高层建筑防排烟设计初探

摘要：在高层建筑大量涌现的今天，其火灾的危险性也日益增大，而且一旦高层建筑发生火灾，其、往往会造成严重损失。本文分析了高层建筑防排烟的合理分区和防排烟方式的合理选择，并且提出了防排烟设计中应当注意问题。

关键词：高层建筑；防排烟；设计

近几年来，随着土地资源的日益紧张，土地利用率也越来越高，同时，也由于城市建筑水平的不断提高，城市中的高层建筑越来越多，高层建筑的消防问题也随之增多。一旦高层建筑发生了火灾，其火势往往很凶猛，有大量浓烟弥漫在周围，给人员疏散和救援工作造成很大困难，另外，一些混杂在烟气中的有毒气体会使人窒息死亡，因此，防排烟设计在高层建筑的防火设计中所处的地位很重要。

1 合理划分防排烟的分区

对于防排烟的分区，《高层民用建筑防火设计规范》（GB50045―95）（2005年版）对其有明确的规定，即禁止防排烟分区跨越防火分区，单个防烟分区的建筑面积必须小于500平方米，在疏散楼梯的前室及楼梯与楼梯之间、消防电梯前室及电梯与电梯之间都必须单独划分为防排烟区，并且防排烟设施要设置完善。一些大型的高层建筑，其使用功能很复杂，因此，对这些高层建筑要根据其具体功能来设置其防排烟分区。为了保证高层建筑内的人员在火灾发生时能够安全疏散和撤离，要在建筑内设置专门的避难层和避难间，每个避难间都要划分出单独的防排烟分区和设置性能良好的防排烟设施。通常把挡烟垂壁、隔墙或顶棚下突出大于或等于0.5的梁划分防排烟区的界限。

2 选择合理的防排烟方式

在选择防排烟方式时，所要依据的原则是：既能满足防排烟要求，又能节约成本。因此，在选择防排烟方式时要尽量选择自然排烟方式，如果自然排烟方式无法采用或者自然排烟不能满足本建筑物放排要求时，就要考虑采用机械的防排烟方式。

应当采用自然排烟方式的建筑物是高度超过50米的一类公共建筑和高度超过100米的民用建筑。对于这些建筑物，其防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室及其合用前室都应该用自然排烟的方式来排烟。

有些高层建需要排烟的地方，诸如烟楼梯间、消防电梯的前室等，不具备自然排烟的条件，有的防烟楼梯间采用了自然排烟设施，但是其前室和避难层（或避难间）不具备自然排烟的条件，在这些情况下，就要设置独立的机械防排烟设施。机械防排烟系统的优点是排烟效果好，缺点是投资较大，成本较高。

二类高层建筑高度超过32米和所有一类高层建筑，其需要安装机械排风设施的部位是：不具备自然通风的内走道且其长度大于20米；面积超过100平方米，里面经常堆积可燃物或经常有人停留的房间，且这些房间要么无窗要么设有固定窗；不具备自然排烟的中庭或其净空高大于12米；堆积较多可燃物或经常有人停留的地下室，这些地下室除去有窗井开口进行自然排烟的房间，剩下房间面积总和大于200平方米或单个房间面积大于50平方米。

3 防排烟设计中应该注意的问题

3.1 通过通风空调系统来进行防排烟

这项设计在有些地区已经开始应用，这种方式的优点是：能够充分利用建筑物内的原有设备，节约了成本。这种系统的工作原理是：把风送向非着火区或把烟排出着火区，从而达到对烟的防排。把风通过风机、风道和送风口等途径送到非着火区使形成正压，达到阻止烟气向其蔓延的目的。把原先的送风口作为单独的排烟通道，使烟气通过其排出室外。要在送风口和排烟口均设置自动的关闭装置，以便在烟气温度较低的情况下这些“口”能够自动关闭。在风道材料选择上，要采用不燃材料来增加厚度，并且要对其加以绝热。

高层建筑物内的空调通风系统通常设置为两套系统。房间和走道要单独采取一套系统，因为这些地方容易着火，单独对其采用一套系统是为了在出现火灾的情况下能够通过关闭送风和打开回风，从而对着火区进行机械排烟；楼梯间、消防电梯前室以及避难间（室）等这些地方重要的安全疏散设施要另外单独设一套空调通风系统，防止其在火灾发生时受到烟气的侵扰，能够使空调系统关闭排风、打开送风，实现送风加压。从目前情况来看，我国的现有高层建筑一般一栋建筑物内只配备一台空调机组，有的配备两台空调机组进行交替使用，所以，只能统一地用作排风或者送风。在火灾刚开始发生时，产生的烟量很少不足以对非着火区构成较大的威胁，此时的空调系统应该作为排除着火区域烟气的通道；但是随着火势的蔓延和发展，所产生的烟量越来越多，这时，空调系统就要用做向非着火区加压送风的通道，使疏散设施避免受到烟气的侵扰；如果火场温度达到了一定的限度，就应当关闭着火区空调系统送风口或排烟口的阀门，以免大火通过这些通道进行蔓延。

3.2 采用合理的室外疏散设施

目前的高层建筑一般都采用敞开式的室外疏散设施，这些疏散设施包括：全敞开式的室外疏散楼梯、屋顶停机坪以及检查用楼梯等。全敞开式的室外疏散楼与外界直接相通，这使得它能够在火灾发生时不受烟气的侵扰；在发生火灾的情况下，如果其他疏散设施无法使用，在条件允许的情况下，可以考虑用屋顶停机坪进行空中疏散的方法进行疏散；检查用梯主要作为辅的疏散设施，它在使用时具有危险性高、疏散操作难度大。

淄博市的一个宾馆的底层舞厅在1994年12月8日发生了火灾，火势蔓延很快，但是大多数人员还是从两侧室外疏散楼梯安全而迅速地撤离了出来，只有一人因为回房间取东西而烧死，这足以证明室外楼梯的重要性。室外楼梯是人员疏散的一个重要的安全保障，而且它还具有造价低、结构简单、不占用建筑室内空间等优点，在排烟和安全疏散方面都具有重要作用。

3.3 把电梯井用作防排烟设施

对于电梯井用作自然通风还是正排压这个问题，要根据建筑的实际情况来确定。如果一个高层建筑设有一个专门的工作服务电梯井，并且建筑内还设有完善的、符合要求规范的机械防排烟系统时，电梯井就用来进行自然排烟，否则就要用作正压送风竖井；如果一个高层建筑内设有两个专门供工作服务的电梯井，并且建筑内还设有完善的、符合要求规范的机械防排烟系统时，两个电梯井都要用来自然排烟；如果一个高层建筑内没有设置完善的机械防排烟系统或机械防排烟系统达不到规范的要求，就要依据电梯井的送风量来确定排烟方式。

如果一个电梯井做竖送风井就能够满足需要，那么正压送风井和自然排烟竖井可以让两个电梯井对其进行分别承担；如果放防烟要求在一个电梯井做竖送风井时得不到满足，那么两个电梯井都要用作正压送风井。

只有电梯井与大气相同时，才能够用作自然排烟竖井，电梯井顶还必须设置有自动开关阀门的排烟口，这样做的优点是在排烟的同时还可以防雨。电梯井作为自然排烟通道分单井自然排烟和双井自然排烟两种方式，即一个电梯井用作自然排烟通道或两个电梯井同时用作自然排烟通道。用作自然排烟的电梯井，每个电梯门的上部墙壁处还要开设排烟口，其上还要装置有既能手动控制又能自动控制的防火阀门。

结语

综上所述，在高层建筑的防排烟设计中，如果设计不当，就可能造成灾难性的后果以及巨大的经济损失，因此，在设计过程中设计人员一定要按照设计规范的要求进行，并且要不断探索、不断完善，科学合理地设计防、排烟系统。