活动公告：

建筑设计防火规范4

9防烟与排烟

9.1 一般规定
9.1.1 本条规定了建筑中防烟与排烟的基本方式。 机械防烟或排烟与自然排烟方式，是目前各国均认可和采用的方式，在国内外有关规范中也有明确规定，在实际工程中应用普遍。

9.1.2
本条规定了应设置防烟设施的场所。
建筑物内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室都是建筑物着火时最重要的安全疏散通道。火灾时可通过开启外窗等自然排烟设施将烟气排出，亦可采用机械加压送风的防烟设施，使重要疏散通道内的空气压力高于其周围的空气压力，阻止烟气侵入。

9.1.3 本条规定了建筑防火设计中应设置排烟设施的范围。在这些建筑或场所内，应根据实际情况确定是采用自然排烟设施还是机械排烟设施进行排烟设计。

1 工业建筑中，因生产工艺的需要，房间面积超过300m2的地上丙类厂房比比皆是，有的无窗或设有固定窗，如洁净厂房等，有的则开有大面积外窗；有的平面面积达数万平方米，如电子、纺织、造纸厂房、钢铁与汽车制造厂房等。丙类厂房中人员较多，过去一直没有要求设置排烟的规定，发生火灾时给人员疏散和火灾扑救带来一定隐患。平面面积巨大的建筑物发生火灾后，依靠自然排烟，烟气往往排除困难。

2 仓库中的使用人员较少，故其面积有所调整，但考虑火灾扑救需要和防止发生轰燃，规定面积超过1000m2的丙类仓库应设排烟设施。

近期以来，汽车工业发展较快，多在屋面上设置了自然排烟天窗，厂房高度一般多在8～10m左右，国内类似建筑建成并投入使用的已有数百万平方米。因此，丁类厂房的排烟虽在本规范中无明确规定，但也需要根据具体情况认真研究是否采取排烟措施。

3 公共建筑如体育馆、礼(会)堂、展览馆、商场、超市、各类大型交易市场等大空间建筑，体量较大、功能复杂、使用人员密集，而且每层面积和火灾荷载都很大。本条规定了这些公共建筑中面积超过300m2、经常有人停留或可燃物较多的地上房间应设排烟设施，如体育馆的观众厅、展览馆的展览厅、商场的营业厅、礼(会)堂，还有多功能厅、餐饮等公共活动场所，可燃物较多的如书库、资料室、设备库等库房。

4 中庭在建筑中往往贯通数层，火灾时能使火势和烟气迅速蔓延，易在较短时间内充填或弥散到整个中庭，并通过中庭扩散到相邻空间。对此，设计者必须高度重视，结合中庭与相连通空间的特点和火灾荷载的大小与燃烧特性等采取有效的防烟、排烟设施。

中庭烟控是当前建筑防火研究的重点问题，但其基本方法包括减少烟气产生和控制烟气运动两方面。研究表明：要有效地进行中庭烟控，首先应限制中庭及相连空间内可燃物的存放数量，减少发生火灾的可能性。其次是安装自动喷水灭火系统，有效地降低火灾产生的热量和烟量，设置防烟隔断，限制烟气的扩散。设置机械排烟设施，能使烟气有序运动和排出建筑物、各楼层的烟层维持在一定的高度，为人员赢得足够的逃生时间。

中庭排烟设计需注意的问题：
1)现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045中规定：净高小于12m的中庭可开启的天窗或侧高窗的面积不小于该中庭地面积的5％时，可采用自然排烟的方式。该标准将自然排烟设置条件限制在12m高度的原因是因为烟气在上升过程中会因烟气温度降低而出现“层化”现象。

2)根据烟气控制理论，烟气在空间内蔓延很快，一般只需3～4s就可蔓延至12m高度。从实际火灾可证明这点，如某商业城是一幢耐火等级为一级的钢筋混凝土结构，整个中庭贯穿6层(中庭长45m、宽26m)，顶部为半圆形玻璃罩。1996年4月该建筑一层西北角起火，烧至中庭后热气流很快到达六层，并将顶部的玻璃外罩烤裂烧穿，使中庭变成了一个巨大的烟火羽流柱。中庭火灾时，的热气流很快升至12m以上，这样的实例在实际火场是常见现象。《中庭内火灾烟气流动规律的研究》(1999年8月，《消防科学与技术》)一文也指出：中庭内部一旦发生火灾，烟气在十几秒内就能升到27m的顶板处，并进一步形成烟气层。
根据所发生的中庭火灾实例和我国现在的经济状况及管理水平，结合自然排烟的特点，本次规范对中庭应设置机械排烟的高度未限制在12m。但因自然排烟受热压和密闭性等因素的影响，有条件时，虽具备自然排烟条件也宜采用机械排烟设施。

3)设计中要考虑会影响烟控系统效果的一些不利因素，如对烟气浮升羽流的阻碍或在中庭中形成预分层。前一种情况下，烟气有可能窜入相邻区域或其他需要保持一定安全时间的区域。后一种情况下，烟气可能不能上升到中庭的顶部，不但无法排出，而且还可能使烟气扩散到与之相通的空间。此外，在某些条件下，当排烟系统排除上部烟层中的烟气时，下部的冷空气会上升与之混合。这种现象也可能影响烟控系统的效果，导致中庭中的烟层高度下降。

5 根据中华人民共和国公安部第39号令《公共娱乐场所消防安全管理规定》中第十三条规定：“在地下室建筑内设置公共娱乐场所除符合本规定其他条款的要求外，应当设机械防烟排烟设施”。
此外，根据近几年的火灾教训，为切实保障人员生命安全，本条规定了建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所应当设置防烟排烟设施。由于这类场所因功能要求而通常较密闭，故一般宜采用机械方式。

6 无论是附建于建筑内的地下室还是独立建造的地下建筑，都不同于地上建筑。地下、半地下建筑(室)中自然采光和自然通风条件差。因地下空间对流条件差，火灾燃烧过程中缺乏充足的空气补充，可燃物燃烧慢、烟气多、温升快、能见度降低很快，大大增加人员恐慌心理，对安全疏散十分不利。烟气中所含CO、CO2、HF、HC1等多种有毒成分以及高温缺氧等都会对人体造成极大的危害。及时排除烟气，对保证人员安全疏散，控制火势蔓延，便于火灾扑救具有重要作用。
基于上述因素，地下空间的防排烟设置要求比地上空间严格。故本条规定地下室总建筑面积大于200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间等应设排烟设施。

7 根据试验观测，人在浓烟中低头掩鼻最大行走距离为20～30m。参考国外资料和我国国情，本条规定地下建筑、公共建筑及人员密集、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32m的高层厂房及其长度超过20m的地上、地下疏散内走道，其他建筑如公寓和通廊式居住建筑中长度大于40m的疏散走道应设置排烟设施(自然排烟或机械排烟)。其他建筑中的疏散走道主要指地上走道。

9.1.4
机械排烟系统与通风、空气调节系统一般应分开设置。但某些工程中，因建筑条件限制，空间管道布置紧张，需将空调系统和排烟系统合用一套风管。这时，必须采取可靠的防火安全措施使之既满足排烟时着火部位所在防烟分区排烟量的要求，也满足平时空调的送风要求。电气控制必须安全可靠，保证切换功能准确无误。 需说明的是，需设机械排烟系统的部位平时有通风系统，常常设计成一套风管，风机可采用双速风机。平时排风用低速，火灾排烟时用高速；也可采用2套风机，排风机和排烟机并联，火灾时切换，这种形式在设置机械排烟系统与通风系统的地下室多有采用。

9.1.5 本条规定了防烟与排烟系统中的风管、风口及阀门的制作材料以及排烟管道的布置要求。 1 排烟管道所排除的烟气温度较高，为保证火灾时送风、排烟系统安全可靠地运行，本条规定防烟与排烟系统的风管、风口及阀门等必须采用不燃材料制作。为避免排烟管道引燃附近的可燃物，规定排烟管道应采用不燃材料隔热，或与可燃物保持不小于150mm的间隙。

2 排烟金属管道厚度应按现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243的有关要求进行设计，见表28。

表28 钢板风管板材厚度(mm)
类别
风管直径D或长边尺寸b 圆形风管 矩形风管
中、低压系统 高压系统
D(b)≤320 0.50 0.50 0.75
320＜D(b)≤450 0.60 0.60 0.75
450＜D(b)≤630 0.5 0.60 0.75
630＜D(b)≤1000 0.75 0.75 1.00
1000＜(b)≤1250 1.00 1.00 1.00
1250＜(b)≤2000 1.20 1.00 1.20
2000＜(b)≤4000 按设计 1.20 按设计
注：1 螺旋风管的钢板厚度可适当减少10％～15％。

2 排烟系统风管钢板厚度可按高压系统矩形风管板材厚度确定。

地下建筑的环境通常较潮湿，易使常用的金属通风管道受到腐蚀。地上的有些建筑，特别是一些工业生产场所，空间内的空气相对湿度往往较大或具有较强的腐蚀性，也会发生类似情况。这些场所采用钢制管道时，钢板的厚度应适当加厚。

9.1.6 本条根据国外有关资料，规定了机械送风和机械排烟管道内的设计风速。