周振波 宋奇帆

【摘要】自2018年以來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門陸續(xù)頒布了地鐵工程防排煙設(shè)計(jì)的規(guī)范，對(duì)實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)起到了科學(xué)指導(dǎo)的作用。不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由于頒布時(shí)間、制定社會(huì)背景等存在差異，造成設(shè)計(jì)人員在內(nèi)涵理解及條文實(shí)施時(shí)，在思想上形成了很多疑慮。筆者依照國(guó)家現(xiàn)行的規(guī)范，結(jié)合實(shí)際工程案例，解讀“煙規(guī)”的適用性、排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量的選擇、防排煙風(fēng)口間距等幾大常見問題，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵車站;通風(fēng)排煙;防排煙設(shè)計(jì);防煙分區(qū)【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

地鐵為城市現(xiàn)代化發(fā)展中形成的一種客運(yùn)量龐大的快捷式交通工具，地鐵車站也是人員高度密集化的公共場(chǎng)所之一。和地面建筑相比較，地鐵車站有環(huán)境密閉、連通地面的疏散出口數(shù)目少、逃生路徑較漫長(zhǎng)等特點(diǎn)。若發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，高溫濃煙將快速蔓延，增加現(xiàn)場(chǎng)人員疏散滅火搶險(xiǎn)難度，煙氣中毒與窒息是造成人員傷亡的常見原因[1]。故而，在地鐵工程建設(shè)中，相關(guān)部門要科學(xué)布置防排煙設(shè)施，在事故場(chǎng)景下科學(xué)開展防排煙處理工作，這是減少人員傷亡及經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失的一項(xiàng)重要舉措。

1、地鐵防排煙設(shè)計(jì)的必要性

國(guó)內(nèi)大部分地鐵車站和區(qū)間隧道深埋在地下空間，在運(yùn)營(yíng)空間封閉化、通道狹窄漫長(zhǎng)、通風(fēng)欠佳、局部電氣設(shè)備突發(fā)故障、日常巡檢管理不徹底及人為破壞等諸多因素的作用下，若發(fā)生火災(zāi)事件，則車站中的氧氣會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)被消耗殆盡，并且會(huì)聚集大量高溫?zé)煔猓匀慌懦嬖谥^高的難度，進(jìn)而釀成十分嚴(yán)重的災(zāi)害事故。故而，通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)為地鐵防災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)完善的重要內(nèi)容之一，是其減少火災(zāi)場(chǎng)景下人員傷殘及財(cái)產(chǎn)損失量的有效途徑之一，具有較高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

2、新標(biāo)準(zhǔn)下地鐵車站防排煙設(shè)計(jì)相關(guān)問題

2.1“煙規(guī)”的適用性問題

《煙規(guī)》（GB51251-2017）為我國(guó)首本內(nèi)容具體、體系科學(xué)、實(shí)際可操作性較強(qiáng)的建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其是在歸納我國(guó)既往建筑防排煙經(jīng)驗(yàn)及科研成績(jī)的背景下，有針對(duì)性的參照國(guó)際層面上推行的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)建筑工程的特性及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)煙氣發(fā)展規(guī)律等制定出的。2018年8月初該規(guī)范正式實(shí)施，關(guān)于其對(duì)地鐵工程防排煙設(shè)計(jì)的適用程度，始終是廣大設(shè)計(jì)師面對(duì)的共同課題之一[2]。

《煙規(guī)》內(nèi)明確指出，該類標(biāo)準(zhǔn)在新、擴(kuò)、改建的工民建建筑的防排煙系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、安裝施工、質(zhì)檢及運(yùn)維管理領(lǐng)域均表現(xiàn)出較好的適用性。面對(duì)有特別使用需求或要求的工民建項(xiàng)目，若專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)設(shè)定了特殊規(guī)定準(zhǔn)則時(shí)，可以遵從。筆者主觀的認(rèn)為，城市地鐵車站是具有特殊用途的交通類建筑，除專業(yè)規(guī)范內(nèi)設(shè)定的條文規(guī)定以外，《煙規(guī)》中僅做出了有普適性的通用條文，包括防排煙管材、道風(fēng)速及防火閥布置等。

2.2防煙分區(qū)的劃分問題

2.2.1最大允許面積

（1）防煙分區(qū)的最大允許面積：標(biāo)準(zhǔn)的地下車站站廳、站臺(tái)公共區(qū)域的空間凈高是：通常情況下都會(huì)<6.0m，結(jié)合《煙規(guī)》內(nèi)規(guī)定要求，在這樣的工況下，要將防煙分區(qū)的最大允許面積控制在1000m2內(nèi)。但是依據(jù)《火規(guī)》，站廳公共區(qū)中各個(gè)防煙分區(qū)的最大允許建筑面積不可超過2000m2?？梢栽趨^(qū)域劃分成一個(gè)防煙分區(qū)。由此可見，以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間存在著顯著差異，具體設(shè)計(jì)時(shí)推薦按照《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》做出的要求實(shí)施。

（2）地下車站設(shè)備及管理用房區(qū)與公共區(qū)兩者的吊頂形式存在差別，通常其空間凈高2.5～6.0m?！稛熞?guī)》依照空間凈高差異，明文規(guī)定防煙分區(qū)的最大允許面積是500m2或1000m2[3]。但《火規(guī)》要求將設(shè)備管理區(qū)中各個(gè)防煙分區(qū)的最大允許建筑面積控制在750m2內(nèi)，兩者在要求上存在明顯的差別。

2.2.2長(zhǎng)邊最大允許長(zhǎng)度

（1）車輛所屬類型、編組數(shù)目、地面條件等因素均影響地鐵車站長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)情況，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)下地下車站有效站臺(tái)長(zhǎng)度120，140，186m不等，寬度區(qū)間20～25m。本文如下以站廳公共區(qū)140m×20m（長(zhǎng)×寬）的B車站為實(shí)例，分別執(zhí)行《煙規(guī)》、《火規(guī)》下該區(qū)的防煙分區(qū)設(shè)計(jì)情況。若執(zhí)行《煙規(guī)》，需要在站廳公共區(qū)內(nèi)規(guī)劃出4個(gè)防煙分區(qū)，其對(duì)排煙管道布設(shè)、系統(tǒng)調(diào)控等均提示較高要求，增加了現(xiàn)場(chǎng)綜合管道布置及控制難度。且對(duì)于站臺(tái)公共區(qū)而言，防煙分區(qū)的最大長(zhǎng)邊>120m，明顯超過了《煙規(guī)》內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合以上分析內(nèi)容，結(jié)合地鐵建筑的結(jié)構(gòu)特征，建議車站公共區(qū)在規(guī)劃防煙分區(qū)環(huán)節(jié)要嚴(yán)格執(zhí)行《火規(guī)》，在條件準(zhǔn)許時(shí)盡可能減小各個(gè)防煙分區(qū)面積差值且使其形狀方正，沖破防煙分區(qū)長(zhǎng)邊最大允許長(zhǎng)度做出的約束。

（2）對(duì)于地鐵設(shè)備管理區(qū)，其和常規(guī)公共建筑之間保持一致，可以按照《煙規(guī)》規(guī)定要求執(zhí)行其相應(yīng)防煙分區(qū)長(zhǎng)邊的最大允許長(zhǎng)度。在這里筆者要特別說(shuō)明的一點(diǎn)是，地鐵設(shè)備管理區(qū)的走道寬度通常要<2.5m，可以將其防煙分區(qū)的長(zhǎng)邊最大允許長(zhǎng)度可以放寬至60m[4]。

（3）排煙口與擋煙垂壁的現(xiàn)場(chǎng)安裝高度：在確定好防煙分區(qū)后，就要著重考慮排煙口與擋煙垂壁的相對(duì)安裝高度問題，不管是《煙規(guī)》還是《火規(guī)》，其均規(guī)定要將排煙口布置在儲(chǔ)煙倉(cāng)中?！稛熞?guī)》內(nèi)規(guī)定，如果吊頂開孔分布不均或開孔率低于25.0%時(shí)，要將擋煙垂壁布置在吊頂面之下，應(yīng)用不燃體在吊頂內(nèi)局部進(jìn)行防煙分隔。鑒于地鐵車站公共區(qū)是龐大空間的實(shí)際特征，其吊頂通常是開孔率高于25.0%的鏤空吊頂，所以安裝擋煙垂壁時(shí)應(yīng)由頂板面開始測(cè)算其高度。

2.3排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量的選擇問題

2.3.1車站公共區(qū)

針對(duì)層高低于6m的公共區(qū)，既有規(guī)范計(jì)算其排煙量的方法大體一致;若排煙設(shè)備同時(shí)負(fù)擔(dān)數(shù)個(gè)防煙分區(qū)時(shí)，則要按照同時(shí)提出2個(gè)最大防煙分區(qū)的煙量測(cè)算出系統(tǒng)的總排煙量，而各個(gè)防煙分區(qū)的實(shí)際排煙量嚴(yán)格依照建筑面積60m3/（h·m2）逐一計(jì)算。

2.3.2設(shè)備管理區(qū)

（1）選擇排煙量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：《煙規(guī)》中指出，若某場(chǎng)所的空間凈高未超過6.0m，按照60m3/（h·m2）測(cè)算出其排煙量，和《火規(guī)》內(nèi)的計(jì)算方法保持一致。而如果空間凈高在6.0m之上，則依照熱釋放速率及規(guī)范設(shè)定計(jì)算方法確定各個(gè)防煙分區(qū)的排煙量，比如某通風(fēng)空調(diào)機(jī)房（沒有配置噴淋裝置）的空間凈高7.0m、面積285㎡，《煙規(guī)》、《火規(guī)》要求的排煙量分別是168000m3/h、17100m3/h?？梢?，兩種標(biāo)準(zhǔn)下計(jì)算所得的排煙量相差10倍左右，對(duì)管道等設(shè)備布置、動(dòng)力配電等均提出更多更高要求，很難確保項(xiàng)目的合理性。故而，筆者推薦在規(guī)劃設(shè)計(jì)車站設(shè)備管理區(qū)的排煙量時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行地鐵類專業(yè)規(guī)范要求[5]。

（2）確定風(fēng)機(jī)選型風(fēng)量：針對(duì)風(fēng)機(jī)的最小排煙量這項(xiàng)指標(biāo)，《煙規(guī)》內(nèi)有確切規(guī)定，除走道排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量13000m3/h，其他區(qū)域都15000m3/h。而《火規(guī)》內(nèi)規(guī)定風(fēng)機(jī)的風(fēng)量要≥7200m3/h，可見兩者之間存在著顯著的不同。筆者結(jié)合既往工程實(shí)踐歷程，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，站在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可執(zhí)行性視角，為提升消防系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的安全性，推薦在設(shè)計(jì)車站排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量指標(biāo)時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行《煙規(guī)》要求。身為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員，在執(zhí)行《煙規(guī)》前，要綜合分析風(fēng)管、設(shè)備各自的漏風(fēng)情況，依照既有規(guī)范設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的選型風(fēng)量附加系數(shù)，取值范圍1.1～1.2?！稛熞?guī)》明文規(guī)定該選型系數(shù)<1.2，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真執(zhí)行。

2.4補(bǔ)風(fēng)口與排煙口兩者間距的問題

結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范內(nèi)做出的要求，有排煙系統(tǒng)存在的場(chǎng)所內(nèi)要有補(bǔ)風(fēng)裝置，當(dāng)下業(yè)內(nèi)常用的補(bǔ)風(fēng)形式以自然補(bǔ)風(fēng)、機(jī)械補(bǔ)風(fēng)為主。

2.4.1室外進(jìn)風(fēng)口與排煙出口

《煙規(guī)》要求，若豎向布置機(jī)械進(jìn)風(fēng)口與排煙口，兩者邊界的垂直距離最小值要≥6.0m，并且排煙口要處于進(jìn)風(fēng)口上方;沿著水平方向布置時(shí)，最短水平距離要≥20.0m?！痘鹨?guī)》內(nèi)指出，若應(yīng)用高風(fēng)亭，進(jìn)風(fēng)口一定要低于排風(fēng)口，且兩者的最短水平距離≥5.0m，且不建議布置在同個(gè)方向;若應(yīng)用的是敞口式低風(fēng)井，兩者的最短水平距離要≥10.0m[5]。

通過比較發(fā)現(xiàn)，關(guān)于進(jìn)風(fēng)口與排煙口兩者距離設(shè)計(jì)要求，《煙規(guī)》做出的要求明顯高于《火規(guī)》，因地鐵項(xiàng)目是用途特殊的建筑，并且其專業(yè)規(guī)范內(nèi)規(guī)定了以上兩類風(fēng)口距離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，故而為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程執(zhí)行《火規(guī)》要求即可。

2.4.2室內(nèi)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口

《煙規(guī)》內(nèi)指出，如果這兩個(gè)風(fēng)口被布置在同個(gè)防煙分區(qū)中時(shí)，要在儲(chǔ)煙倉(cāng)下沿之下布置補(bǔ)風(fēng)口，并將其和排煙口的水平間距控制在5.0m以上。面對(duì)以上兩類風(fēng)口的設(shè)置形式，《火規(guī)》規(guī)定要在室內(nèi)空間凈高1/2之下布置補(bǔ)風(fēng)口，和排煙口水平相距不能超過10.0m。從中可見，針對(duì)室內(nèi)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口兩者的設(shè)計(jì)，《火規(guī)》提出的要求在《煙規(guī)》之上，且《火規(guī)》屬于地鐵防火類專業(yè)規(guī)范的范疇，設(shè)計(jì)時(shí)要以此為基準(zhǔn)。

2.5防排煙風(fēng)機(jī)布置專用機(jī)房的問題

為了防止地鐵車站火災(zāi)場(chǎng)景下排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的相互干擾，既有國(guó)家規(guī)范都要求在專用機(jī)房中布置排風(fēng)機(jī)。

《煙規(guī)》內(nèi)強(qiáng)制性要求安裝排煙機(jī)的機(jī)房中不可以布置以上其他兩種風(fēng)機(jī)，若排風(fēng)機(jī)機(jī)房中配置了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，則要將其和火災(zāi)場(chǎng)景下進(jìn)行消防作業(yè)的通風(fēng)空調(diào)機(jī)房合并設(shè)置。而《火規(guī)》內(nèi)指出[6]，要結(jié)合地鐵項(xiàng)目的工程特征，若沒有條件把以上三類風(fēng)機(jī)布置在不同機(jī)房中時(shí)，可以適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)許三類風(fēng)機(jī)裝置共同機(jī)房，但要著重增加機(jī)房中排煙管道及相應(yīng)連接件的耐火極限，具體要在1.5h之上。綜合以上做出的分析內(nèi)容，在設(shè)計(jì)地鐵工程時(shí)，先考慮在獨(dú)立的專用機(jī)房中布置排煙機(jī)，其他風(fēng)機(jī)可以共用機(jī)房。

結(jié)語(yǔ)：

總之，城市地鐵工程屬于有特殊用途的交通建筑類型，在設(shè)計(jì)防排煙系統(tǒng)時(shí)，若專業(yè)規(guī)范內(nèi)有明文規(guī)定，則要嚴(yán)格執(zhí)行，否則參照?qǐng)?zhí)行《煙規(guī)》內(nèi)通用條文。在具體設(shè)計(jì)時(shí)一定要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，靈活使用規(guī)范要求，不斷完善防排煙系統(tǒng)，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，站在客觀角度分析設(shè)計(jì)中存在的問題，及時(shí)改進(jìn)，進(jìn)而最大限度的提升設(shè)計(jì)水平。

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