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摘要：针对《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）第4.6.14条，即单个排烟口最大允许排烟量的计算过程进行了探讨，结合工程实例对利用公式的计算及附录B内表格数据的选取进行了尝试性分析，并给出了初步建议。
关键词：防烟排烟系统 排烟口 最大允许排烟量 储烟仓
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-050
《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）（以下简称《烟规》）于2018年8月开始实施，在《烟规》4.4.12中规定“每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量，最大允许排烟量应按4.6.14条的规定计算确定”，该条文颠覆了原本仅对排烟口进行最大风速限制的设计方法，使设计人员感到困惑。本文针对《烟规》中第4.6.14条，即单个排烟口最大允许排烟量在具体工程设计过程中的相关问题进行探讨。
1、规定单个排烟口最大允许排烟量的原由
在《烟规》实施之前的工程设计中，设计人员根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中规定的排烟口风速不应超过10m/s来确定风口尺寸，并且通常在一个防烟分区中仅设计一个排烟口。而实验发现，排烟口在排烟时存在一个临界风速，当风速超过这个临界值时，会在烟层底部撕开一个“风洞”，见图1，新鲜的冷空气随烟气被排出，以至于排烟口的排烟效率大打折扣。这就造成之前的工程设计中一个排烟口负责一个防烟分区的情况存在着巨大的隐患。因而《烟规》中规定了单个排烟口最大允许排烟量，通常情况下，经计算确定排烟口最大允许排烟量后，每个防烟分区内的排烟口数量均大于一个，以减少排烟过程中“风洞现象”的出现。
2、最大允许排烟量的计算过程
《烟规》第4.6.14条中的公式如下：
由式（1）我们可以发现，计算时我们需确定γ（排烟口位置系数）、db（排烟系统需入口最低点之下烟气层厚度）、T（烟层的平均绝对温度）三值，其中γ根据实际工况容易得出结果，T值则需根据实际工况确定Qc（热释放速率的对流部分）及Mρ（烟羽流质量流量）根据《烟规》中式4.6.12及式4.6.13-2进行计算，而db值则需设计人员根据实际工况去选择，这也是本文探讨的重点，以下我将以工程实例的计算来进行讨论。
3、银川市某小区住宅楼地下一层自行车库的排烟系统设计
本工程自行车库建筑面积为278㎡，净高4.8m，设置自动喷水灭火系统，以结构梁及固定式挡烟垂壁划分为两个防烟分区，计算排烟量为30000m3/h，设计排烟量为36000m3/h，热释放速率为2.5MW，储烟仓为1.5m，计算过程如下：
根据上述计算过程，每个防烟分区设置4个排烟口。
赘述至此就产生了一个疑问，该房间净高位于4.5m～5m之间，储烟仓为1.5m的工况下，为什么计算出的结果远小于《烟规》中附录B对应工况内的取值呢？发现此问题后，本着设计人员的不懂就问的原则，立刻向前辈请教，原因就在于db值的選取，附录B所罗列工况下的排烟口最大允许排烟量均是基于排烟口设置于储烟仓顶部时的情况，见图2，而本工程排烟口设置于风管顶部，在储烟仓为1.5m的情况下排烟口最低点据烟气层厚度仅为0.66m，见图3，由此产生的差异才是造成计算偏差的原因所在。
为验证这一点，我们不妨做一次假设：假定本工程于3.5m处设置不通透型吊顶，储烟仓为1m，风管设置于吊顶内，其余情况均不变，此时排烟口设置于吊顶下，见图4，该工况下计算出排烟口最大允许排烟量为13701.02m3/h，与附录B中数值相差无几。由此得出一个结论，附录B中所罗列的烟层厚度一栏中的数值即为排烟系统吸入口最低点之下烟层厚度（即db），因此在参考附录B取值时，应首先确定储烟仓高度及排烟口的设置高度，以两值求差来确定是否满足附录B中工况，不能盲目将储烟仓高度作为选值依据。
4、工程实例中的新问题
在上述工程中，每个防烟分区需设置4个风口。该工程中每个防烟分区面积仅为140㎡左右，长边长度20m左右，设置4个风口是否为最优设计。那么如何进行合理的优化设计呢？根据上述结论我们不难发现排烟风口的数量与db的取值息息相关，想要减少排烟风口的数量就需要增大db的取值。那么就需要排烟风口设置得更高，因此本工程最终在排烟风管上增加一段支管后安装排烟风口，将db的取值增大到1m，由此计算得到每个防烟分区需设置两个风口，见图5。
5、结语
本文仅列举了排烟口设置于风管上部的情况，设置于侧墙及风管下部的计算过程不再赘述。在进行实际的工程设计时，应针对不同的建筑类型、不同的机械排烟场所、不同的走道或室内空间净高，进行准确的分析，才能合理设置排烟口，以满足新规范及使用要求。
银川市规划建筑设计研究院有限公司 宁夏 银川市 750000
关键词：防烟排烟系统 排烟口 最大允许排烟量 储烟仓
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-050
《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）（以下简称《烟规》）于2018年8月开始实施，在《烟规》4.4.12中规定“每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量，最大允许排烟量应按4.6.14条的规定计算确定”，该条文颠覆了原本仅对排烟口进行最大风速限制的设计方法，使设计人员感到困惑。本文针对《烟规》中第4.6.14条，即单个排烟口最大允许排烟量在具体工程设计过程中的相关问题进行探讨。
1、规定单个排烟口最大允许排烟量的原由
在《烟规》实施之前的工程设计中，设计人员根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中规定的排烟口风速不应超过10m/s来确定风口尺寸，并且通常在一个防烟分区中仅设计一个排烟口。而实验发现，排烟口在排烟时存在一个临界风速，当风速超过这个临界值时，会在烟层底部撕开一个“风洞”，见图1，新鲜的冷空气随烟气被排出，以至于排烟口的排烟效率大打折扣。这就造成之前的工程设计中一个排烟口负责一个防烟分区的情况存在着巨大的隐患。因而《烟规》中规定了单个排烟口最大允许排烟量，通常情况下，经计算确定排烟口最大允许排烟量后，每个防烟分区内的排烟口数量均大于一个，以减少排烟过程中“风洞现象”的出现。
2、最大允许排烟量的计算过程
《烟规》第4.6.14条中的公式如下：
由式（1）我们可以发现，计算时我们需确定γ（排烟口位置系数）、db（排烟系统需入口最低点之下烟气层厚度）、T（烟层的平均绝对温度）三值，其中γ根据实际工况容易得出结果，T值则需根据实际工况确定Qc（热释放速率的对流部分）及Mρ（烟羽流质量流量）根据《烟规》中式4.6.12及式4.6.13-2进行计算，而db值则需设计人员根据实际工况去选择，这也是本文探讨的重点，以下我将以工程实例的计算来进行讨论。
3、银川市某小区住宅楼地下一层自行车库的排烟系统设计
本工程自行车库建筑面积为278㎡，净高4.8m，设置自动喷水灭火系统，以结构梁及固定式挡烟垂壁划分为两个防烟分区，计算排烟量为30000m3/h，设计排烟量为36000m3/h，热释放速率为2.5MW，储烟仓为1.5m，计算过程如下：
根据上述计算过程，每个防烟分区设置4个排烟口。
赘述至此就产生了一个疑问，该房间净高位于4.5m～5m之间，储烟仓为1.5m的工况下，为什么计算出的结果远小于《烟规》中附录B对应工况内的取值呢？发现此问题后，本着设计人员的不懂就问的原则，立刻向前辈请教，原因就在于db值的選取，附录B所罗列工况下的排烟口最大允许排烟量均是基于排烟口设置于储烟仓顶部时的情况，见图2，而本工程排烟口设置于风管顶部，在储烟仓为1.5m的情况下排烟口最低点据烟气层厚度仅为0.66m，见图3，由此产生的差异才是造成计算偏差的原因所在。
为验证这一点，我们不妨做一次假设：假定本工程于3.5m处设置不通透型吊顶，储烟仓为1m，风管设置于吊顶内，其余情况均不变，此时排烟口设置于吊顶下，见图4，该工况下计算出排烟口最大允许排烟量为13701.02m3/h，与附录B中数值相差无几。由此得出一个结论，附录B中所罗列的烟层厚度一栏中的数值即为排烟系统吸入口最低点之下烟层厚度（即db），因此在参考附录B取值时，应首先确定储烟仓高度及排烟口的设置高度，以两值求差来确定是否满足附录B中工况，不能盲目将储烟仓高度作为选值依据。
4、工程实例中的新问题
在上述工程中，每个防烟分区需设置4个风口。该工程中每个防烟分区面积仅为140㎡左右，长边长度20m左右，设置4个风口是否为最优设计。那么如何进行合理的优化设计呢？根据上述结论我们不难发现排烟风口的数量与db的取值息息相关，想要减少排烟风口的数量就需要增大db的取值。那么就需要排烟风口设置得更高，因此本工程最终在排烟风管上增加一段支管后安装排烟风口，将db的取值增大到1m，由此计算得到每个防烟分区需设置两个风口，见图5。
5、结语
本文仅列举了排烟口设置于风管上部的情况，设置于侧墙及风管下部的计算过程不再赘述。在进行实际的工程设计时，应针对不同的建筑类型、不同的机械排烟场所、不同的走道或室内空间净高，进行准确的分析，才能合理设置排烟口，以满足新规范及使用要求。
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