中庭排烟
由眉毛到鼻准头部位叫“中庭”(中停)。主管中年运程,执掌31~50岁之间的运势。中庭饱满鼻梁隆起,没有浓淡适宜,颧骨圆润有肉,则在中年运势顺风顺水,人生际遇高。这是中庭?是!但干不了排烟的活!维基百科站
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
走道排烟
走道、回廊、疏散走道、内走道
《民用建筑术语标准GB50504-2009》:
走廊(走道) corridor; passage:建筑物中的水平交通空间。
回廊 cloister:围绕中庭或庭院的走廊。可见,回廊是走廊的一种。
疏散走道未见规范有明确定义。
百度百科:疏散走道是疏散时人员从房间内至房间门,或从房间门至疏散楼梯或外部出口等安全出口的室内走道。
只要是疏散经过的通道,不管是内走道(内廊)、外走道(外廊),都是疏散走道。
内走道:无窗走道。
”
走道长度计算
疏散走道长度≠疏散距离
疏散距离:从房间最远点至安全出口的步行距离。
走道长度:走道(内走道、外走道、疏散走道等)的最大长度。用来判断走道是否需要设置排烟(是否>20m)。
走道长边长度:用来判断走道是否需划分防烟分区。参考《图示》P79,可认为是同一防火分区中连续走道的烟气扩散最大长度。下图仅作参考:
出现后四种、甚至更复杂的走廊形式时,走廊长度肯定较长,在旧“建规”、“高规”下可以采用走廊侧墙排烟,一般要分成一个以上的排烟系统,以满足排烟口距最远点不超30m的要求。
新“烟标”下,需要采用水平支管进行排烟,再长的走道都可以满足30m距离要求,但水平管道过长,将造成走廊管道布置困难。因此,当走道较长时,建议设置挡烟垂壁将走道分段,形成前两种较为简单的形式,每段分设排烟系统。
规范相关规定
《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)
8.5.3 条
民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施:
5 建筑内长度大于20m的疏散走道。
《建筑防烟排烟技术标准》GB51251-2017
4.1.3 条
3 回廊排烟设施的设置应符合下列规定:
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;
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。
4.2.4条
注: 1 公共建筑、工业建筑中的走道宽度不大于2.5m时,其防烟分区的长边长度不应大于60m。
4.4.12 条
3 对于需要设置机械排烟系统的房间,当其建筑面积小于50㎡时,可通过走道排烟,排烟口可设置在疏散走道;排烟量应按本标准第4.6.3条第3款计算。
4.6.3条
3 当公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟时,其机械排烟量不应小于13000m³/h,或在走道两端(两侧)均设置面积不小于2㎡的自然排烟窗(口),且两侧自然排烟窗(口)的距离不应小于走道长度的2/3;
4 当公共建筑房间内与走道或回廊均需设置排烟时,其走道或回廊的机械排烟量可按60m³/(h・㎡)计算且不小于13000 m³/h,或设置有效面积不小于走道、回廊建筑面积2%的自然排烟窗(口)。
走道排烟分析(净高≤6m)
A
地上:走道两侧房间均≤100㎡,且均有外窗,但开窗面积可能不满足自然排烟要求(即:储烟仓内有效开口面积不满足该房间建筑面积的2%的要求);
做法: 执行 4.6.3 条第 3 款,即仅需在走道设置排烟,机械排烟量不小于 13000m ³ /h (实际工程直接取 13000m ³ /h 即可,排烟风机 15600m ³ /h ),或在走道两端(两侧)均设置面积不小于 2 ㎡的自然排烟窗(口),且两侧自然排烟窗(口)的距离不应小于走道长度的 2/3 。
说明:房间面积不超过100㎡,其开窗面积即使不满足自然排烟要求,该房间仍然不需排烟,但走道长度超过20m需设置排烟,因此,应执行4.6.3条第3款,即仅需走廊排烟。由于房间排烟能力不足,因此,对走廊的排烟要求相应提高。
应用举例:部分采用幕墙的建筑,幕墙有效开口面积不满足要求。
注意:
1 )走道两端,为走廊的两个端头,其 2 ㎡的自然排烟窗,要满足净高(不是层高) 1/2 以上、有效开启面积要求。
2)走道两侧,可以理解为走道长度方向上、相对的两侧,或一个在端头、另一个在长度方向,其间距不应小于走道长度的2/3。
B
与A相比,其两侧房间全部或部分>100㎡,且均有外窗,所有房间外窗开窗面积均满足自然排烟要求。
做法: 执行 4.6.3 条第 4 款,即房间、走道均需设置排烟,走道机械排烟量按 60m ³ / ( h. ㎡)计算且不小于 13000m ³ /h ,或设置有效面积不小于走道面积 2% 的自然排烟窗。
说明:房间、走道均需排烟,房间排烟满足要求(机械、自然均可),减轻了走道排烟的压力,故对走道排烟的要求较第3款降低,不必要求走道两端设置外窗,大大降低了走道排烟难度。
应用举例:办公、客房、宿舍、教学楼等均有可能;
注意: 校核> 100 ㎡房间的有效排烟窗面积。
C
与B相比,其两侧房间全部小于100㎡,且均有外窗,所有房间外窗开窗面积均满足自然排烟要求;
做法: 执行 4.6.3 条第 4 款,即房间、走道均需设置排烟,走道机械排烟量按 60m ³ / ( h· ㎡)计算且不小于 13000m ³ /h ,或设置有效面积不小于走道面积 2% 的自然排烟窗。
说明:此做法存有异议,因房间<100㎡,属于《建规》中不需设置排烟的场所,根据4.6.3第3、4款字面意思,似乎此时应执行第3款,即走廊必须设置两端各2㎡排烟窗才能满足自然排烟要求,否则就要进行机械排烟。这对于学校、医院等普遍走道宽度>2.5m的情况,难度大大增加。
事实上,与B相比,此种情况的火灾危险程度是降低了,执行第3款明显不合理。
应用举例:医院、办公、客房、宿舍、教学楼等大多数情况;
注意:
1)校核所有房间的有效排烟窗面积;
2)当走道长度超过60m(宽度≤2.5m)或24m(宽度>2.5m),应采用挡烟垂壁划分防烟分区,仍然视为满足第4款做法,当采用自然排烟是,需注意自然排烟窗需满足距最远点应≯30m、储烟仓内的有效开启面积应≮2%走道面积的要求,否则应采用机械排烟。
D
与B相比,其两侧房间全部或部分>100㎡,且>100㎡房间不满足自然排烟要求;
做法: 执行 4.6.3 条第 4 款,即房间、走道均需设置排烟,走道机械排烟量按 60m ³ / ( h· ㎡)计算且不小于 13000m ³ /h ,或设置有效面积不小于走道面积 2% 的自然排烟窗。
>100㎡房间设置机械排烟,排烟量按60m³/(h ·㎡)计算且不小于15000m³/h。
当走道与房间共用排烟系统时,计算排烟量应不小于28000m³/h,系统设计排烟量应为33600m³/h。
说明:房间、走道分属不同防烟分区,故需分别计算排烟量,系统负担多个防烟分区时,系统排烟量按同一防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算。
E
地下,或地上走道两侧为无外窗房间,当总建筑面积>200㎡,但所有房间面积均≯50㎡
做法: 执行 4.4.12 条第 3 款:
说明:
此种情况存在不同做法:
做法一:直接取排烟量13000m³/h;
做法二:按走道面积及与走道相连的最大房间面积之和,乘以60 m³/(h.㎡)计算,且不小于13000m³/h;
做法三:按需要排烟的所有房间及走道面积之和,乘以60 m³/(h.㎡)计算,且不小于13000m³/h。
一般来说,做法一与做法二的结果是一样的:13000 m³/h,相当于216.7㎡排烟面积,房间最大面积50㎡,则走道最大面积166.7㎡,当走道宽度2.5m时,相当于走道长度66.7m。而2.5m宽度的走道最大长度是60m。走道宽度>2.5m时,最大长度24m,计算排烟量则更小。
做法二是把每个≯50㎡的房间,作为一个防烟分区对待,按《烟标》4.6.4条,一个排烟系统负担多个防烟分区时,系统排烟量为同一防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和最大值计算。
做法三是把走道及需排烟的所有≯50㎡的房间,作为一个防烟分区对待,数值上可能会大于13000m³/h,是一种偏安全的做法。
笔者倾向于做法二,毕竟<50㎡的房间烟气控制更为容易,防排烟系统仅考虑火灾初期情况,火灾大范围蔓延,超过280℃,机械排烟系统已经关闭了。具体采用何种做法,可提前跟当地图审、消防审查机构沟通。
应用举例:住宅储藏室、医院、办公等内区房间。
F
地下,或地上走道两侧为无外窗房间,总建筑面积>200㎡,但有>50㎡房间。
做法: >50㎡房间单独排烟,排烟量≮15000m³/h; 走道及其他房间参见上述E;共用排烟系统时,参见上述D。
(本文来源木子暖通)
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