浅析高层建筑消防防火排烟设计

【摘要】如今的建筑为了更加高效的使用土地，大部分的建筑物逐渐向高层转变。但是对于高层建筑存在很多的问题，最关注的莫过于火灾，一旦有火灾发生了，如何的逃生十分的关键。我们是知道的一旦有火灾发生就会产生大量的烟尘以及有毒气体，直接的危害到了人们的生命财产安全。想要逃离危险的第一关就是怎样对于产生的有物质进行及时的排放以及对外来的有毒气体的阻碍都是我们要考虑的问题。本文对高层建筑消防防火的排烟设计进行简单探讨。

【关键词】高层建筑；建筑消防；消防防火；排烟系统；排烟设计

一.引言

我国人口数量十分庞大，城市居民人口密度相对较高。为此，我国城市建筑向着拔高、综合性、功能多等方向迅速发展。于是火灾一旦在高层建筑中被引发，事故将更加难以处理。主要是因为，高层建筑结构和功能复杂，火灾引起浓烟模糊人视线，同时消防车难以赶上楼层高度，因此给灭火等救援措施带来很大的不便。从建筑布局及风口等角度来看，一旦出现火灾，楼梯间、电梯井、管道井等所有竖向管井的烟囱效应和风力影响，会导致火势更加迅猛，事故的损害也因此更加惨重。根据国外的关于高层建筑火灾事故的不完整数字统计，火灾中有一半以上的人是被烟雾窒息而死或者因为烟雾火势蔓延无处逃脱跳楼而死。因此，对高层建筑消防防火排烟的设计便十分必要。

二.高层建筑消防防火排烟系统存在的主要问题及原因

1.机械防烟设施方面存在的主要问题。

由于高层建筑消防防火设计中，部分正压送风系统的余压值和送风口的尺寸无法达到规范的要求，导致送风口的实际送风量无法满足设计的需要，门洞位置的风速几乎为零。导致此类问题出现的主要原因包括：（1）选择的风机机型不合理。（2）送风管道的阻力较大，导致风压损失较为严重。（3）送风机风口的位置设置不合理，送风口的设置不符合要求。（4）机械排烟设施的排烟量无法达到规范的要求。（5）未按照规范要求设置机械排烟设施，排烟口和排烟风机未实现联动。（6）机械排烟设施相关部位未按照规范要求进行设置。（7）机械加压送风风量设计不合理。部分单位为减少资金投入，对空间的计算不够严格，导致风量无法满足空间的需要、排烟功能无法达到应有效果。

2.消防设施短缺

高层建筑中的人员分布比较分散，合理的消防设施的布置，将能有效的辅助在火灾发生初期对其进行很有效的控制，同时对人员进行合理的疏散。然而，目前的高层建筑中消防设施布置不合理，并未按照实际的人员需求布置。或者由于各种消防设施的年久失修，缺乏定期维护而导致各类灭火设备无法派上用场，或是消防通道被阻挡而造成逃生时无法保证人员的生命安全。

3. 建筑装饰装修不当

很多建筑的设计者在进行室内的设计时，往往会为了舒适和美观，而选择易燃的窗帘尧墙纸等装饰物，而由于使用者的防火安全意识薄弱，导致室内的易燃装饰物，极易造成火灾在水平方向上的蔓延，影响人员的疏散速度。此外，在装修时应尤其注意室内和室外的走线与各类断电尧漏电保护装置的布置，否则在用电高峰时间，这类大规模高功率的电器很可能造成电气设备的超负荷工作，由于电器过载很有可能造成因电引发的火灾，或是由于电路设备的老化而出现的火灾，而这一火灾的产生与蔓延的速度极快，且较难扑灭，一旦发生，将会带来不

可估量的人员伤亡。

4. 建筑内部的结构设计不合理

在进行建筑设计时，必须考虑到公共消防安全的需求，尤其对于高层建筑而言，由于其高度较高且内部空间较为庞大，因此很多建筑为了满足其使用功能以及居住和使用的私密性要求而将其结构设计的较为复杂，同时也没有对其基本的疏散通道进行设计与预留。这样不恰当的内部结构将会导致浓烟流向的方向不合理，可能积压在人群居住或者办公的地方。火灾容易沿着横向的走廊或者竖向的管道迅速蔓延，在排烟设计中若不注重对相关通道的保护欲管壁措施，一旦火势蔓延或者浓烟蔓延，则可能无法将烟气与其他安全环境隔绝，从而导致主要疏散通道如楼梯尧走廊等处的烟气聚集，而影响人员的疏散速度，甚至造成更多的人员伤亡。

三.高层建筑消防防火排烟设计

1.建立独立的防火排烟系统。

高层建筑消防防火排烟系统属于直接接受消防中心控制的独立系统，其自身有独特的功能。系统构造主要包括风井、风管、送风风机、排烟风机、排烟防火阀门、联动系统和风口等设施。将防火排烟系统和空调系统、通风系统独立开来，和气体灭火系统、自动报警系统、喷淋系统平等对待。高层建筑消防防火设计过程中要重视排烟系统，依据建筑设计相关规范和要求，从暖通图中将消防排烟系统独立出来，形成单独的消防防火排烟图。重点做好防火排烟系统的设计，以确保高层建筑防火排烟的实际效果。

2.排烟系统参数的设计。

（1）合理划分防烟分区。高层建筑相关管路一般都是有序且紧密的分布着，为了建筑美观性采用吊顶的形式将消防系统隔离开来。在设计过程中一般都会在吊顶下挡烟垂壁来划分防烟分区。在房间的整体高度中，挡烟垂壁高度约为0.5米左右，所占空间较大。为了建筑装饰的美观，要设置活动型的挡烟垂壁，平常保持收起状态，在火灾时联动自动下垂。设计过程中划分防烟分区时，不得跨越划分的防火分区。

（2）合理选择排烟的方式。

为了满足高层建筑消防防火的需要，确保排烟系统具有较好的排烟效果，要选择合理的排烟方式。结合高层建筑防火需要，可选择机械排烟方式进行排烟，在进风和排烟过程中，能够形成对流循环系统，排烟效果较好。

（3）合理布置排烟口。

高层建筑消防防火排烟设计采用机械排烟系统，其排烟效果主要受到排烟口的位置布置和尺寸影响。由于造成建筑发生火灾时，烟气一般都位于房间的上部，因此要在顶棚平面或者距离顶棚较近设置排烟口，设置的排烟口最小面积应超过0.04O。为了避免排烟口过多吸入下部空气，确保排烟量不减少，不宜将排烟口设置在较低位置上。为避免排烟口卷入大量的空气，导致排烟效果的降低，因此要注意排烟口的风速，一般情况下要将排烟口的风速控制在5～9m/s。排烟口布置过程中，为避免排烟口和房间最远点的水平距离过大，导致无法吸入远处的烟气，因此要将排烟口和房间最远点的水平距离控制在30米以下。同时在疏散出口的附近不能设计排烟口。

（4）机械排烟系统设计要点。

机械排烟方式主要包括负压机械排烟方式和全面通风排烟方式两种。高层建筑采用机械排烟系统时，在系统设计过程中，位于房间的机械排烟系统应该按照防火分区进行合理设置，位于走廊位置的机械排烟系统要进行竖向布置，要将机械排烟系统和通风系统、空调系统分开设置。排烟口平时保持关闭状态，应设置自动或手动开启装置。排烟口设置在顶棚上时，同可燃物或可燃构件的距离要保持1米以上。位于防烟分区的排烟口和最远点的水平距离要控制在30米以内。排烟支管上应当设置在烟气温度超过280℃时能够自动关闭的排烟防火阀。设置的排烟风机应保持在280℃内能够连续工作三十分钟。设置机械排烟系统时，应确保任一排烟阀开启时，排烟风机都能够自行启动，以确保排烟效果。

四.结束语

高层建筑消防防火排烟设计是消防防火设计的重点，同时也是保证高层建筑消防安全的重要措施。排烟系统设计时，要合理划分防烟分区，选择合理的排烟方式，合理确定排烟，补风量，做好排烟口的设置，确保排烟系统在火灾中能够发挥正常作用，以确保建筑安全，为人员疏散提供有利条件。

参考文献：

[1] 杜毅. 高层建筑消防防火排烟设计探讨[J]. 科技创新与应用，2013，（29）：

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