对高层民用建筑防排烟设计中排烟口设置问题的认识

对高层民用建筑防排烟设计中排烟口设置问题的认识

关翠萍

摘要针对排烟口在高层民用建筑防排烟设计中的重要地位，指出了在自然排烟系统中应着重注意“有效开启面积”概念和“设置方便开启的装置”两个问题，而在机械排烟系统中应着重注意机械排烟口的设置位置与形式的问题是关乎火灾时排烟效果的至关重要的因素。

关键词防排烟自然排烟系统机械排烟系统排烟口

1.前言

防排烟设施就是将火灾中产生的烟雾在着火点所在的防烟区域加以控制和排除，以防止烟雾扩散，确保疏散和扑救环境无烟雾侵害所采取的措施。排烟口（窗）就是防排烟系统中将火场烟气排出防烟部位的第一道关口，这些风口（窗）的设置是否正常直接关系到防排烟系统能否正常的运行。在此，本人结合自身经验谈谈在高层民用建筑中的自然排烟与机械排烟系统中的排烟口（窗）的一些认识。

2.自然排烟系统

2.1 自然排烟系统中可开启外窗面积的要求

自然排烟是利用火灾产生的高温烟气浮力作用，通过外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将室内烟气排至室外。自然排烟不使用机械动力，不需电源和风机设备，排烟窗还可作为平时通风采光用，只是利用自然形成热气流的运动达到排烟的目的，因此，自然排烟系统的排烟口烟气流速低，要求有足够的排烟口面积。根据《高层民用建筑防火规范》（GB50045-95 2005年版，以下简称《高规》），在高层建筑中可采用自然排烟的部位及可开启外窗面积见表2.1-1。

注：上表第七、第八项不靠外墙的防烟楼梯间的前室或消防电梯前室及合用前室采用自然排烟的方式，由于其利用竖井的烟囱效应进行自然排烟，需要很大的竖井截面，给设计时建筑平面布局带来很大困难，同时也降低了建筑的使用面积，因此，已很少被采用了，多采用机械防烟和排烟设施。

2.2 自然排烟口设置位置的要求：

（1）自然排烟口应设于房间净高的1/2以上，宜设在距顶棚或顶板下800mm以内（以排烟口的下边缘计），若设置有挡烟垂壁，排烟口最好高于挡烟垂壁的下沿。同时，自然进风口应设在房间净高的1/2以下（以进风口上边缘计）。

（2）内走道和房间的自然排烟口，至该防烟分区最远点的水平距离应在30m以内。（3）自然排烟窗、排烟口、送风口应由非燃烧材料制成，宜设置手动或自动开启装置，手动开关应设在距地坪0.8-1.5m处。

2.3 自然排烟系统中几个需要注意的地方

2.3.1关于自然排烟口“有效开启面积”

从表2.1-1可以看出，自然排烟系统对于可开启外窗面积有着非常严格的要求，主要就是为了保证火灾时有足够的排烟通道（烟气出路）。因此对于自然排烟系统来说，必须强调“有效的能够作为排烟通道的可开启外窗面积”，只有“有效开启面积”才能在一旦发生火灾时起到排烟的作用。本人根据自身的设计经验，对于《高规》中规定的可开启外窗面积是否就是“有效开启面积”的问题认为还有商榷之处。

（1）在工程设计中，有的设计人员将平时做为通风用的自然排烟窗设置为固定窗或者半开窗（上、下悬窗）、斜开窗等，其设置的形式和位置均不利于自然排烟，并且由于半开窗、斜开窗等的开启面积并不等于窗洞口面积，如果直接以此种窗的洞口面积作为可开启面积计算，势必减少了实际可利用排烟的窗口面积，因此，应改用可直接对外开启的排烟窗或者能够完全打开的窗形代替。

（2）关于所有可开启外窗均计入“有效开口面积”。排烟口（窗）的设置位置一般在高处，如按在距顶棚800mm以内，此时就涉及可开启外窗面积的取法，在距顶棚800以内的可开启外窗面积不一定完全达到表2.1-1中规定的面积要求。现行《高规》条文解释中的说法是：火灾时开窗或打碎玻璃的办法进行排烟，因此，“有效开启面积”按可开启外窗面积计算即可。但是，本人认为此说法不尽合理：首先，火灾发生时，人们都忙于疏散

逃命，很难保证有人去打碎玻璃；其次，就算有人将玻璃打碎了，一般也只能将人身高所及范围的一部分玻璃打碎，而在火灾初始阶段热气流及烟气主要聚集在房间上部，又如何能够从低处的开口排出室外呢（其实在火灾初期，下部开口起到的是进风口的作用）！如果因为排烟孔口面积不足，导致烟气聚集到房间下部时，说明火灾已经发展到比较严重的阶段了，此时，已经丧失了最佳的疏散逃生和灭火救援时间了。

因此，本人建议对于在房间1/2以上高度无法达到“有效开启面积”且有方便开启装置的房间最好采用机械排烟系统,这样就可以保证在火灾信息被确认的第一时间里排除有害烟气,保证火场人员的疏散要求。

2.3.2 关于排烟口（窗）设置方便开启的装置

（1）根据规范要求，自然排烟口（窗）应设置在上方，并宜设置手动或自动装置，手动开关应设在距地坪0.8-1.5m处。而窗户的开启形式直接决定了能否设置方便的开启装置。但在实际工作中，有些设计人员在窗户选型时忽略了窗户的开启形式，设置了推拉窗、半开窗等不利于设置手动或自动开启的窗形。因此，本人认为规范中应增加关于作为自然排烟口使用的外窗的窗型的规定。

（2）按《高规》第8.2.2.5条规定净高小于12m的中庭可采用开启的天窗或高位侧窗自然排烟。而有的设计师却忽视了其设置的形式，使的安装高度较高的排烟天窗及高位侧窗缺少了便于开启的操作装置，不利于火灾时的自然排烟。因此，对于此类天窗或高位侧窗应在下部适当位置设置能手动开启排烟窗的装置。

2.3.3 关于内走道自然排烟的问题

在很多工程中，出现了长度介于20m-60m之间的只有单侧有可开启外窗走道，对于此种走道，因为单侧开窗，即便有足够的可开启外窗面积能够达到表2.1-1中规定的开窗面积要求，但因为走道长度大于30m，走道最尽端距排烟口（可开启外窗）也必定超过30m，不符合《高规》第8.4.5条“防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30米”的规定。因此，此种情况下，应考虑在走道另一侧设置一个与外界相连的通风口，如条件不允许，应设置机械烟设施。

3.机械排烟系统

3.1.1需要设置机械排烟系统的部位

高层建筑设立机械排烟设施可以保证当建筑物内某一部位发生火灾时，对火灾区域实行排烟控制，使火灾产生的烟气和热量能迅速排除，以利于火场人员的疏散和消防人员的