Добрый день. Подскажите, пожалуйста: есть цех и в нем имеются два яруса (мезонина). Рассчитывать противодымную вентиляцию следует по площади цеха + площади этих двух мезонинов?

Смысл вопроса не понятен. В любом случае пожар ограничен ограждениями цеха - зачем суммировать площади ярусов?

Судя по описанию, у Вас что-то типа атриума. Т.е. рассмотрите возможные варианты - в зависимости от размещения пож. нагрузки/технологии - возникновения пожара в основании (на полу) цеха в центре и под нижним ярусом. Проектным д.б. вариант с бОльшим расходом ДУ.
Все нужные для расчёта ф-лы есть в МД 137-13.