摘要：以實(shí)際項(xiàng)目為例，詳細(xì)介紹了為配合不同的建筑類型、布局等在滿足現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上做的排煙設(shè)計(jì)，包括劇院、古建筑、展館、室內(nèi)滑雪館和地下車庫(kù)五種不同類型建筑，總結(jié)了有代表性的排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題及解決思路，以期能為同類工程的排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：排煙系統(tǒng)；排煙口；最大允許排煙量；環(huán)形排煙系統(tǒng)；消防設(shè)計(jì)；車庫(kù)排煙

中圖分類號(hào)：TU998.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-1227（2024）06-0103-04

為給使用者提供豐富多樣的體驗(yàn)，各類建筑物形式多種多樣，內(nèi)部空間構(gòu)造新穎獨(dú)特。與此同時(shí)，消防安全的問題也不容忽視，如何在協(xié)調(diào)建筑形式的基礎(chǔ)上，既能滿足規(guī)范要求又可以進(jìn)行有效的防排煙設(shè)計(jì)，這對(duì)暖通設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。本文主要圍繞五種不同的建筑形式的排煙設(shè)計(jì)展開研究。

1 劇院類

復(fù)雜橫向結(jié)構(gòu)空間通常是沿水平方向、由不同建筑高度的空間組成的一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)空間，如劇院建筑中的觀眾廳和舞臺(tái)、電影院的影廳、學(xué)校建筑中的階梯教室等特殊用途的空間[1]。在實(shí)際的排煙設(shè)計(jì)中，由于未認(rèn)真研究建筑構(gòu)造的空間關(guān)系，或與建筑設(shè)計(jì)師的溝通不足以致建筑方案修改后，排煙方案還沿用原來的設(shè)計(jì)，最終導(dǎo)致排煙設(shè)計(jì)的不合理，因此，一定要結(jié)合其實(shí)際構(gòu)造結(jié)構(gòu)特征才能夠保證設(shè)計(jì)效果。

以某市委黨校遷建項(xiàng)目2#報(bào)告廳為例，建筑內(nèi)分主席臺(tái)、報(bào)告廳和配套房間等，簡(jiǎn)化建筑構(gòu)造模型見圖1，可以看到報(bào)告廳內(nèi)存在多種高度。若按高度不同劃分為不同的防煙分區(qū)，只需要考慮擋煙垂壁的設(shè)置位置及高度；當(dāng)沒有區(qū)分建筑高度劃分為同一防煙分區(qū)時(shí)，同一連通空間內(nèi)則存在高度落差關(guān)系。當(dāng)考慮此類空間的排煙設(shè)計(jì)時(shí)，如何確定房間凈高度、清晰高度就成為一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在此，筆者將2#報(bào)告廳簡(jiǎn)化為頂平底不平模型，當(dāng)然也還有底平頂不平模型（如挑高大堂和電梯廳區(qū)域）、底不平頂不平模型（如車庫(kù)斜坡式地面），此處不過多討論。

在2#報(bào)告廳中，僅分析主席臺(tái)和報(bào)告廳這一連通場(chǎng)所，屋頂均為坡屋面，但吊頂形式為平屋頂，高度為9.5m。設(shè)計(jì)中分為2個(gè)防煙分區(qū)：主席臺(tái)和報(bào)告廳，主席臺(tái)內(nèi)不存在高度落差關(guān)系，報(bào)告廳內(nèi)存在下沉樂池，且為階梯式地面。因樂池及排煙機(jī)房下方的觀眾席座位占整個(gè)空間的比例較小，根據(jù)抓大放小原則，不考慮下沉高度和縮小高度的影響。建筑高度取吊頂?shù)诫A梯式地面的最低地面的高度，即與主席臺(tái)地面標(biāo)高相同；室內(nèi)凈高取吊頂?shù)诫A梯式地面的最高處的高度（本案例中為H2=8m）。相關(guān)排煙計(jì)算見表1，因排煙量較大，每個(gè)防煙分區(qū)分為2個(gè)支路，2個(gè)防煙分區(qū)共用一套風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)形式見圖2。

2 古建筑類

以正在建設(shè)中的某寺擴(kuò)建項(xiàng)目為例，建筑形式為仿古建筑，地上展覽部分為多層坡屋頂結(jié)構(gòu)，坡頂最高處已超過20m，但人員活動(dòng)區(qū)僅為地面區(qū)域，6m以上區(qū)域只有結(jié)構(gòu)構(gòu)件，本次設(shè)計(jì)按照6m凈高計(jì)算排煙量，2.8m作為設(shè)計(jì)清晰高度，在4.5m處設(shè)置側(cè)排煙口，利用展廳兩側(cè)佛龕下部區(qū)域作為排煙機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置5臺(tái)高溫軸流排煙風(fēng)機(jī)，排煙立管由建筑專業(yè)人員負(fù)責(zé)裝飾，排煙平面見圖3，排煙立管剖面見圖4。

值得注意的是，側(cè)排煙口高度為600mm，頂標(biāo)高為4.8m，在計(jì)算單個(gè)排煙口的最大允許排煙量時(shí)，排煙系統(tǒng)吸入口最低點(diǎn)之下的煙氣層厚度，按排煙口底標(biāo)高4.2m計(jì)算還是按中心標(biāo)高4.5m計(jì)算？《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》條文說明的位置參考圖中標(biāo)示的是從排煙口中心之下開始計(jì)算。設(shè)計(jì)過程中筆者查閱了規(guī)范參考的美國(guó)NFPA92，其5.6.3條論述翻譯與規(guī)范正文表述一致，而未見類似條文說明中的位置參考圖，因此本設(shè)計(jì)仍以正文表述為準(zhǔn)[2]，按排煙口底標(biāo)高4.2m計(jì)算。

此案例中，消防設(shè)計(jì)與建筑構(gòu)造巧妙結(jié)合，有效地兼顧功能性和美觀性；寺廟特殊的建筑形式使消防設(shè)計(jì)更具獨(dú)特性。

3 展館類

以某大熊貓展館為例，地上建筑面積為2194.32m2，地下建筑面積為293.98m2，建筑高度為7.2m，地上防火等級(jí)二級(jí)，地下一級(jí)，包括室內(nèi)公眾自然科普展廳、內(nèi)部辦公用房、設(shè)備用房、室外庭院，室外眺望平臺(tái)。

地上展覽區(qū)采用機(jī)械排煙系統(tǒng)，利用擋煙垂壁或隔墻將本層劃分為四個(gè)防煙分區(qū)。其中展廳1、展廳2、入口大廳、展廳內(nèi)走廊采用機(jī)械排煙，根據(jù)每個(gè)防煙分區(qū)的層高計(jì)算其排煙量，共用一套排煙風(fēng)機(jī)，排煙風(fēng)機(jī)設(shè)在偏中位置，左右分2個(gè)支路，分別帶2個(gè)防煙分區(qū)，見圖5。

根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，防煙分區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)與最近的排煙口之間的水平距離不應(yīng)大于30m，導(dǎo)致實(shí)際設(shè)計(jì)中兩個(gè)風(fēng)管末端距離很近。筆者在相關(guān)文獻(xiàn)中查到類似做法，即環(huán)形走道設(shè)兩口排煙豎井，將標(biāo)準(zhǔn)層各防煙分區(qū)的水平排煙主管連通形成排煙環(huán)路，單口豎井負(fù)擔(dān)的排煙量為任意兩個(gè)相鄰防煙分區(qū)排煙量之和最大值的一半[3]。

4 室內(nèi)滑雪館

以某文旅城為例，雪世界主要功能為室內(nèi)滑雪場(chǎng)及其配套用房，包含雪區(qū)、服務(wù)區(qū)（暖區(qū)）、設(shè)備機(jī)房區(qū)等，其中，雪區(qū)3.5萬m2，包括140m的高級(jí)滑道、295m的中級(jí)滑道、66m的初級(jí)滑道、66m的滑雪學(xué)校、滑道緩沖區(qū)和準(zhǔn)備區(qū)等；暖區(qū)首層功能主要為雪具大廳及其配套后勤用房，二層為辦公區(qū)域，設(shè)備用房位于低區(qū)滑道下方。

由于本項(xiàng)目使用功能特殊、建筑規(guī)模大、建筑造型獨(dú)特，我國(guó)現(xiàn)行的消防設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范不能完全涵蓋此類建筑類型的消防設(shè)計(jì)，需要運(yùn)用消防性能化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析論證，以確證其消防設(shè)計(jì)是否可達(dá)到規(guī)范要求的同等水平。

對(duì)比國(guó)內(nèi)經(jīng)營(yíng)中的其他室內(nèi)滑雪館，可以看出建筑內(nèi)部基本無可燃物?；?zhǔn)備區(qū)及滑雪道空間體積較大，具有較好的蓄煙能力，并且滑雪館冷區(qū)內(nèi)部基本無可燃物。即使設(shè)置排煙系統(tǒng)，在低溫環(huán)境也會(huì)造成排煙口凍結(jié)，導(dǎo)致其無法正常工作，故本項(xiàng)目滑雪館冷區(qū)內(nèi)不設(shè)置排煙系統(tǒng)。

本項(xiàng)目滑雪館冷區(qū)可作為一個(gè)防火分區(qū)，內(nèi)部不再劃分防火分區(qū)，為控制火災(zāi)規(guī)模及過火面積，避免大面積火災(zāi)蔓延情況發(fā)生，同時(shí)保證人員疏散的安全，本項(xiàng)目各區(qū)域采取了相應(yīng)的防火分隔及控制可燃物的措施。暖區(qū)部分為局部二層建筑，在與冷區(qū)部分進(jìn)行防火分隔后，應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)多層建筑進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)。

5 地下車庫(kù)

根據(jù)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》附錄B可知，風(fēng)口下煙層厚度越大，單個(gè)排煙口的最大允許排煙量越大，且近乎線性增長(zhǎng)，相同排煙量下的排煙口數(shù)量則越少；此表應(yīng)用的前提是排煙系統(tǒng)吸入口最低點(diǎn)之下煙氣層厚度恰等于儲(chǔ)煙倉(cāng)厚度。擋煙垂壁或擋煙分割的高度決定了儲(chǔ)煙倉(cāng)的厚度，風(fēng)口的高度決定了煙氣層的厚度，確定這兩者的高度是一個(gè)權(quán)衡的過程，設(shè)計(jì)中往往是通過調(diào)整某一項(xiàng)指標(biāo)來?yè)Q取另一項(xiàng)指標(biāo)的優(yōu)化。如建筑條件緊張，還需考慮在風(fēng)管上部設(shè)排煙口；再者，因吊頂高度不確定或吊頂形式不確定，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先設(shè)定好了吊頂高度，但因后期裝修設(shè)計(jì)的介入，吊頂高度有所修改，甚至房間布局更是大改，導(dǎo)致沒有多余的空間來安裝排煙口，尤其是對(duì)于走道排煙口的計(jì)算，按一般經(jīng)驗(yàn)來說通常要設(shè)置三個(gè)甚至更多。綜上所述，排煙設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮防煙分區(qū)中有無吊頂，吊頂形式、儲(chǔ)煙倉(cāng)高度、清晰高度等因素。這種差異性不僅帶來了設(shè)計(jì)的困惑，也增加了審圖的困難。

據(jù)此設(shè)計(jì)思路，排煙計(jì)算書中需要標(biāo)注詳細(xì)，以便后期能夠迅速找到當(dāng)時(shí)背景下的設(shè)計(jì)依據(jù)，從而能夠更好地配合后期的裝飾裝修。通用的標(biāo)注內(nèi)容可包含空間吊頂方式、面積、凈高、最小清晰高度、設(shè)計(jì)清晰高度、最小儲(chǔ)煙倉(cāng)高度、設(shè)計(jì)儲(chǔ)煙倉(cāng)厚度。機(jī)械排煙補(bǔ)充熱釋放速率、排煙口的安裝高度、單個(gè)排煙口的最大排煙量等數(shù)據(jù)。自然排煙補(bǔ)充可開啟外窗面積和開啟高度等數(shù)據(jù)。

例如，某車庫(kù)地下建筑條件有限，留給風(fēng)管的空間不足，只能做250mm高的風(fēng)管。在做排煙設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)優(yōu)化權(quán)衡計(jì)算后最少需設(shè)4個(gè)風(fēng)口，每個(gè)風(fēng)口單獨(dú)一路支管，風(fēng)管尺寸為1250mm×250mm。車庫(kù)的排煙計(jì)算見表2，車庫(kù)排煙平面見圖6。

6 結(jié)束語

綜上所述，建筑的風(fēng)格千差萬別，尤其是文體類建筑，需要融入建筑的構(gòu)造形式進(jìn)行排煙系統(tǒng)的巧妙設(shè)計(jì)，同時(shí)還要考慮建筑的美觀性。當(dāng)存在爭(zhēng)議或者沒有明確規(guī)定的內(nèi)容時(shí)，必須因地制宜地根據(jù)空間的結(jié)構(gòu)、功能等特點(diǎn)，合理分析和解決消防排煙問題。

參考文獻(xiàn)

[1]田向?qū)帲呖宋?，王?復(fù)雜空間的排煙系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)審查常見問題[J].暖通空調(diào)，2022，52（S1）：224-227.

[2]NFPA 92-2018 Standard for Smoke Control Systems[S].

[3]俞學(xué)煒.環(huán)形排煙系統(tǒng)在辦公建筑中的應(yīng)用探析[J].福建建筑，2021（10）：118-121.