<p class="ql-block" style="text-align:center;">《建筑防烟排烟系统技术标准 GB51251-2017》第4.2.4条规定：当空间净高大于9m时，防烟分区之间可不设置挡烟设施。规范背后的深层逻辑究竟是什么呢？</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">一、技术经济及空间利用合理性分析</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">依据《建筑防烟排烟系统技术标准 GB51251-2017》第4.6.2条：</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">当采用自然排烟方式时，储烟仓的厚度不应小于空间净高的20%，且不应小于500mm；当采用机械排烟方式时，不应小于空间净高的10%，且不应小于500mm。同时储烟仓底部距地面的高度应大于安全疏散所需的最小清晰高度，最小清晰高度应按本标准相关规定计算确定。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">挡烟垂壁等挡烟分隔设施的深度不应小于储烟仓厚度。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">假设，场所空间净高等于10m，采用自然排烟方式，依据规范要求，挡烟设施的深度不应小于2m。若采用机械排烟方式，挡烟设施的深度也不应小于1m。1、空间净高越大，维护难度越大；</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">2、挡烟设施的深度越大，其维护成本越高；</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">3、即使采用电动挡烟垂壁，满足其空间利用性能的情况下，还需考虑其承载能力及可靠性等，从技术难度和经济可行性方面考虑，都是不太现实的。故而当空间净空高度大于9m时，设置挡烟设施在技术经济及空间利用上是不实际且不合理的。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">二、烟气填充时间与人员疏散时间的关系</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">1、火灾初期产生的热烟气会向上升腾，在顶棚下方形成逐渐下沉的“烟层”。当火灾探测器动作报警时，人员开始进行疏散。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">2、当空间净高≤9米时，往往需要设置挡烟设施来限制烟气的水平蔓延。而空间净高大于9米的高大空间场所，空间净高越大，从起火点到顶棚的距离就越长，加上水平距离大，热烟气上升到顶棚充满整个空间所需的时间就越长（不同于“烟囱效应”）。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">3、当空间净高大于9米时，即使不设置挡烟设施，清晰高度（烟气层下缘至室内地面的高度）在人员疏散所需要的时间内通常能保持在安全值以上，无需依赖挡烟设施来局部维持。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">三、烟气层化现象下的影响及措施</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">所谓“层化”现象是当建筑较高而火灾温度较低(一般火灾初期的烟气温度为50～60℃)，或在热烟气上升流动中过冷(如空调影响)，部分烟气不再朝竖向上升，按照倒塔形的发展而半途改变方向并停留在水平方向，也就是烟气过冷后其密度加大，当它流到与其密度相等空气高度时，便折转成水平方向扩展而不再上升。上升到一定高度的烟气随着温度的降低又会下降，使得烟气无法从高窗排出室外。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">当看到这个图示，不免会让人疑惑：“如果烟气层化导致烟气蔓延到其他区域怎么办？</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">”这就需要考虑到规范系统的协同防控了。别急，请听我慢慢道来。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><br></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">1、现行规范其他条款的补充</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>《建筑设计防火规范 GB50016-2014》</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">建筑内设置中庭时，其防火分区的建筑面积应按上、下层相连通的建筑面积叠加计算；当叠加计算后的建筑面积大于本规范第5.3.1条的规定时，应符合下列规定：</p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>1、与周围连通空间应进行防火分隔：采用防火隔墙时，其耐火极限不应低于1.00h；采用防火玻璃墙时，其耐火隔热性和耐火完整性不应低于1.00h，采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃墙时，应设置自动喷水灭火系统进行保护；采用防火卷帘时，其耐火极限不应低于3.00h，并应符合本规范第6.5.3条的规定；与中庭相连通的门、窗，应采用火灾时能自行关闭的甲级防火门、窗；</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">2、高层建筑内的中庭回廊应设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统；</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">3、中庭应设置排烟设施；</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">4、中庭内不应布置可燃物。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>《建筑防烟排烟系统技术标准 GB51251-2017》</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">4.1.3 建筑的中庭、与中庭相连通的回廊及周围场所的排烟系统的设计应符合下列规定：</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">1、中庭应设置排烟设施。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">2、周围场所应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中的规定设置排烟设施。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>3、回廊排烟设施的设置应符合下列规定：</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>1）当周围场所各房间均设置排烟设施时，回廊可不设，但商店建筑的回廊应设置排烟设施；</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>2）当周围场所任一房间未设置排烟设施时，回廊应设置排烟设施。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">4、当中庭与周围场所未采用防火隔墙、防火玻璃隔墙、防火卷帘时，中庭与周围场所之间应设置挡烟垂壁。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">5、中庭及其周围场所和回廊的排烟设计计算应符合本标准第4.6.5条的规定。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">6、中庭及其周围场所和回廊应根据建筑构造及本标准第4.6节规定，选择设置自然排烟系统或机械排烟系统。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>《建筑设计防火规范 GB50016-2014》（2018年版）对中庭空间的防火设计作出了系统性规定：</b>当中庭相连通的建筑面积超过一个防火分区最大允许建筑面积时，必须采用防火隔墙、防火玻璃隔断或防火卷帘等措施进行防火分隔。有效控制了火灾烟气的扩散范围，确保中庭与周边区域形成相对独立的防火单元，为人员安全疏散和火灾扑救创造了有利条件。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>《建筑防烟排烟系统技术标准 GB51251-2017》针对中庭空间的防排烟设计作出了系统性的规定，从防烟分区划分、排烟设施布置、排烟量计算到系统选型等方面提出了明确的技术要求。</b>从而有效解决了高大空间烟气层化、蓄烟困难等技术难题，确保火灾时能够形成稳定的清晰高度，为人员疏散和消防救援创造有利条件。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">2、旧规范对于烟气层化的约束</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">《高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2005年版）》</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">8.2.2.5 净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">室内中庭净空高度不超过12m的限制，是由于室内中庭高度超过12m时，就不能采取可开启的高侧窗进行自然排烟，其原因是烟气上升有“层化”现象。</p><p class="ql-block" style="text-align:center;">《高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2005年版）》针对高度大于等于12米的中庭，明确规定禁止采用自然排烟方式。这一规定主要是考虑到高大空间内可能出现的烟气层化现象，即高温烟气上升至一定高度后因冷却作用而停滞，形成稳定的烟气层，从而严重影响排烟效果。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(57, 181, 74);">四、结语</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;">消防系统是一个有机统一的整体，各子系统之间相互关联、协同作用，具有严密的逻辑性和系统性。希望本文能更好地帮助大家加深相关条文的理解和记忆，知其然更知其所以然。</p>