[科普中国]-防烟楼梯间

术语定义

防烟楼梯间是指具有防烟前室和防排烟设施并与建筑物内使用空间分隔的楼梯间。其形式一般有带封闭前室或合用前室的防烟楼梯间，用阳台作前室的防烟楼梯间，用凹廊作前室的防烟楼梯间等。

发展当高层建筑发生火灾时，其防烟楼梯间是内部人员唯一泊勺垂直疏散通道，消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具。为了满足安全疏散和扑救的需要，对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或两者合用前室，采用机械加压方式来阻止烟气进入，为安全疏散和扑救活动创造有利条件，已成为越来越多设计人员的共识，并已越来越多地在实际工程中得到应用。

早在第二次世界大战期间，一些国家曾利用机械加压送风的方法来防止敌人投放化学毒气和细菌侵入军事防御作战部门的要害房间。在战后和平时期，有人利用机械加压送风的方法设计洁净厂房和医院的无菌手术室。60年代的初期，采用机械加压送风的方法来阻止建筑内火灾时烟气向疏散通道流动，为人们安全疏散和扑救活动创造了有利条件。我国高层建筑发展较晚，对高层建筑防排烟方面的科学研究刚刚起步，实验数据及运行管理手段均较缺乏，不能满足实际高层建筑工程设计的需要1。

当高层建筑内部发生火灾时，应迅速采取防烟和排烟措施，对着火区实行排烟控制，使火灾中产生的烟气和热量能迅速地排除，以利人员的安全疏散和消防扑救；对非着火区及疏散通道等采取机械加压送风的防烟措施，阻止烟气侵入和控制火势蔓延扩大。这种全面的防、排烟系统往往要由通风、空调系统的转换来完成，它不但需要有先进的控制设备，而且需要一套科学的管理措施，所需投资十分昂贵，这在目前我国的经济和技术管理条件下是难以达到的。当前我国高层建筑中的机械加压送风系统主要是对高层建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或二者合用前室进行机械加压送风防烟，这是符合我国当前国情的。对此，新修订并重新发布实施的《高规》中作了明确规定。

适用范围高度超过32m，且每层人数超过10人的高层厂房；一类高层民用建筑；建筑高度超过32m的二类高层公共建筑；建筑高度超过33m的二类高层住宅建筑。地下层数为3层及以上，以及地下室内地面与室外出入口地坪高差大于10米时。

设置要求（1）防烟楼梯间及其前室，不应设置卷帘，防烟楼梯间及其前室内禁止穿过或设置可燃气体管道；

（2）应设置防烟设施；

（3）前室的面积，对公共建筑、高层厂房（仓库），不应小于6 ㎡，与消防电梯合用的前室不应小于10㎡；对于居住建筑不应小于4.5㎡，与消防电梯合用前室的面积不应小于6 ㎡；对于人防工程不应小于10㎡；

（4）疏散走道通向前室以及前室通向楼梯间的门应采用乙 级防火门，并应向疏散方向开启；

（5）除楼梯间和前室的出 入口、 楼梯间和前室内设置的正压送风口 和住宅建筑的 楼梯间前室外，防烟楼梯间和前室的内墙上不应开设其他门、窗、洞口 ；

（6）楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间前室内形成扩大的前室,但应采用乙 级防火门等与其他走道和房间分隔。

类型带开敞前室的疏散楼梯间 这种楼梯间的特点是以阳台或凹廊作前室，疏散人员必须通过开敞的前室和两道防火门，才能进入封闭的楼梯间内。其优点是自然风力能将随人流进入阳台的烟气迅速排走，同时转折的路线也使烟火很难窜入楼梯中间，无须再设其他的排烟装置。因此，这是安全性最好和最为经济的一种类型。但是，它只有当楼梯间靠外墙时才有可能采用，故有一定的局限性。

带封闭前室的疏散楼梯间 这种楼梯间的特点是，前室是采用具有一定防火性能的墙和乙级防火门封闭起来的。其优点是既可靠外墙设置，亦可设在建筑物内部，平面布置十分灵活且形式多样；缺点是排烟比较困难，位于内部的前室和楼梯间须设排烟装置，以此来排除侵入的烟气，不但设备复杂、经济性差，而且效果不易完全保证。当靠外墙时虽可利用窗口自然排烟，但受室外风向的影响较大，可靠性仍较差。

机械加压送风系统在加压送风防烟系统的设计中多数同时对防烟楼梯间及其前室加压送风1。从理论上讲，对楼梯间进行加压送风，再对其前室进行加压送风，等于在楼梯间入口处增加了一道阻风防线，其防烟效果要比只对楼梯间进行加压送风好，但在实际上这种系统的设计计算和运行控制较为复杂，因为当不同楼层的防烟楼梯间与其前室之间的门以及前室与走道之间的门同时开启时，气流走向和风量分配是很复杂的，楼梯间和前室各自的送风量需要设置自动控制系统加以合理分配，方能维护彼此之间的压力差。目前这在设计上尚难以做到，并要增加投资。若改用只对楼梯间设置加压系统的方式，不再对其前室同时加压送风，防烟要求同样可以得到满足。试验结果表明，对入侵烟气的排除作用能够达到设计要求，在压力分布上也能达到设计要求，而系统设置比较简单。因为当对楼梯间加压送风时，加压空气一定要从门缝或临时开门的门口向前室流出，相应地增加了前室的空气压力，使前室程度不同地受到了加压保护。因此，只对楼梯间设置加压系统是可行的、合理的。

原《高规》规定，楼梯间可利用阳台、凹廊或外窗进行自然排烟时（开启窗户面积不小于2m2），均可不设置机械防排烟设施。该条规定虽有一定的经济性，但从对防烟楼梯间的安全可靠性来说，尚有严重不足之处，一些火灾事例也已说明了这一点。对此可作以下两点分析：

①影响自然排烟效果的因素很多，其中受室外风速、风向的影响至关重要，当建筑物发生火灾而排烟窗处在迎风面时，烟气不但不能被排除，而且要发生倒灌现象。

②当着火层位于高层建筑中和面以下时，进入前室的烟气在楼梯井内烟囱效应作用下会很快进入楼梯间，致使防烟楼梯间不但不能保证人员安全疏散，而且会使火势和烟气进一步扩大和蔓延。