【暖通学院】新规下的防排烟设计——中庭排烟

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由建筑物围合而形成的空地叫做中庭，可以是花园、广场、球场或者在四合院中间的空地。在公共建筑中，中庭一般是指开阔的空间,通常是几层楼通高的空间,并在其立面或者屋顶上开窗,在写字楼中，中庭一般紧邻建筑的主入口。

《中庭建筑一开发与设计》：

英国建筑师、理论家理査.萨克森在其著作《中庭建筑一开发与设计》一书中,对中庭定义是“一个高大的入口空间、中心庭院及带有屋顶的半公共空间”。

《中国土木建筑百科辞典》：

古希腊住宅正中由回廊和房间围绕而成的庭院。近现代特别是20世纪六七十年代发展成为旅馆中多层的室内大厅，后又被广泛地运用在办公楼、购物中心等各类大中型公共建筑中，又称为四季厅或共享大厅。

GB50504—2009：

《民用建筑设计术语标准》

中庭：建筑中贯通多层的室内大厅。

回廊：围绕中庭或庭院的走廊

DGJ08-88—2006

《建筑防排烟技术规程》

3层或3层以上、对边最小净距离不小于6 m，且连通空间的最小投影面积大于100 ㎡的大容积空间。

对防排烟来说，最靠谱的是上海的规程，上海虽是大都市，毕竟不是国标，能用吗？

为什么是100㎡ ？

《建规》8.5.3条：民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施：公共建筑内建筑面积大于100 ㎡且经常有人停留的地上房间。

也就是说，小于100 ㎡的地上房间是没有排烟要求，既不需要设置机械排烟，也不必设置自然排烟。

所以，上海规程将小于100 ㎡的多层空间不作为“中庭”考虑，也就容易理解了。

因此，住宅、办公楼入口常见的面积不大、2层或3层通高的门厅，当面积不大于100 ㎡时，是不需考虑排烟的。

商场等的扶梯上下贯通的空间，也可不按“中庭”设置排烟。

此做法基本得到国内大多数地区“答疑文件”的认可，也算是“有理有据”吧。

2层还是3层？

上海规程将中庭定义为3层及3层以上的大空间，许多人纠结2层的挑空空间是不是要按中庭设计。

如前述，面积大于100 ㎡的地上经常有人场所，都应设置排烟系统，至于是否按中庭设计，影响的只是排烟量的大小。

防火玻璃分隔与防火卷帘分隔

对于某个通高的空间，当该空间与周围场所采用实体墙分隔时，无论高度多少，毫无疑问都属于房间。

当该通高空间与周围场所采用走道、回廊相连，周围房间向走道、回廊开门，或周围房间直接向该空间开门，此时，可分为2种情况（建筑面积小，不采用防火分隔、贯通空间为一个防火分区的除外）：

当该通高空间与周围场所之间采用防火玻璃分隔（首层除外），且防火玻璃的耐火极限满足《建规》相关要求时，可不作为中庭对待。

当该通高空间与周围场所之间采用防火卷帘分隔时，应视为中庭。

理由来自《建规》8.5.3的条文说明：

采用防火玻璃阻断了烟气的扩散，而防火卷帘的动作是有一定的时间延迟的，此时，烟气可能已经扩散了。

是中庭还是高大空间？

对于公共建筑来说，二层挑空高度肯定大于6 m，如按中庭，则执行GB51251—2017第4.6.5条，排烟量为40000 ~ 107000 m³/h。

如不按中庭，则应执行GB51251—2017第4.6.3条，排烟量也不小。

自然排烟计算

GB51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》对自然排烟口设置、计算进行了详细规定，可概括为：

自然排烟窗面积应根据排烟量、排烟口风速计算确定；

自然排烟窗应为储烟仓内的有效开口面积；

可开启外窗的有效开口面积应计算确定；

自然排烟窗应设置手动开启、集中手动开启或自动开启设施。

《玻璃幕工程技术规范》JGJ102—2003

4.1.5 幕墙开启扇的设置，应满足使用功能和立面效果要求，并应启方便，遜免设置在梁、柱、隔墙等位置。开启扇的开启角度不宜大于30°，开启距离不宜大于300 mm。

该条规定是从方便开启及安全的角度出发，开窗示意图如下。

可以看出，当可开启外窗扇高大于等于0.6 m，无论扇高为多少，每m宽度外窗的投影面积都是0.3 ㎡，据此可以复核幕墙可开启外窗的开启面积。

当中庭等高大空间用于排烟时，幕墙可开启外窗的安装高度远超过人员活动范围及操作高度，需设置远程手动开启装置或电动开启装置，此时，开启角度可不受此限。当开窗角度大于70°时，开启窗的窗扇面积即为有效面积。

实例1

某办公楼1,2层通高大堂，面积1036.2 ㎡，层高2×5.1m=10.2m，梁下净高9.5 m。

按中庭计算：

按老规范GB50045—95《高层民用建筑设计防火规范》、GB50016—2006《建筑设计防火规范》，中庭自然排烟窗面积为地面面积的5 %，本例为1036.2×0.05=51.81 ㎡。

按GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》

大堂周围内走道设置排烟、且有大于100 ㎡的房间，按4.6.5条第1款计算排烟量及自然排烟口面积。中庭排烟量107000 m³/h，自然排烟时有效排烟口面积59.4 ㎡。

可以看到，该中庭的排烟窗面积新旧规范差别不大。

最小清晰高度（自2层地面）：

Hq=1.6+0.1H’=1.6 m+0.1×5.1 m=2.1 m

储烟仓高度=5.1 m-0.7 m（梁高）-2.1 m=2.3 m

即自然排烟所需的59.4 ㎡的排烟窗应全部设在该2.3 m高度的外墙上，该中庭幕墙总长度102 m，设置满足自然排烟要求的电动可开启外窗应该问题不大，但需开窗角度＞70°，并征得建筑及幕墙公司的统一。

按房间计算：

该大堂二层采用防火卷帘与周围场所分隔，一层仅一段走道与大堂相连，其他房间均直接向外开口，可建议二层卷帘改为防火玻璃，按房间进行排烟量计算。

此时，执行表4.6.3，办公建筑、净高9.5 m、有喷淋，排烟量87000 m³/h，排烟窗风速0.64 m/s，则排烟口面积为37.6 ㎡。比按中庭计算减少32 %。

最小清晰高度（自一层地面）：

Hq=1.6+0.1H’=1.6 m+0.1×9.5 m=2.55 m

储烟仓高度=9.5 m-2.55 m=6.95m

储烟仓内所有高度内的外窗均为有效排烟窗，但仍应尽量设在高处。

实例2

下图中的大堂是大家质疑最多的一种情况，面积不到120 ㎡，1层与走道相通，2层通过卷帘与其他区域隔开。按老规范，此区域自然排烟口满足2%~5%地面面积即可，自然排烟问题不大；而按新《烟规》无论作为中庭还是房间，自然排烟都是不可能的了。

可以看出，无论是按中庭还是高大空间，虽然有所差别，但自然排烟实施的难度都相当大。

结论与建议面积不足100 ㎡的不需排烟；2层还是多层，作为划分中庭的标准意义不大；空间大的中庭有可能采用自然排烟，但要与建筑、外装专业做好配合，但其实难度很大；空间小的中庭，几乎不可能采用自然排烟。设计要按机械排烟进行考虑（预留排烟机房、排烟井道等）。防火玻璃分隔还是防火卷帘分隔应区别对待。自然排烟施工图设计深度：图纸中应标明：空间面积、净高、最小清晰高度、储烟仓高度、排烟窗开窗面积、开启角度、控制方式（手动控制时，绘出集中手动开启装置的位置，注明安装高度）。上述信息提给建筑及幕墙专业。

机械排烟施工图设计深度：

 1）图纸中应标明：空间面积、净高、最小清晰高度、储烟仓高度、排烟量、单个排烟口最大允许排烟量； 

2）排烟口布置：注意排烟量不超过允许排烟量、距墙距离大于2倍当量直 径、当排烟系统需要与与平时排风系统合用时，建议排烟系统设置常闭风口，平时排风系统设置常开风口，二者并联，在平时排风支管处设置电动防火阀，火灾时自动或电动关闭，同时满足严寒、寒冷地区与室外连接处应设置电动密闭风阀、并与风机连锁的要求；

 3）排烟机房设置：满足专用机房要求、排烟出口与室外进风口距离要求

 4）排烟管道：注明耐火极限。

来源：木子暖通