中美建筑防烟排烟标准比较
刘宏昌
（北京清高建筑装饰工程有限公司，北京100085）
防排烟的国家标准，参考了我国国家标准《建筑设计防火规范GB50016-2014（井借鉴美国消防协会标准 NFPA 92 Standard for smoke Control Systems 2018 [4]（以下简称“NFPA92”）.GB51251的自的是为了合理设计建筑防烟、排烟系统，保证施工质量，规范验收和维护管理，减少火灾危害，保护人身和财产安全.
摘要：本文道过对我国建筑防烟捧烟标准与美国消防协会建筑防烟排烟标准进行横向比较，分析了彼此的优缺点，为建筑防烟排烟系统设计人员提供借鉴参考.
关键词：建筑防烟；建筑排烟；中美标准
在“一带一路”的倡议下，越来越多的中国建设企业走出国门，承接国际工程，对外输出中国先进的建造技术和解决方案.然而，由于经济发展，建造水平、地域特点、气候条件和人文历史的差异，国外工程建设标准在规范体系、编制思路、指标选取、参数取值和构造规定等方面存在较多差别.适用标准的不同，直接制约了国内先进建造技术和施工工艺在海外 工程中的应用，从而引起海外项目成本增加、周期延长、履约风险增加等诸多问题，显著增加了企业拓展海外市场的阻力和难度.
2美国标准
NFPA92经美国国家标准协会批准实施，应用于烟气控制系统的设计、安装、验收及运行调试.NFPA92旨在阻止烟气进人楼梯间及前室，避难层及电梯竖井等场所；保证疏散及避难场可靠的环境：阻止 烟气无组织的蔓延：为着火建筑提供疏散和扑救条件：保护人员生命，减少财产损失.
建筑防烟、排烟设计是建筑防火安全设计的重要组成部分.国内外的多次火灾表明，火灾中产生的烟气，其遮光性、毒性和高湿的影响是造成人员伤亡的最主要因素.为确保人员的安全疏散、消防扑救的顺利进行， 组织合理的烟气控制方式，建立有效的烟气控制设施是十分必要的.
3中美标准比较
笔者从中庭的定义、防烟系统允许压差值，补风量及补风口风速、储烟仓厚度、风机的布置、烟羽流 质量流量、多个排烟口之间距离7个方面比较了NFPA92与 GB 51251的不同.
希望通过对两国相关标准的比较与分析，可以给相关从业者提供一定的参考，在设计过程中，保证合法合规的基础上，根据实际情况灵活把握，力求设计更加合理.
3.1中庭的定义
NFPA92第3.3.1条：通过1层或多层楼板打开，形成连通2层或更多楼层，且上部有顶盖的大容积空间.不包含封闭楼梯、电梯井道，用于安装水管，电力、空调或通信设施的公用竖井.
GB51251：未明确中庭定义.
1中国标准
笔者查阅相关国家规范标准，目前国内给出中GB51251一2017《建筑防烟排烟系统技术标准以庭定义的有以下两个标准，《民用建筑设计术语标准》下简称“GB51251”）.是经住房和城乡建设部2017年GB/T50504-2009（6第2.5.23条给出的中庭定义为，11月20日以第1741号公告批准发布的专门针对建筑建筑中贯通多层的室内大厅，上海市地方标准《建筑
出的中庭定义为，3层或3层以上、对边最小净距离不 小于6m.且连通空间的最小投影面积大于100m的人空气，且补风量不应小于排烟量的50%.大容积空间.
3.2防烟系统允许压差值
为了阻挡烟气进入楼梯间，在加压送风时，防烟楼梯间的空气压力大于前室的空气压力，而前室的空气压力大于走道的空气压力.为了避免防火门两侧压差过大，从面导致防火门无法正常开启，影响人员疏 散和消防人员施教，NFPA92标准明确了烟气正压区与负压区的压差值，如表1所示.
表1最小压差允许值
设置喷淋 层高（m） 压差（Pa.)是 - 12.5否 2.7 4.6 35 256.4 45
对于无喷淋场所，最小压差可以通过以下公式计算：
式中：P：压差（Pa)
T.：环境温度（K）可取293K
T：烟气温度（K）可取1200K
h：中和面高度，一般为2/3净高
计算值与表中数据，比较选取.
GB51251第3.4.4条：机械加压送风量应满足走廊至前室至楼梯间的压力呈递增分布，余压值应满足：前室、封闭避难间（层）与走道之间的压差应为25~30Pa，楼梯间与走道之间的压差应为40~50Pa，内，GB51251第4.4.5条：排烟风机应设置在专用机当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施.
3.3补风系统
3.3.1补风量
NFPA92第4.4.4.1条：烟气控制系统的补风空气量可以由机械送风或是自然通风提供.补风量必须能够保证室内排烟量以及防火门的开启推力不超过规定压差值.补风可以通过可开启的门、窗及洞口.补风不应通过建筑的变形缝、伸缩缝等缝隙提供.建议补风量为排烟量的85%~95%，不包括缝渗透量.根据 经验，剩余的5%~15%渗透量由室内空间通过缝隙补
3.3.2补风口风速
3.4储烟仓厚度
3.5风机的布置
3.6烟羽流质量流量
防排烟技术规程》DGJ08-88-2021[第2.1.1条给充.排烟量大于补风量是为了避免室内形成正压.
GB51251第4.5.2条：补风系统应直接从室外引
NFPA92第4.4.4.1.4条：补风口的最大风速为1.02m/s是为了避免烟气界面发生偏转和破裂.经过模型试验分析如CFD模拟，工程中可以提高最大风速.当采用自然排烟时，也应采用补风，从面避免烟气区域形成正压.
GB51251第4.5.6条：机械补风口的风速不宜大于10m/s.人员密集场所补风口的风速不宜大于5m/s；自然补风口的风速不宜大于3m/s.
NFPA92第4.5.1.3条：最小烟气层设计厚度为楼板到吊顶净高的20%或者是通过工程模拟试验分析确定.
GB51251第4.6.2条：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.
NFPA92第4.6.3.1条：对于仅有一个风口的系统，轴流风机，其压头曲线平缓，当正压送风系统的风量 风机可采用屋顶或整式，必须采用防风罩.建议采用随楼标间门的开启发生变化时，其压差调节会更快，为避免受室外风压的过大影响，设置防风罩很有必要.
GB51251第3.3.5条：送风机应设置在专用机房房内.
2021年3月）第4.2.3条：加压送风机、排烟风机宜按 《北京市既有建筑改造工程消防设计指南》（试行现行消防技术标准设置在专用机房内，当增设风机房确有困难时，风机可放置于室外，但应设置满足风机防护.通风散热及检修要求的防护罩.此规定与NFPA92一致.目前室外防排烟风机控制箱的防护等级IP54基本可以满足大部分户外环境防尘，防水的要求.
NFPA92第5.5.1.2条：当烟气层温度与周围环境
温度的温差小于2.2℃时，烟羽流计算公式不适用.
拟试验分析确定，GB51251的要求相比较更加具体合GB51251第4.6.8条：当储烟仓的烟层与周围空理，强调储烟仓底部距地面的高度应大于安全疏散所
重新调整排烟设计.当储烟仓的烟层温度与周围空气 气温差小于15℃时，应通过降低排烟口的位置等措施需的最小清晰高度.温差小于15℃时，此时烟气已经基本失去浮力，会在空中滞留或沉降，无论机械排烟还是自然排烟，都难以有效地将爆气排到室外.通常简便又有效的办法是在保证清晰高度的前提下，加大挡烟垂壁的深度.如果挡烟垂壁太浅，烟气行程就越长，卷吸冷空气就越多、 烟量也越大，烟温反而越低.
（6）风机的布置，NFPA92可以露天布置，但需设置防风罩，GB51251明确必须设置专用机房，笔者在平时的设计工作中，接触较多建筑改造项目、增加风机房实施较难，建议标准细化，改造项目可以参照美国标准，原有露天布置的风机增加防风罩.
都指出受烟层与周围环境温差的影响，笔者认为，在 （7）烟羽流质量流量计算，NFPA92和 GB51251工程设计中，很难具体把握，建议高大空间的排烟设计中，适当降低排烟口的位置，避免烟气行程过长，卷吸冷空气，降温回流.
3.7多个排烟口之间距离
NFPA92第5.6.9条：当设置多个排烟口时，每个风口之间的最小距离如下：
（8）多个排烟口之间距离，NFPA92指出当设置多个排烟口时，为了避免烟气层吸穿，规定了每个风风速15000mh，两个排期口的最小距离为1.71m. 口之间的最小距离.通过公式计算，例如单个排烟口建议GB51251借鉴，增加此要求.建议设计人员在设计工作中考虑此因素.避免排烟口设置过近，致使烟气层吸穿，从而导致实际排烟量大量降低.
S =0.9V
式中：S排烟口边到边的最小距离（m）
V.单个排烟口的排烟量（m/s）
GB51251无多个排烟口之间距离的要求.
4结论
综上所述，笔者对中美建筑防烟排烟技术标准进行比较，结论如下.
参考文献：
[1]中国建筑第八工程局有限公司、中美欧工程建设标准对比手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2020[2】公安部四川消防研究所，建筑防烟排烟系统技术标准：GB 51251-2017[S].北京：中国计划出版社，2017[3]公安部天津消防研究所，公安部四川消防研究所.建筑设计防火规范：GB50016-2014[S].北京：中国计划[ 4 ] National Fire Protection Association American 出版社，2014Standards Council. Standard for smoke controlsystems : NFPA92 [S ] .2018 edition. Quincy MA : NFPA 2018[5]同济大学建筑设计研究院.民用建筑设计术语标准：GB/T50504-2009[S].北京：中国计划出版社，2009工程设计中的风速可以根据模型试验分析相应提高，[6]公安部上海消防研究所，上海市消防局.建筑防排烟技术规程：DGJ08-BB-2021[S].上海：上海市建筑建材 业市场管理总站，2021
未明确.建议标准修订可以考虑结合NFPA92第3.3.1 （1）关于中庭，NFPA92给出定义，而GB51251条、《民用建筑设计术语标准》GB/T50504-2009第2.5.23条及《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2021第2.1.1条对中庭的定义予以明确.
（2）防烟系统允许压差值，NFPA92的规定与建筑是否设置自动喷潜系统有关，GB51251与之无关，从数值上看，GB51251要求高于NFPA92的规定.
（3）烟气控制系统的补风量，NFPA92建议为排风量的85%~95%，GB51251要求不应小于排烟量的50%.
（4）补风口的风速，NFPA92考虑烟气界面发生偏转和破裂.规定的最小风速为1.02m/s，同时指出、GB51251根据3种工况对补风口风速进行限定.
（5）储烟仓厚度，NFPA92指出可以通过工程模
