為何空間凈高超9米，可不設擋煙設施？

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《建筑防煙排煙系統技術標準 GB51251-2017》第4.2.4條規定：當空間凈高大于9m時，防煙分區之間可不設置擋煙設施。規范背后的深層邏輯究竟是什么呢？ 一、技術經濟及空間利用合理性分析依據《建筑防煙排煙系統技術標準 GB51251-2017》第4.6.2條：當采用自然排煙方式時，儲煙倉的厚度不應小于空間凈高的20%，且不應小于500mm；當采用機械排煙方式時，不應小于空間凈高的10%，且不應小于500mm。同時儲煙倉底部距地面的高度應大于安全疏散所需的最小清晰高度，最小清晰高度應按本標準相關規定計算確定。擋煙垂壁等擋煙分隔設施的深度不應小于儲煙倉厚度。假設，場所空間凈高等于10m，采用自然排煙方式，依據規范要求，擋煙設施的深度不應小于2m。若采用機械排煙方式，擋煙設施的深度也不應小于1m。1、空間凈高越大，維護難度越大；2、擋煙設施的深度越大，其維護成本越高；3、即使采用電動擋煙垂壁，滿足其空間利用性能的情況下，還需考慮其承載能力及可靠性等，從技術難度和經濟可行性方面考慮，都是不太現實的。故而當空間凈空高度大于9m時，設置擋煙設施在技術經濟及空間利用上是不實際且不合理的。 二、煙氣填充時間與人員疏散時間的關系1、火災初期產生的熱煙氣會向上升騰，在頂棚下方形成逐漸下沉的“煙層”。當火災探測器動作報警時，人員開始進行疏散。2、當空間凈高≤9米時，往往需要設置擋煙設施來限制煙氣的水平蔓延。而空間凈高大于9米的高大空間場所，空間凈高越大，從起火點到頂棚的距離就越長，加上水平距離大，熱煙氣上升到頂棚充滿整個空間所需的時間就越長（不同于“煙囪效應”）。3、當空間凈高大于9米時，即使不設置擋煙設施，清晰高度（煙氣層下緣至室內地面的高度）在人員疏散所需要的時間內通常能保持在安全值以上，無需依賴擋煙設施來局部維持。 三、煙氣層化現象下的影響及措施所謂“層化”現象是當建筑較高而火災溫度較低(一般火災初期的煙氣溫度為50～60℃)，或在熱煙氣上升流動中過冷(如空調影響)，部分煙氣不再朝豎向上升，按照倒塔形的發展而半途改變方向并停留在水平方向，也就是煙氣過冷后其密度加大，當它流到與其密度相等空氣高度時，便折轉成水平方向擴展而不再上升。上升到一定高度的煙氣隨著溫度的降低又會下降，使得煙氣無法從高窗排出室外。當看到這個圖示，不免會讓人疑惑：“如果煙氣層化導致煙氣蔓延到其他區域怎么辦？”這就需要考慮到規范系統的協同防控了。別急，請聽我慢慢道來。 1、現行規范其他條款的補充《建筑設計防火規范 GB50016-2014》建筑內設置中庭時，其防火分區的建筑面積應按上、下層相連通的建筑面積疊加計算；當疊加計算后的建筑面積大于本規范第5.3.1條的規定時，應符合下列規定：1、與周圍連通空間應進行防火分隔：采用防火隔墻時，其耐火極限不應低于1.00h；采用防火玻璃墻時，其耐火隔熱性和耐火完整性不應低于1.00h，采用耐火完整性不低于1.00h的非隔熱性防火玻璃墻時，應設置自動噴水滅火系統進行保護；采用防火卷簾時，其耐火極限不應低于3.00h，并應符合本規范第6.5.3條的規定；與中庭相連通的門、窗，應采用火災時能自行關閉的甲級防火門、窗；2、高層建筑內的中庭回廊應設置自動噴水滅火系統和火災自動報警系統；3、中庭應設置排煙設施；4、中庭內不應布置可燃物。《建筑防煙排煙系統技術標準 GB51251-2017》4.1.3 建筑的中庭、與中庭相連通的回廊及周圍場所的排煙系統的設計應符合下列規定：1、中庭應設置排煙設施。2、周圍場所應按現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016中的規定設置排煙設施。3、回廊排煙設施的設置應符合下列規定：1）當周圍場所各房間均設置排煙設施時，回廊可不設，但商店建筑的回廊應設置排煙設施；2）當周圍場所任一房間未設置排煙設施時，回廊應設置排煙設施。4、當中庭與周圍場所未采用防火隔墻、防火玻璃隔墻、防火卷簾時，中庭與周圍場所之間應設置擋煙垂壁。5、中庭及其周圍場所和回廊的排煙設計計算應符合本標準第4.6.5條的規定。6、中庭及其周圍場所和回廊應根據建筑構造及本標準第4.6節規定，選擇設置自然排煙系統或機械排煙系統。《建筑設計防火規范 GB50016-2014》（2018年版）對中庭空間的防火設計作出了系統性規定：當中庭相連通的建筑面積超過一個防火分區最大允許建筑面積時，必須采用防火隔墻、防火玻璃隔斷或防火卷簾等措施進行防火分隔。有效控制了火災煙氣的擴散范圍，確保中庭與周邊區域形成相對獨立的防火單元，為人員安全疏散和火災撲救創造了有利條件。《建筑防煙排煙系統技術標準 GB51251-2017》針對中庭空間的防排煙設計作出了系統性的規定，從防煙分區劃分、排煙設施布置、排煙量計算到系統選型等方面提出了明確的技術要求。從而有效解決了高大空間煙氣層化、蓄煙困難等技術難題，確保火災時能夠形成穩定的清晰高度，為人員疏散和消防救援創造有利條件。 2、舊規范對于煙氣層化的約束《高層民用建筑設計防火規范 GB50045-95（2005年版）》8.2.2.5 凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側窗的面積不應小于該中庭地面積的5%。室內中庭凈空高度不超過12m的限制，是由于室內中庭高度超過12m時，就不能采取可開啟的高側窗進行自然排煙，其原因是煙氣上升有“層化”現象。《高層民用建筑設計防火規范 GB50045-95（2005年版）》針對高度大于等于12米的中庭，明確規定禁止采用自然排煙方式。這一規定主要是考慮到高大空間內可能出現的煙氣層化現象，即高溫煙氣上升至一定高度后因冷卻作用而停滯，形成穩定的煙氣層，從而嚴重影響排煙效果。 四、結語消防系統是一個有機統一的整體，各子系統之間相互關聯、協同作用，具有嚴密的邏輯性和系統性。希望本文能更好地幫助大家加深相關條文的理解和記憶，知其然更知其所以然。

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