高层建筑消防防火排烟设计研究

高层建筑消防防火排烟设计研究
发布时间：2021-07-26T05:30:12.356Z 来源：《房地产世界》2021年5期作者：陈阳[导读] 当今，随着中国经济的高速增长及城市化进程的加快，越来越多的高楼大厦拔地而起，高层建筑越来越多，但是随着建筑高度的增加，发生火灾的危险性更大、救援难度也更大。

国家对此也更加重视，并出台了相关的一些规范，以保障火灾时人民的生命和财产安全。

本文分析了高层建筑防火设计存在的问题，并提出高层建筑防火排烟设计的具体策略。

陈阳
珠海市建筑设计院广东省珠海市 519000
摘要：当今，随着中国经济的高速增长及城市化进程的加快，越来越多的高楼大厦拔地而起，高层建筑越来越多，但是随着建筑高度的增加，发生火灾的危险性更大、救援难度也更大。

国家对此也更加重视，并出台了相关的一些规范，以保障火灾时人民的生命和财产安全。

本文分析了高层建筑防火设计存在的问题，并提出高层建筑防火排烟设计的具体策略。

关键词：高层建筑；防火；排烟；设计
前言：
城市化进程加快促使城市建筑向多功能、综合性、高层方向发展，在高层建筑中一旦发生火灾，会严重危害人民群众的生命财产安全，合理的消防措施尤为重要，楼梯间、前室及合用前室的防烟系统可以防止烟气进入，产生烟气的房间设置排烟设施可以排除火灾产生的烟气，高层建筑的防火排烟设计是建筑工程的重要组成部分。

一、排烟设计在消防防火工作中的重要性
由于高层建筑人口众多，高层建筑的聚集大多成为当地人口的发展中心区域。

在发生大火的建筑中，由于海拔高，火势会迅速蔓延这个建筑顶部，在火焰升起的同时伴随着滚滚浓烟，因此对火灾工作和救助问题造成很大困难。

据相关案例总结发现，大于50%的火灾死亡原因都是由于火灾而引起浓烟造成的，所以在高层建筑中确必要加强防排烟系统。

二、高层建筑防排烟设计中出现的问题
由于楼面高度的巨大差异，高楼的每层都存在火灾风险，由于高层建筑的火势不同，楼层较低的居民可以轻易逃离大楼，但对于高楼层来说，成功逃离则成为一件很难的事情。

为了更好保证火灾时人员的逃离，在设计时，要充分考虑人员疏散、防烟、排烟、消防喷淋、消火栓灭火等措施的合理设计。

下面着重对防排烟设计当中出现的问题进行分析。

（一）设有机械加压送风的防烟楼梯间、前室及合用前室设有可开启外窗
对于高层建筑住宅及公共建筑，会设有防烟楼梯间前室。

防烟楼梯间、前室或合用前室需有自然排烟或机械防烟要求。

当自然排烟条件不满足要求时，就需采用机械防烟，机械防烟即采用风机通过土建风道内嵌风管把室外的新鲜空气送入到对应的防烟楼梯间、前室及合用前室内，这样就可以保证防烟区域一定的风压，通风风压来阻挡烟气的进入，但是在设计中，设计师经常忽略防烟区域设有可开启外窗，平时外窗打开的时候，火灾时不能保证其关闭，那么送人进来的新鲜空气很大一部分会从外窗渗透出去，不能有效保证疏散门开启时的风压，当风压达不到对应的设计要求时，则不能有效阻挡烟气的侵入。

（二）随着高度的增加，室外风速对自然排烟效果的影响变大排烟系统是保证人员疏散逃离的重要手段，在高层建筑中，随着层高的增加，通常室外的风速也就越大，建筑承受的风压也就越大，自然排烟系统更易受到影响而变得不稳定，不牢靠，在建筑自然排烟的设计中，往往设计人员仅按照规范要求只考虑开窗面积及开窗高度是否满足，往往忽视了室外风压对自然排烟效果的影响，尤其在高层、超高层楼层影响尤为显著，为了提升自然排烟的稳定性，通常需要结合当地的气候条件，把风速、风压综合考虑进去。

（三）高处自然排烟窗开启不便自然排烟窗需设置在储烟仓以内，由于储烟仓位于房间的高位，位于设计清晰高度以上，高处设置的自然排烟窗人在低处又开启不了，这样就造成火灾时关闭的自然排烟窗无法方便开启，造成烟气无法排出，影响人员疏散，也就失去了自然排烟窗的自然排烟效果，这就要求我们在高出地面1.3~1.5m处设置手动开启装置，以便火灾时的时候迅速且方便开启自然排烟窗排烟。

（四）自然排烟窗开启形式的影响
可开启外窗的形式有上悬窗、中悬窗、下悬窗、平推窗、平开窗和推拉窗等。

在设计时，必须将这些用作自然排烟的可开启外窗设置于储烟仓内。

如中悬窗的下开口部分不在储烟仓内，这部分面积不能计入有效排烟面积之内；如采用悬窗自然排烟，则采用下悬窗更有利于烟气排出，上悬窗由于开口位置在窗的下侧，相比于下悬窗不利于烟气排出。

设计时往往更注重开启面积及高度，忽视了不同外窗开启方向、位置不同对排烟效果的影响，这些也要引起设计的重视。

（五）机械排烟设计不合理
高层建筑主要受自然条件如室外风速、风压及风向的影响会比较大，目前采用机械排烟的方式较多，机械排烟设计在高层建筑中尤为重要。

为了减少投资，现在设计当中常常在建设单位的授意下，机械排烟设计不以满足消防排烟效果的好坏来设计，而是仅仅为了满足防排烟等相关规范要求的最低标准来设计，往往忽视了实际设计出来的排烟效果。

如排烟口仅为满足规范要求设计到防烟分区最不利点不超30米（即把排烟口卡在28米、29米），并没有把排烟口设计在防烟分区烟气易聚集的位置，而把排烟口设计在了防烟分区的边角位置，实际达不到理想的排烟效果。

为了满足《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）设计排烟口排烟量不超过最大允许排烟量而设计了多个密集布置排烟口，这样设计已经失去了排烟口最大允许排烟量要求的初衷，如果一个排烟口排出的太多的烟气，则会在烟气底部撕开一个洞，使得新鲜的冷空气被卷吸进去，随烟气被排出，从而降低了实际的排烟量，然而排烟口布置过于集中同样会卷吸入新鲜的空气，并且不能有效均匀快速的排烟，因此排烟口应均匀合理的布置，这样更利于烟气合理快速的排出。

在车库排烟设计中，为了车库排烟管道的美观，风管采用单侧变径，风管穿车行道位置，车行道两侧的风管采用上下翻，这样都无形中增加了排烟系统的阻力，不利于达到有效的排烟效果，我们设计人员应该把实际排烟效果考虑在首位，而不是为了车库看起来美观而把排烟设计当成一种摆设。

（六）防排烟系统和平时通风系统共用设计不合理
为了节省造价及管道安装空间，设计中有时会把防排烟系统和平时通风系统共用，这就要求我们合理设置阀门，当阀门设计不合理时，很有可能即影响平时通风、空调系统的使用，火灾时又不能达到防排烟设计的效果。

因此在防排烟系统与通风、空调系统合用同一系统时，在控制方面应采取必要的措施，避免系统的误动作。

三、高层建筑消防防火排烟设计改进
（一）健全监管制度
完善的监控维护体系是高层建筑防火和防排烟的便捷保障。

一是完善约束激励机制，提高各部门参与高层建筑防火和烟雾设计的积极性；二是完善监督、管理和责任制度，强化有关部门和有关人员的具体职责，提高工作的确定性，确保每个环节严格按照防火相关规范和防排烟相关规范设计。

此外，还要完善相关法律法规的建设，确保高层建筑防火和防烟设计的质量。

（二）提升从业者素质
加强专业人员培养，坚持培养优质、优秀的防烟设计技术人员。

加强整个行业技术人员技能培训，要不断提高技术人员对高楼的防火、防烟专业知识进行理论和实践双向培训。

加强施工人员、使用维护人员专业培训，确保施工单位把防排烟设计的图纸内容落实到位，并且满足消防控制要求。

如高层发生火灾时，高层的加压送风机应能现场手动启动，也可通过火灾自动报警系统自动启动，也可通过消防控制室手动启动，并且合用前室或者前室的任一常闭加压送风口开启时，加压送风机应能自动启动。

这就要求施工的时候把这些控制点位做到位，并且在验收过程中能实现满足以上控制要求，当发生火灾时相关人员会做到上述控制与使用。

结束语
高层建筑的兴起对防排烟设计提出了更高的要求，国家对防排烟设计也越来越重视并出台了各类防火规范，就目前来说，规范也不尽完善，这就要求我们设计人员在满足现行国家规范的同时也应该运用我们的专业知识从实际出发，合理设计防排烟系统以满足高层建筑对安全保障更高的要求。

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