林星春 撒世忠 米秀伟
1 上海水石建筑规划设计股份有限公司
2 无锡市政设计研究院有限公司
3 力方数字科技集团有限公司
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017[1]于2018 年8 月1 日正式实施，引起了对建筑防烟排烟系统设计的讨论热潮，期间不少地方也陆续发布了一些地方规范、技术导则、审查要点、问题解答、研讨纪要等，笔者将这些文件与国家相关规范进行了对比，整理成文件汇编[2]并不断更新，同时对于同一个问题各省市做法区别较大，有些要求相悖，笔者对这些情况进行了总结。继《关于各地防排烟设计不同要求的建议措施》[3]后，笔者继续整理了另外几个争议性较大的问题进行探讨，并给出建议，供其他未进行明确解释的省市项目设计参考。
《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第8.1.9 条[4]中要求“设置在建筑内的防排烟风机应设置在不同的专用机房内”，对设置于室外的防排烟风机不做机房要求。GB51251 第4.4.5 条要求“排烟风机应设置在专用机房内。”条文说明中指出：为保证排烟风机在排烟工作条件下，能正常连续运行30 min，防止风机直接被火焰威胁，就必须有一个安全的空间放置排烟风机。
针对于GB51251 的要求，甘肃[5]、广东[6]、江西[7]、邢台[8]、无锡[9]的文件明确要求防排烟风机应设置在专用机房内，即使是屋顶型排烟风机也应设置在排烟机房内。
根据GB51251 相应条文说明对于室外防排烟风机设置于专用机房的原因来分析，考虑的是不因风雨、异物等侵蚀，不直接被火焰威胁的情况，故如果采用相应的措施能解决以上问题，则允许不设置专用机房而减少占用屋面的建筑面积指标。屋顶不设置排烟机房的替代性做法：当消防风机设置在室外时，应置于具有耐火极限不小于1.0 h、通风及耐火性能良好的保护箱体内（详见图1，台风高发地区不考虑此方案），箱体应满足防雨、防晒、通风散热及检修要求，且其周围至少6 m 范围内不应布置可燃物。另外，对于工业建筑、电力集控室或采用钢结构体系，且受条件限制无法在屋面设置风机房的公共建筑，满足室外耐候性能要求（耐腐蚀、抗强风、抗暴雨等性能）的屋顶式消防排烟风机或壁式排烟风机可直接设置于室外，但其周围至少6 m 范围内不应布置可燃物，确保风机在火灾发生时不受烟火影响，能够正常连续运行。且此时可不设GB51251 第4.4.10 条风机入口处的排烟防火阀。
图1 消防风机防护箱示意图
故陕西[10]、江苏[11]、四川重庆[12]、云南[13]、武汉[14]文件明确“工业建筑屋顶型排烟风机不需要设置风机房。”福建[15]、河南[16]、山东[17]、上海[18]、石家庄[19]、浙江[20]的文件中明确有困难时可采用消防风机防护箱的措施而可不设置专用机房。
GB51251 第3.3.5-3 条规定“机械加压送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一面上。当确有困难时，送风口的进风口与排烟风机的出风口应分开设置，且竖向布置时，送风机的进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘最小垂直距离不应小于6.0 m；
水平布置时，两者边缘最小水平距离不应小于20.0 m。”此条条文在执行时会产生以下未明确的问题，而使得部分省市在针对同一问题处理时会产生不同的做法要求：
（1）当机械加压送风机的进风口与排烟风机出风口设在非同一立面时，GB51251 未明确距离要求。长沙[21]、福建[15]、广西[22]、贵州[23]、江西[7]、山东[17]、上海[18]、陕西[10]、深圳[24]、石家庄[19]、徐州[25]、云南[13]、镇江[26]、浙江[15]文件明确要求。
（2）消防补风机的进风口与排烟风机的出风口GB51251 未明确距离要求。长沙[21]、贵州[23]、上海[18]、无锡[9]、云南[13]、镇江[26]、浙江[20]文件明确要求。
（3）当进风口为自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口以及自然补风口时，与机械排烟出风口之间GB51251 未明确距离要求。江苏[11]、上海[18]文件明确要求。
（4）自然排烟口与自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口之间GB51251 未明确距离要求。
（5）自然补风口与自然排烟口之间的距离GB51251 未明确距离要求。江苏[11]文件明确要求。
故针对以上五个问题，笔者建议了以下统一技术措施一一对照：
（1）排烟风机的出风口与机械加压送风机和消防补风机的进风口设在同一朝向立面（含前后平行的立面）或屋面上时，送风机的进风口与排烟风机的出风口应分开设置，且竖向布置时，进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘垂直距离不应小于6 m；
否则两者边缘最小水平距离不应小于20.0 m。当送风口为自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口以及自然补风口时，与机械排烟出风口两者边缘垂直距离不应小于3 m；
否则两者边缘水平距离不应小于10 m。
（2）当机械加压送风机和消防补风机的进风口与排烟风机的出风口设在不同朝向立面上时，应按以下要求执行，如图2 所示：
图2 机械进风口和机械排烟口示意图
1）若相邻两个面之间外夹角≥225°或为非相邻的建筑面（如南面与北面、东面与西面等）时，进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘垂直距离不应小于3 m，否则要求沿外立面折线距离不小于10 m。
2）若相邻两个面之间外夹角＜225°且≥180°，可视为同一朝向的立面，进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘垂直距离不应小于6 m，否则要求沿外立面折线距离不小于20 m。
3）若相邻两个面之间外夹角＜180°，进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘垂直距离不应小于6 m，否则两者边缘水平距离不应小于20 m。
4）当送风口为自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口以及自然补风口时，与机械排烟出风口两者边缘垂直距离不应小于3 m；
否则，两者边缘水平距离或沿外立面折线距离不应小于10 m。
（3）自然排烟口不应位于自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口正下方，当自然排烟口顶部位置低于自然通风防烟方式楼梯间、前室、避难区域的外窗或开口的底部位置时，两者边缘水平距离或沿外立面折线距离不应小于5 m，如图3 所示。
图3 自然通风可开启外窗与自然排烟可开启外窗的距离
（4）疏散楼梯间靠外墙设置时，楼梯间、前室及合用前室外墙上的自然通风可开启外窗（口）或疏散门与两侧门、窗、百叶、洞口最近边缘的水平距离不应小于1.0 m。当疏散楼梯设置在室外不与建筑贴邻时，楼梯间自然通风可开启外窗（口）或疏散门与两侧门、窗、百叶、洞口最近边缘的水平距离不应小于2.0 m[4]。
（5）同一防烟分区的自然补风口在自然排烟口下部时（应设于储烟仓下沿以下），两者水平距离可不作限制。自然排烟口和自然补风口不在同一防烟分区时，自然补风口位置不限。
GB51251 第3.3.11 条要求“设置机械加压送风系统的封闭楼梯间、防烟楼梯间，在其顶部设置不小于1 m2的固定窗。靠外墙的防烟楼梯间，尚应在其外墙上每5 层设置总面积不小于2 m2的固定窗。”根据GB51251 第1.1.17 条术语定义“固定窗是设置在设有机械防烟排烟系统的场所中，窗扇固定、平时不可开启，仅在火灾时便于人工破拆以排出火场中的烟和热的外窗。”
由于固定窗定义为外窗，实际设计中不靠外墙的地下室楼梯间、内部楼梯间都无法在外墙设置固定窗，故当楼梯间或内区房间所处位置不靠外墙也不上屋面时，只能采取有效措施形成楼梯间或房间与室外之间的净面积不小于1.0 m2的封闭排热通道（土建夹层、土建风道、耐火极限不小于1.5 h 的风管）以实现上述目的[27]，如图4 所示。
图4 封闭排热通道（风管）做法示意图
湖南[28]和广东[6]的文件中明确了该排热通道的做法。而该排热通道管径大，且一般都会穿越前室等区域，实际如设置固定窗确有困难也可以采取其他方式代替固定窗以满足排热需求，如福建[15]、贵州[23]、江西[7]、江苏[11]、山东[17]、陕西[10]、四川重庆[12]、石家庄[19]、云南[13]、浙江[20]的文件中建议了以下排热措施：
（1）对于在首层不靠外墙的地下室楼梯间，其开向直通室外的通道或门厅的门，可视为该楼梯间顶部的固定窗。
（2）对于在首层不靠外墙的地下室楼梯间，当其与地上部分楼梯间共用，且地上部分楼梯间按相关规定设置了固定窗时，地下室楼梯间在首层与地上部分之间的防火分隔用的防火门，可作为地下室楼梯间顶部的固定窗使用。
（3）超高层建筑的避难层下部的楼梯间，处于交通核内，顶部无法设置固定窗时，交通核内的楼梯间在避难层上部按相关规定设置了固定窗时，可作为下部楼梯间的固定窗。
（4）体育场馆、航站楼等高大空间，疏散楼梯间受工艺制约，无法设置直接对外固定窗时，可在楼梯间顶部或上部侧墙上设置开向高大空间的固定窗。
（5）对于改造工程，当不涉及相关楼梯间立面改造时，可维持既有建筑相关部位外立面现状。
固定窗为暖通提资设置于外墙的消防排热设施，应由建筑专业实施，故建议消防固定窗内容纳入GB50016 第7 章灭火救援设施，与“救援场地和入口”并列，譬如上海的防排烟地方标准已不再列入相关该规范内容。
GB51251 第4.5.5 条要求“补风系统应与排烟系统联动开启或关闭”。此条要求过于宽泛，应明确为：当排烟区域采用自动控制方式进行补风时，补风系统应与排烟系统联动开启或关闭。仅设置手动可开启装置的补风设施，如手动可开启外窗可不联动，仅设置手动操作。
机械补风系统应和机械排烟系统对应设置，联动开启或关闭。补风系统补风量不小于排烟量的50%是指设置补风系统的防烟分区内补风口补风量不小于相应排烟口排烟量的50%，且补风机的补风量不小于相应排烟风机排风量的50%。补风机与排烟风机宜一一对应设置，排烟风机停止运行时，对应的补风机应连锁停止运行。若同一防火分区内有A、B、C、D、E 五个防烟分区，机械排烟系统1 负担防烟分区A、B、C，机械排烟系统2 负担防烟分区D、E，则优先设置机械补风系统1 对应机械排烟系统1、机械补风系统2 对应机械排烟系统2，当条件限制仅设置机械补风系统1同时对应机械排烟系统1 和机械排烟系统2 时，补风量应分别满足两个机械排烟系统的要求。也可以设置两个机械送风系统分别对应机械排烟系统2 中的两个防烟分区，但不应设置1 个机械补风系统对应B、C、D或者A、D、E 等，示例情况如表1 所示。
长沙[21]、广东[6]文件补风机与排烟风机需一一对应设置，即表1 中仅“机械补风系统优先设置情况”满足要求。
表1 机械补风系统与机械排烟系统对应情况示例表
笔者针对防排烟国家标准和各地文件中部分可商榷问题进行了讨论、辨析、补充，同时也可为没有明确文件规定的地方提供参考。其他如直通室外的疏散门是否可作为自然防排烟口、前室有多个入口时加压送风口如何设置、电动汽车库的两个防火单元是否可以合并消防系统等等也存在些许争议之处，待后续讨论。与人民生命及财产安全息息相关的消防防烟排烟设计在规范执行初期可以百花齐放、百家争鸣，展开充分的讨论与研究，但层出不穷的防排烟地方文件做法会对建筑设计和图纸审查带来困扰。因此建议根据国家规范编写者后续条文的进一步解释与补充，并采集各地编写的地方性标准与条文中的精华，对国家标准统一修订，使得建筑防烟排烟系统技术标准这一国家标准，更加完善与统一。
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