī)械加壓送風(fēng)、什么情況下采用自然通風(fēng)作出明確規(guī)定，以便于執(zhí)行和落實(shí)，實(shí)現(xiàn)防煙樓梯間的防煙效果。

1.防煙樓梯間在工業(yè)建筑中的應(yīng)用

《建規(guī)》第3.7.6條規(guī)定“建筑高度大于32m且任一層人數(shù)超過10人的廠房，應(yīng)采用防煙樓梯間或室外樓梯”，如果采用防煙樓梯間的話，則與《煙規(guī)》第3.1.2條在建筑高度的限值有所不同（50m和32m），從安全角度出發(fā)，既可以設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)，當(dāng)然也可以按照《煙規(guī)》第3.1.3條的規(guī)定，將“建筑高度大于32m且任一層人數(shù)超過10人的廠房”劃歸“建筑高度小于或等于50m的工業(yè)建筑”，而采用自然通風(fēng)系統(tǒng);當(dāng)不能設(shè)置自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。對于倉庫，《建規(guī)》第3.8.7條規(guī)定：“高層倉庫的疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間?！毙枰赋?，《建規(guī)》所指的“高層廠房、高層倉庫”是指建筑高度大于24m的非單層廠房、倉庫。由此可知，不論高層倉庫建筑高度多高，采用封閉樓梯間即可。當(dāng)然，如果采用防煙樓梯間，防煙方式的選擇與廠房相同。

2.防煙樓梯間在公共建筑中的應(yīng)用

在民用建筑中，防煙樓梯間也有廣泛的應(yīng)用?！督ㄒ?guī)》第5.5.12條規(guī)定：“一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應(yīng)采用防煙樓梯間?！币活惛邔庸步ㄖ前凑铡督ㄒ?guī)》表5.1.1進(jìn)行的分類，建筑高度大于50m的公共建筑以及其他符合《建規(guī)》表5.1.1規(guī)定的建筑，均屬于一類高層公共建筑。除一類高層公共建筑以外的其他高層公共建筑，均屬于二類高層公共建筑（≥24m）。當(dāng)一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑采用防煙樓梯間時(shí)，與《煙規(guī)》第3.1.2條所指的“建筑高度大于50m的公共建筑”在防煙方式設(shè)置高度的要求又有所不同。所以，即使是高層公共建筑采用防煙樓梯間，也要注意不一定全部采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式，如果建筑高度大于32m但小于或等于50m的二類高層公共建筑采用防煙樓梯間的話，按照《煙規(guī)》第3.1.3條的規(guī)定，應(yīng)將其劃歸“建筑高度小于或等于50m的公共建筑”，采用自然通風(fēng)系統(tǒng)也是可以的;當(dāng)不能設(shè)置自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。而一類高層公共建筑中“建筑高度大于50m的公共建筑”，只能選擇機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

3.防煙樓梯間在住宅建筑中的應(yīng)用

按照《建規(guī)》表5.1.1，一類高層住宅的高度起點(diǎn)是大于54m，二類高層住宅的高度起點(diǎn)是大于27m但不大于54m，同時(shí)，《建規(guī)》5.5.27條第3款規(guī)定：建筑高度大于33m的住宅建筑應(yīng)采用防煙樓梯間。又據(jù)《煙規(guī)》第3.1.2條，只有建筑高度大于100m的住宅建筑才應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。所以，結(jié)合起來看，即便是住宅采用了防煙樓梯間，如果建筑高度沒有達(dá)到100m，均可以采用自然通風(fēng)系統(tǒng);當(dāng)不能設(shè)置自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

（二）封閉樓梯間

封閉樓梯間是指在樓梯間入口處設(shè)置門，以防止火災(zāi)的煙和熱氣進(jìn)入的樓梯間。相比較防煙樓梯間，防煙性能差一些，但是也有廣泛的應(yīng)用。例如高層廠房和甲、乙、丙類多層廠房以及高層倉庫的疏散樓梯，在民用建筑中，高層公共建筑裙房和建筑高度不大于32m的二類高層公共建筑，其疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間。在多層公共建筑中，除與敞開式外廊直接相連的樓梯間外，應(yīng)采用封閉樓梯間的公共建筑更多，例如6層及以上的公共建筑均應(yīng)采用封閉樓梯間。按照《煙規(guī)》第3.1.6條，封閉樓梯間應(yīng)采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，不能滿足自然通風(fēng)條件的封閉樓梯間，應(yīng)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

（三）剪刀樓梯間

剪刀樓梯間是一種特殊的樓梯間，《建規(guī)》第5.5.10條對高層公共建筑采用剪刀樓梯間作出了具體規(guī)定，要求在高層公共建筑中采用的剪刀樓梯間應(yīng)為防煙樓梯間，樓梯間的前室應(yīng)分別設(shè)置，因此在高層公共建筑中的剪刀樓梯間可按照防煙樓梯間考慮;剪刀樓梯間在住宅建筑中比較常見，《建規(guī)》第5.5.28條有具體要求，但也要求應(yīng)采用防煙樓梯間?！蹲≌O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-2011也有具體要求，因此可以把剪刀樓梯間視為一種特殊的防煙樓梯間。其防煙系統(tǒng)的設(shè)置，也要參照防煙樓梯間的要求進(jìn)行，不再贅述。

四、前室對防煙方式的影響

前室與樓梯間密切相關(guān)，綜合起來看，前室的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在“合用”上，《煙規(guī)》對獨(dú)立前室、合用前室均給出了明確的定義，合用指的是防煙樓梯間前室與消防電梯前室合用（簡稱“兩合用”）;共用前室特指剪刀樓梯間的兩個(gè)樓梯間共用同一前室。雖然《建規(guī)》第5.5.28條明確規(guī)定剪刀樓梯間的前室或共用前室不宜與消防電梯的前室合用，但是在實(shí)際工作中，確實(shí)存在剪刀樓梯間的兩個(gè)樓梯間共用同一前室之外，還和消防電梯前室合用的情形，這是一種特殊情況，可視為“三合用”。三合用樓梯間的使用面積不應(yīng)小于12m2，且短邊不應(yīng)小于2.4m。

前室采取防煙措施在前文已論述甚多，那么，如果前室采取防煙措施的話，樓梯間還需不需要采取防煙措施呢？《煙規(guī)》第3.1.3條按照兩種情況分別做出了要求：①如果兩合用前室或者獨(dú)立前室采用全敞開的陽臺或凹廊，樓梯間可不設(shè)置防煙系統(tǒng);②如果兩合用前室或者獨(dú)立前室設(shè)有兩個(gè)及以上不同朝向的可開啟外窗，且獨(dú)立前室兩個(gè)外窗面積分別不小于2m2，合用前室兩個(gè)外窗面積分別不小于3m2，樓梯間也可不設(shè)置防煙系統(tǒng)。第①種情況實(shí)際上是鼓勵(lì)采用全敞開的陽臺或凹廊，實(shí)現(xiàn)真正意義上的自然通風(fēng)，第②種情況實(shí)際上是對第①種情況的替代措施，用不同朝向的可開啟外窗代替全敞開的陽臺或凹廊，雖然效果不見得比第①種情況好，但是也為自然通風(fēng)創(chuàng)造了條件;也可以說，一定數(shù)量的不同朝向可開啟外窗，實(shí)質(zhì)上是一種半敞開的陽臺或凹廊。這一措施對降低防煙系統(tǒng)造價(jià)有益。

進(jìn)一步地，如果樓梯間采取防煙措施，是采用哪一種防煙措施呢？《煙規(guī)》第3.1.3條也按照兩種情況分別作出了要求：①當(dāng)獨(dú)立前室、共用前室及合用前室的機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置在前室的頂部或正對前室入口的墻面時(shí)，樓梯間可采用自然通風(fēng)系統(tǒng)。這里就要求最好把前室的機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置在前室的頂部，或者把機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置成正對前室入口的墻面，這種情況可以看做是一種變通措施，如果當(dāng)獨(dú)立前室、共用前室及合用前室采用的不是機(jī)械加壓送風(fēng)方式，根本沒有機(jī)械加壓送風(fēng)口，這種情況自然也就不能成立了，因此這是一種專門針對獨(dú)立前室、共用前室及合用前室采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式的情況而言的。②如果做不到第①種要求，則樓梯間應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，也就有可能出現(xiàn)前室和樓梯間均采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng);前室采用機(jī)械加壓送風(fēng)、樓梯間采用自然通風(fēng)等多種組合。

除此以外，如果建筑高度小于或等于50m的建筑，樓梯間設(shè)置加壓送風(fēng)井（管）道確有困難時(shí)，樓梯間可采用直灌式加壓送風(fēng)系統(tǒng)。直灌式加壓送風(fēng)系統(tǒng)只適用于樓梯間加壓送風(fēng)，是機(jī)械加壓送風(fēng)的一種變化形式。直灌式加壓送風(fēng)系統(tǒng)適用于既有建筑的改造，在新建建筑設(shè)計(jì)防煙系統(tǒng)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)采用直灌式加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

GB51251-2017.建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

GB50016-2014.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）[S].

GB50096-2011.住宅設(shè)計(jì)規(guī)范[S].