地下疏散樓梯間防煙設(shè)計(jì)探討

山東國(guó)舜建設(shè)集團(tuán)有限公司 溫金濤 李 輝

GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《煙規(guī)》)都對(duì)建筑防煙排煙設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格的要求。但在實(shí)施過程中，設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范中的某些條款理解不同。筆者結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)地下疏散樓梯間的防煙設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 規(guī)范對(duì)疏散樓梯間的要求

GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2018年版)第6.4.4.1條規(guī)定：“室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10 m或3層及以上的地下、半地下建筑(室)，其疏散樓梯應(yīng)采用防煙樓梯間；其他地下或半地下建筑(室)，其疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間?！币话闱闆r下，當(dāng)?shù)叵率也欢嘤?層時(shí)，室內(nèi)外地坪高差不會(huì)超過10 m，這種情況疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間。

《煙規(guī)》第3.1.6條規(guī)定：“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)。當(dāng)?shù)叵隆氲叵陆ㄖ?室)的封閉樓梯間不與地上樓梯間共用且地下僅為一層時(shí)，可不設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，但首層應(yīng)設(shè)置有效面積不小于1.2 m2的可開啟外窗或直通室外的疏散門?！薄稛熞?guī)》第3.2.1條規(guī)定：“采用自然通風(fēng)方式的封閉樓梯間、防煙樓梯間，應(yīng)在最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或者開口；當(dāng)建筑高度大于10 m時(shí)，尚應(yīng)在樓梯間的外墻上每5層內(nèi)設(shè)置總面積不小于2.0 m2的可開啟外窗或開口，且布置間隔不大于3層。”

2 地下疏散樓梯間能否采用自然通風(fēng)防煙

地下疏散樓梯間如采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施，設(shè)計(jì)方法差別不大。然而當(dāng)?shù)叵率枭翘蓍g采用自然通風(fēng)防煙時(shí)，設(shè)計(jì)人員或施工圖審查機(jī)構(gòu)人員在具體做法上就會(huì)產(chǎn)生分歧。

筆者曾設(shè)計(jì)過一個(gè)工程，該項(xiàng)目有2個(gè)地下封閉樓梯間。初步設(shè)計(jì)審查時(shí)均按采用自然通風(fēng)防煙的做法(見圖1)。施工圖審查時(shí)不同意該做法，審圖人認(rèn)為應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式或者另一種自然通風(fēng)防煙的做法(見圖2)。由于該項(xiàng)目建筑功能較為復(fù)雜，建筑面積有限，只能在其中一個(gè)封閉樓梯間隔出送風(fēng)機(jī)房。最終的做法為：一個(gè)封閉樓梯間采用機(jī)械加壓送風(fēng)，另一個(gè)采用自然通風(fēng)防煙(見圖2)，該做法通過了初步設(shè)計(jì)審查。

圖1 封閉樓梯間自然排煙做法一

圖2 封閉樓梯間自然排煙做法二

然而在該項(xiàng)目施工圖審查時(shí)，審圖人認(rèn)為地下封閉樓梯間都應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式，不能采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，認(rèn)為《煙規(guī)》第3.2.1條是對(duì)地上封閉樓梯間的規(guī)定，不適用于地下封閉樓梯間。

自然通風(fēng)防煙系統(tǒng)不需要專門的排煙設(shè)備，不設(shè)專門的風(fēng)機(jī)房，降低了建筑成本；沒有機(jī)械設(shè)備，避免了設(shè)備使用時(shí)產(chǎn)生故障，也減少了設(shè)備維護(hù)成本；火災(zāi)時(shí)不受電源中斷的影響，可靠性較好。該方式構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，因此《煙規(guī)》第4.1.1條明確規(guī)定，優(yōu)先采用自然排煙系統(tǒng)。

沒有明確的條文規(guī)定地下封閉樓梯間不適用《煙規(guī)》第3.2.1條，所以地下封閉樓梯間可以采用自然通風(fēng)系統(tǒng)?！稛熞?guī)》頒布之前的工程設(shè)計(jì)，地下封閉樓梯間采用圖1、2的做法較普遍，且得到了各部門的認(rèn)可。

2019年4月，《〈浙江省消防技術(shù)規(guī)范難點(diǎn)問題操作技術(shù)指南〉建筑防煙排煙系統(tǒng)補(bǔ)充技術(shù)要求》(2019年版)(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)指南》)實(shí)施。《技術(shù)指南》第5條明確了地下疏散樓梯間可采用自然通風(fēng)防煙方式，包括地下1、2層的封閉樓梯間和地下1、2層防煙樓梯間(最底層室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差小于或等于10 m)，自然通風(fēng)防煙方式的具體做法應(yīng)滿足規(guī)范要求。

對(duì)于地下3層及以上(或最底層室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10 m)的防煙樓梯間，如采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，《技術(shù)指南》要求，防煙樓梯間“貼鄰下沉式廣場(chǎng)等室外空間布置且滿足自然通風(fēng)要求”；否則，采用機(jī)械加壓送風(fēng)。由于此時(shí)地下疏散樓梯間層高較高，加大了疏散樓梯間自然通風(fēng)和人員疏散的難度，所以盡量不采用自然通風(fēng)防煙方式，除非有良好的自然通風(fēng)條件。

綜上所述，當(dāng)?shù)叵率枭翘蓍g具有良好的自然通風(fēng)條件時(shí)，可以采用自然通風(fēng)防煙方式，否則應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)械加壓送風(fēng)防煙設(shè)施。

3 地下疏散樓梯間采用自然通風(fēng)防煙的做法

1) 對(duì)于僅地下1層的封閉樓梯間，當(dāng)該樓梯間不與地上樓梯間共用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先設(shè)置自然通風(fēng)設(shè)施。一般在封閉樓梯間首層設(shè)置有效面積不小于1.2 m2的可開啟外窗或直通室外的疏散門即可。從工程實(shí)踐上來(lái)看，該做法較容易實(shí)現(xiàn)；如確實(shí)無(wú)法滿足自然通風(fēng)條件，則應(yīng)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)。

2) 對(duì)于地下2層(小于10 m深)封閉樓梯間，從工程實(shí)踐來(lái)看，設(shè)置自然通風(fēng)設(shè)施的常見做法有以下2種。

做法一，在封閉樓梯間地上部分外墻上設(shè)置排煙窗，使其滿足通風(fēng)防煙規(guī)范要求。一般來(lái)說(shuō)地下樓梯間與地上樓梯間不共用，如果地下封閉樓梯間在首層靠外墻時(shí)，在該外墻上設(shè)置外窗，這樣也可以增強(qiáng)樓梯間的空氣流通，改善地下樓梯間的自然通風(fēng)條件；同時(shí)在該樓梯間最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或者開口。具體做法如圖1所示。

做法二，樓梯間設(shè)置通風(fēng)窗井，使其滿足通風(fēng)防煙規(guī)范要求。貼鄰封閉樓梯間設(shè)置通風(fēng)窗井，封閉樓梯間與窗井隔墻上設(shè)置通風(fēng)窗，窗井出地面后側(cè)面設(shè)置百葉窗，這樣可以增強(qiáng)樓梯間的空氣流通，達(dá)到封閉樓梯間的自然通風(fēng)條件；同時(shí)應(yīng)在該樓梯間最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或開口，一般在封閉樓梯間直通室外的疏散門或外墻的上部設(shè)置。具體做法如圖2所示。

確定做法一外墻上開窗面積和做法二窗井開窗面積很重要，也是本文討論的重點(diǎn)。

做法一、二根據(jù)《煙規(guī)》第3.2.1條的要求“在最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或開口”。對(duì)于地下封閉樓梯間還應(yīng)執(zhí)行該條“采用自然通風(fēng)方式的封閉樓梯間……,當(dāng)建筑高度大于10 m時(shí)，尚應(yīng)在樓梯間的外墻上……設(shè)置總面積不小于2 m2可開啟外窗或開口”的規(guī)定。這樣采用雙管齊下的高標(biāo)準(zhǔn)做法，就可以保證有足夠的室外空氣進(jìn)入該樓梯間，使煙氣及時(shí)從樓梯間最高部位設(shè)置的外窗排出。另外，通風(fēng)井的橫截面凈面積也不應(yīng)小于2 m2。

綜上所述，做法一外墻上開窗面積和做法二窗井開窗面積不應(yīng)小于2 m2是合適的。

3) 當(dāng)建筑地下室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10 m或3層及以上時(shí)，地下、半地下建筑(室)應(yīng)設(shè)置防煙樓梯間。此防煙樓梯間可設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，該做法較為普遍；在工程實(shí)踐中，也有設(shè)計(jì)人員采用自然通風(fēng)的防煙方式，具體做法參照?qǐng)D2，此時(shí)其窗井開窗面積應(yīng)滿足《煙規(guī)》第3.2.1條的規(guī)定。

4 結(jié)論

1) 當(dāng)?shù)叵聵翘蓍g不超過2層且樓梯間高度不超過10 m時(shí)，可采用自然通風(fēng)防煙，該方式相較于機(jī)械加壓送風(fēng)具有更高的可靠性，維護(hù)成本低。

2) 當(dāng)?shù)叵聵翘蓍g采用自然通風(fēng)防煙時(shí)，可設(shè)置窗井或者在其首層外墻位置設(shè)可開啟外窗，開窗面積不小于2 m2，通風(fēng)井的橫截面凈面積也不應(yīng)小于2 m2，同時(shí)在其最高部位設(shè)置面積不小于1.0 m2的可開啟外窗或開口。

3) 地下防煙樓梯間在具備良好自然通風(fēng)條件時(shí)可優(yōu)先采用自然通風(fēng)防煙，否則應(yīng)設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。