高层建筑防排烟系统常见问题及其对策探析

高层建筑防排烟系统常见问题及其对策探析

发表时间：2020-02-27T15:56:23.893Z 来源：《建筑细部》2019年第17期作者：蒋超林

[导读] 建筑行业随着经济的发展不断进步，高层建筑在城市建设中不再是少数，这样使得城市的土地利用率得到提高。

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摘要：随着时代的进步与科技水平的快速发展，高层建筑在我们的生活中已经随处可见，而且其数量也越来越多。但是，高层建筑由于其结构的特殊性，其在发生火灾时也存在较大的安全隐患，优化高层建筑的防排烟系统设计可以最大限度的降低火灾带来的危害。鉴于此，文章对高层建筑防排烟系统存在的问题进行了分析，并提出了具体的优化策略，以供参考。

关键词：高层建筑；防排烟系统；问题分析

1高层建筑防排烟系统优化设计的必要性

建筑行业随着经济的发展不断进步，高层建筑在城市建设中不再是少数，这样使得城市的土地利用率得到提高。对于高层建筑来说，火灾是威胁性很高的灾难，高层建筑可以承载的人员比较多，而在火灾中烟尘的对于人的伤害一般来说大于明火，人们在火灾中窒息于烟尘的概率极高，一旦发生火灾，如果没有合理的防烟系统，造成的人员伤亡是非常大的。高层建筑防烟系统对于火灾的防范来说有很有利的作用，科学、合理的防烟系统能够使得火灾中的烟尘得到快速的消散，减少对于人们的伤害，为消防人员对于火灾的扑救和人员的撤离赢得时间。现在的建筑工程中，防烟系统的设计已经成为了设计的重点。

2高层建筑防排烟系统中常见的问题

2.1开窗面积不足、设计风量偏小

在高层建筑防烟排烟系统中，自然排烟由于其造价低廉、维护简单等特点，在高层建筑中广泛应用。但是，部分设计师在设计建造自然排烟时很多都没有按照自然排烟开窗面积的标准大小去设计施工，而是将高层建筑作为自然排烟的窗口改为了固定窗或是只开出较小的半开窗、斜开窗，这样严重的影响了高层建筑自然排烟窗的排烟效果，而且大多数设计师还喜欢在增加机械加压送风系统的同时又设置自然排烟，这也大大削弱了防烟效果。此外，当前设计师设计的机械加压送风系统的送风量并没有按照相关规定设计，没有根据层数、材料、漏风量等因素综合考量，导致实际送风量偏小，大大降低了排烟效果，为日后的使用留下隐患。

2.2施工不当导致排烟系统出现问题

高层建筑中房屋数量较多，核心筒内的公共区域由于各种需要被占用的比例本颇高，加之排烟通道多数采用土建风道，尺寸大小要求比较严格，其风道表面必须涂抹均匀，保证排烟风道的严密通畅，减少风道表面的粗糙程度。但是一部分施工单位施工时留下的穿墙螺杆或是钻出的孔洞都不进行封堵处理，或是工人没有随着施工进行填补，导致排烟风道漏风量大，送风量小，导致排烟风道达不到有效的排烟效果和设计要求，还有些施工单位在风管和风机的连接部分突然扩大或缩小，不顾后果的乱用，造成排风系统不稳定，降低防排烟系统的有效性。

3建筑防排烟系统设计方法

3.1确定防排烟部位

在新的防排烟规范颁布之前，消防通风设计。基本上都是依据《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，在对一个新的建筑项目进行设计的时候，设计人员首先应该充分利用自己所学专业知识对其防火类型进行明确，然后对防排烟部位进行最为科学合理的设计。在对高层住宅进行设计的时候，一定要对合用前室的加压送风和防烟楼梯间引起重点关注，除了这两项内容之外，还需要对有无创房间以及是否需要排烟那走廊进行详细核对。

3.2合理划分防烟分区

在对一些商业场所和高层公共建筑进行设计的过程中，想要有效满足机械排烟相关规范就必须对防烟分区进行科学合理的划分。防烟分区的主要作用是对六米以内的建筑火灾烟气进行有效的流动和蔓延防控，我国目前最为常见的是隔墙挡烟垂壁或者顶棚下小于0.5米的梁突出等多种设施。如果防烟分区面积太小，控制点，排烟口和系统增多的话，就会在一定程度上提高造价。如果面积过大，又会使得排烟口管径，排烟量有所增加。这样就会在一定程度上扩大受灾面积。在实际设计过程中，应该充分结合实际情况，对防烟分区进行最为科学合理的划分，一般情况下应该控制在500㎡之内，并且不能跨越防火分区。

3防排烟系统设计要点研究

3.1防排烟系统的主体设计

高层建筑一旦发生火灾便会产生大量的烟雾，人们在逃生过程中很容易窒息死亡或者迷失方向，烟气对人体的伤害远远大于明火。根据流体力学风流动原理可知，烟雾流动主要是因为个通风系统之间的压力差，各个区域之间存在气体密度差或者温差或者是风的流动而导致的，这几种现象都会引起烟囱效应，进一步形成火灾烟雾。现如今各大建筑物内部都存在多种易燃物品，一旦火灾发生，易燃物品会产生大量的二氧化碳，氟化氢以及一氧化碳等多种有害物质。这就要求在建筑防排烟系统设计过程中不但要对烟雾扩散进行考虑，而且还应该对各种有毒气体的有效清除引起重点关注。最为理想的防排烟设计应该是在一定空间内发生火灾的时候，可以迅速采取有效的排烟措施达到预期的排烟效果。

3.2防烟系统设计

我国大多数高层建筑防烟系统都采用机械加压送风模式，在具体防烟设计过程中应该注意以下几个方面。首先，对送风量进行准确的计算。机械加压送风量对整个建筑防烟系统的安全使用起着很大的影响作用，在对送风量进行计算过程中，由于其会受到多种外地因素的影响，应该尽可能简化送风量过程，从而有效提高计算结果的准确性和可靠性。同时还应该充分结合建筑整体结构对建筑模型烟气控制区进行不断完善；其次，合理控制送风范围和送风量。由于防烟区域空气泄漏洞口比较多，这就会造成防烟系统会向空间内输送更多的风量，从而就无法保证正压值，而且防火门也会对送风量造成一定的影响。这就要求应该充分结合防烟区送风量和加压空间实际情况，对高层建筑防烟分区的送风量进行合理的设计；再次，优化设计整个系统。建筑物内部一旦发生火灾，应该立即开启着火层送风口，与此同

时，还应该对着火层前十送风口进行快速开启。

3.3排烟系统设计

首先，自然排烟主要是依据烟气自身浮力而设计的一种排烟结构。如果排烟窗迎风面在发生火灾的时候就会造成烟气倒灌，想要有效避免这种现象的发生，一般情况下将排烟窗设计为平移窗或者弦窗，这样不但可以有效降低烟气倒灌机率的发生，而且还有效提高了排烟效率，缺点就是这种设计方法施工成本相对比较高，所以应该充分结合实际情况，选择最为科学合理的排烟方式。由于建筑室内外温差一般都比较大，所以在热压作用下空气会出现上下层之间一定的压力差，设计人员就可以充分利用这一点对自然排烟口位置进行合理的设计，有效避免冬季烟气倒灌现象的发生；其次，建筑物内部一旦发生火灾，温度会迅速升高，烟气当中含有大量的可燃性气体和空气接触之后不但助燃而且容易产生火焰。为了更好的确保人员的安全疏散自然排风窗设计高度应该比蓄烟高度高一些，同时还应该在1/2高度上方设置自然烟窗。总之，一切设计方法都是为了更好地降低烟气危害，有效疏散人群。

结语

总而言之，高层建筑火灾隐患多、救火难度大，在进行高层建筑的结构设计时，防排烟系统设计是极其重要的环节，其设计质量的好坏，对建筑物的使用安全有着重要的意义。所以，设计人员要认真学习并掌握防排烟系统的设计理论，满足国家相关规范的要求，确保防排烟系统设计的科学性与合理性。

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