高层建筑消防防火排烟设计中的问题及对策

姜 自 富

(临沂市公安消防支队，山东 临沂 276000)



高层建筑消防防火排烟设计中的问题及对策

姜 自 富

(临沂市公安消防支队，山东 临沂 276000)

针对高层建筑火灾发生时的特点，从自然排烟窗、送风口、防排烟系统、通风合用系统等方面，阐述了高层建筑消防防火排烟设计中存在的问题，探讨了合理设计防火排烟系统的对策，旨在为使用者营造出安全的生活环境。

高层建筑，消防，排烟窗，通风

1 概述

近年来，我国的建筑行业在不断发展，城市建筑的规模和数量在不断增多，特别是高层建筑越来越多的出现在人们的生活之中。高层建筑作为人们生活和工作的主要场所，消防防火的设计就变得更加重要，尤其是消防防火的排烟设计，关系着消防安全的整体质量，对人们的生命安全有重要的影响。随着我国建筑行业的不断发展，施工单位的建筑水平和消防设计的质量逐渐提高，但是在高层建筑中，消防设计需要更高水平的设计方案，尤其是消防防火排烟设计。在高层建筑中，一旦发生火灾等重大事故，虽然消防人员能够以最快的速度到达事故地点，但是由于高层建筑本身的特点，会给救援带来很大的困难。这时被困在高层建筑中的人员，如果消防设计中没有对排烟系统有很好的设计和考虑，那么就会对被困人员的生命造成巨大的威胁。

从高层建筑的整体特点来看，火灾发生后，由于楼梯间、管道间等所有竖向的烟囱和风力等因素的影响，会使火势变得更加迅猛，增强火灾的危害，事故所导致的人员伤亡也变得更加严重。而且经过广泛地统计，在建筑火灾发生以后，有一半以上的人不是因为被烧伤导致的死亡，而是因为在火灾发生以后，浓烟等灰尘导致的窒息和呼吸道烧伤而造成死亡。此外由于高层建筑的楼层较多，被困人员很难通过跳楼逃生，而且消防警车所能达到的高度有限，所以做好高层建筑消防防火排烟设计显得尤为重要[1]。经过总结，高层建筑火灾发生时有以下几个特点：

1)火势的发展速度快，蔓延迅速。火灾产生的烟气会呈横向和竖向蔓延，而且蔓延的速度是快于人的疏散速度的。

2)疏散困难，救火难度大。由于高层建筑比较高，内部的房间众多，一般在使用期间人员也比较多，而且火灾产生的有害气体具有避光性和危害性，更加大了救援和疏散的难度。所以在发生火灾时，气体的排放显得尤为重要。

3)容易产生立体火灾。高层建筑的火灾容易在竖井、玻璃幕墙的缝隙等竖向的空间产生，而且这样的空间会加快火势的蔓延。当火势达到一定的阶段时，容易产生热风压的现象，使火势逆转，当有外部空气进入时，容易发生轰燃的现象。

2 高层建筑消防防火排烟设计存在的问题

2.1 自然排烟窗的设置不合理

根据我国高层建筑设计的规范，自然排烟窗应该在建筑的上方，而且还要安装方便开启的装置。虽然这一规范满足了火灾排烟的要求，但是在实际运用过程中，缺乏合理性。当发生火灾时，自然排烟装置靠人工开启是十分不现实的，所以应该设置自动传动装置，实现消防设施的联动或者自动开启。但是在市场上，这类装置的造价是非常昂贵的，我国的高层建筑中，自然排烟窗大多是侧拉窗，由于我国国内的技术水平和建筑水平有限，所以自动开启装置几乎没有被使用。所以在高层建筑消防防火排烟设计中，自然排烟窗的设计是不合理的。

2.2 送风口的设置缺乏可操作性

在高层建筑消防防火排烟设计过程中，竖向机械排烟系统的送风口通常是使用相同规格、固定尺寸的百叶窗式开风口，而且管道的内表面不光滑、送风竖井不进行抹灰的处理、管道过长或者管道的封闭性不强、管道的弯头拐角较多以及闭风口关闭不严等缺点，这些因素加起来使得各处送风口的风速、风量十分不均衡，距离风机比较近的位置，风速比较大，处在送风口末端的位置，风速十分小、甚至没有风存在。我国的高层建筑排风系统普遍存在这一问题，在相关规范中，也只是有笼统的规定，没有具体的指导方法，缺乏可操作性[2]。

2.3 防排烟系统的设置不全面

我国高层建筑防火消防中的相关规定，对于公共建筑超过50 m和居住建筑超过100 m的高层建筑，以及不具备自然排烟装置的楼梯间、避难间等建筑都要设置机械排烟系统。在规定上看，楼梯间等部位都要保持正压的状态，以便能够在发生火灾时，及时排烟和有利于消防人员开展救援工作。但是在实际的高层建筑中，大量的高层建筑靠外墙而且具有窗户的楼梯间，排烟窗和常闭式防火门经常处于开放的状态，发生火灾以后，就不容易保持正压的状态，防烟的效果不能发挥；此外高层建筑中带裙房和高层建筑的前室、消防电梯间前室和合并的前室，当这些建筑具有自然排烟系统装置时，可以进行自然排烟，但是裙房等不具有自然排烟的设计时，很多的施工单位在建设时，就没有按照要求在前室和合并室安装机械排烟系统。

2.4 通风合用系统缺乏合理性

通风合用系统必须保持合理性，符合高层建筑消防防火排烟设计的要求，虽然在我国的高层建筑中，没有规定机械排烟系统与空调等系统共用一个排风装置，但是在实际的设计中，经常会出现合用通风系统的现象。通风合用会出现以下两个方面的问题：一方面空调、通风等的系统经常是开放式的送风口，但是排烟口却规定平常是关闭状态，只有在发生火灾时，才能开启，这时就会产生二者的矛盾；另一方面在通风合用系统中，管道的装置不能直接与空调器、过滤器等连接，需要安装自动切换装置，这在实际的安装过程中难以实现，还会增大阻力。

3 高层建筑消防防火排烟设计的对策

3.1 选择正确的排烟方式

选择正确的排烟方式关系着高层建筑消防防火排烟设计的质量和水平，对于消防安全有重要的作用。在实际高层建筑消防防火排烟系统的选择上，一般的流程是空间排烟首先要选择机械排烟系统，自然排烟系统要优于机械排烟系统，而且自然排烟系统要避让高层排烟。正确的排烟方式有利于高层建筑消防设计的完善。

3.2 科学设计排烟布置

科学设置排烟布置主要包括两个方面，分别是自然排烟布置和机械排烟布置。在自然排烟布置中，一定要设置不同开口朝向的排烟装置，注意计算排烟系统的有效开口面积，确定自然排烟装置排烟能力的大小。尤其是对无法手动开启的自然排烟装置，应安装自动开启装置进行排烟；在机械系统排烟布置中，主要从两个角度进行思考：一是对排烟管道和排烟口进行严格的设计和布置。根据排烟管道的长短、大小、排烟量、管道的材料等，计算排烟管道的横截面面积、排烟口的位置及面积等情况；二是对延期流动进行合理的设置。一旦发生火灾，机械送烟口距排风口的距离不能过近，速度不能过快，防止因为机械排烟装置的气流与火灾的气流相冲突，加大火势。为了解决这一问题，可以采用防火防烟分区机械排烟装置，使火灾产生的气流和烟气与排风的方向一致[3]。

3.3 选择位置适当的排烟口

在选择高层建筑排烟口的位置时，尽量使排烟口位于住宅下风向的开阔位置，这样有利于火灾发生时，产生的烟气可以及时排到室外，最大程度上减轻对高层建筑上部的影响。有的高层建筑分为住宅部分和商业部分，这两部分的排烟设置是不同的。但是不论是商业部分还是住宅部分，送风口都应该设置在排烟口的上风方向；而且进风口应设置在排烟口的下风方向，最好之间的距离大于3 cm。排烟口距离门窗的位置至少是6 cm。

4 结语

随着经济的发展和我国人口数量的不断增多，高层建筑将会成为人们生活和工作的场所，将会成为未来城市中常见的建筑之一。高层建筑在为人们的生活提供便利时，高层建筑的施工技术和防火技术也成为人们关注的主要内容。做好高层建筑消防防火排烟的设计工作，解决好高层建筑排烟设计存在的问题，提高高层建筑消防防火排烟设计的质量，从而提高高层建筑的整体质量，为人们营造一个安全的环境。

[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):235-236.

Inquiry on high-rise building fire-fighting smoke exhausting design problems and countermeasures

Jiang Zifu

(Linyi Public Fire-Fighting Branch Team, Linyi 276000, China)

In light of high-rise building fire features, starting from aspects of natural smoke exhausting window, air distributor, smoke exhausting system and ventilation combined system, the paper describes problems existing in high-rise fire-fighting and smoke exhausting design, and explores rational fire-fighting and smoke-exhausting system design countermeasures, with a view to create safe living environment for users.

high-rise building, fire-fighting, smoke exhaust window, ventilation

1009-6825(2016)12-0112-02

2016-02-16

姜自富(1979- )，男，助理工程师

TU998.1

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