基于高层建筑消防之防排烟设计分析

张鹏颖

（山西四建集团有限公司， 山西 太原 030006）

0 引言

对于高层建筑而言，消防设计是非常重要的，而防排烟又是消防设计中的关键。所以，作为高层建筑消防设计的相关人员，一定要对防排烟设计中存在的不足进行认真总结归纳，对其进行合理化设计，以确保高层建筑的安全性。

1 防排烟设计形式

1.1 自然防排烟

这种方式应用的是自然通风的形式，让烟气经由高层建筑的阳台以及外窗等排出。对于有排烟需要的房间和楼梯间，需要将自然排烟窗设立其中，同时要使其开窗面积达到有关规范的要求。依据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）之规定：采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1.0 ㎡的可开启外窗或开口；当建筑高度大于10m 时，尚应在楼梯间的外墙上每5 层内设置总面积不小于2.0 ㎡的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3 层。前室采用自然通风方式时，独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的面积不应小于2.0 ㎡，共用前室、合用前室不应小于3.0 ㎡。可开启外窗应方便直接开启，设置在高处不便于直接开启的可开启外窗应在距地面高度为1.3m～1.5m 的位置设置手动开启装置。这种方式运用的防烟结构相对比较简便，同时也能够节约成本，具有十分好的排烟效果。而且这种排烟方式造价低廉，不需要额外提供排烟设备，经济适用。

1.2 机械防排烟

如果在一些相对密闭空间或其它部位不具有设立自然排烟设备的环境，为了保证产生火灾过程中人员可以安全疏散，需要将机械排烟设备安装其中。根据现有规范要求，对防烟分区进行科学设立，让烟气在预先设定的空间集中，之后利用排烟设备进行排烟。如果产生火灾情况，只要机械设备运行状况正常，就可以快速排烟，从而给人员的疏散与营救争取了时间。当前，这种排烟形式应用的比较普遍。具有非常好的排烟效果，不会受到外部环境的影响，但是和其相关的余压和风量方面的计算存在一定的困难，有关设施自身布设也相对比较复杂，同时需要定期对其设施进行维护保养。

2 高层建筑消防防排烟设计不足原因分析

2.1 高层建筑装修材料和线路材料选取不当

成本是业主首先要考虑的因素，基于这种原因，通常在线路与装修材料的阻燃性方面，不会提出特殊的需要，一旦发生火灾，火情就会迅速蔓延，同时还会有浓烈的烟雾产生，使逃生疏散与排烟的困难程度加大。

2.2 高层建筑内部结构设计合理性不够

一些开发商对经济效益的追求过高，对建筑内部结构的科学性不够重视，造成防排烟系统的性能变低，如果产生火灾，没有尽快排出烟气，不利于人员的疏散。

2.3 高层建筑自然排烟窗设计不合理

在对自然排烟窗进行安设的过程中，经常产生排烟窗安设方位以及开窗面积不科学的状况。高层建筑施工规定，在建筑物相对的上方应安装能够便于开启的防排烟窗。然而在产生火灾的过程中，因为人们比较慌乱，设置位置不合理，加之紧张，不能使开启窗人工正常开启，无法达到预先设计的排烟效果；而如果将自动传动设施安装在排烟窗上，又因为成本的原因不能实现推广运用。为了实现预先设想的效果，施工企业安装的排烟窗一定要符合相应规定，便于正常开启。

2.4 高层建筑送风口设置不合理

因为高层建筑比较高，风速与风力也会较大，如果送风口方位不科学，就会导致各层送风口的风量与风速无法均衡，同时一些送风口也会存在管道偏长，不科学的拐角布设等情况，这些问题都会对送风造成一定影响，致使烟气大范围聚集。

2.5 防排烟系统功能不全

对于无法设立自然排烟设备的地方或是自然排烟设备不能实现排烟需要的时候，一定要根据相关标准与规定，对机械排烟系统进行科学设计和安装，否则会导致排烟系统功效的缺失，排烟效果也不会理想。

2.6 高层建筑通风合用系统设置不够合理

尽管有关案例中确切指出要设立健全的通风排烟合用系统，以使各自功效不会受到影响而得到充分保障。然而现实中，仍然存在通风合用系统的问题，因此，为了使高层建筑的消防安全得到保证，在机械排烟系统和空调等系统共用同一个排风设施的时候，一定对其进行科学布设。

3 高层建筑消防防排烟设计对策

针对高层建筑防排烟设计中的不足，我们需要采取一定对策；

3.1 设计高层建筑防排烟中，科学地选取排烟方式是十分重要的，这在消防安全工作中具有关键性作用。

选取高层建筑防排烟系统的过程中，在空间排烟方面，我们通常选取机械排烟这种方式，尽管自然排烟系统相较于机械排烟系统优势更加明显，然而因为建筑的体积和面积等方面的迅速扩展，造成自然排烟这种方式并不是在所有部位都适合的。选取合理的排烟方式可以使高层建筑防排烟的设计变得更加健全。

3.2 科学合理地设计排烟布置

这一设计中一般包括如下两方面内容：

1.自然排烟布置

在对自然排烟设备进行设计的时候，一定要保证排烟设备不同的开口朝向，同时科学计算排烟系统的有效开口面积，这样做是为了能够确切了解自然排烟设备的排烟能力。尤其是产生火灾的过程中，逐个通过手动的方式，将自然排烟窗开启是存在一定困难的，这时就需要将自动传动设施安装其上，实现联动作用。满足在发生火灾时，通过自动报警及联动系统，自动开启相应部位的排烟窗，使烟气能够及时排出，确保人员安全疏散。

2.机械排烟装置

一方面，要科学布设排烟管道和排烟口，根据其排烟量和大小等方面，科学计算排烟口安设的部位和面积。另一方面，对延期流动进行科学设立。要通过计算，将机械送烟口与排风口的间距确立出来，这是为了防止火灾产生的气流与机械排烟设施的气流产生冲突，造成火灾情况更加严重。

3.3 精选建筑材料

选取高层建筑排烟设施材料的过程中，尤其是对建筑室内排烟管道等材料选取的时候，要严加选取材料，保证其燃烧性能，从而使其安全性得到保证。在对排风机进行选取的过程中，离心排风机是最佳的选择，能够保证其在高温状况下，依然可以良好运转，同时可以维持连续排烟时间在半小时之上[3]。在对防排烟管道材料和其它部件进行选取的时候，要保证产生火灾过程中，排烟系统各个环节之间是相互关联的，各个环节都精准无误，这样可以使防排烟的效果得到提升和保障。

3.4 其它注意事项

首先，在对高层建筑防排烟系统进行设计的过程中，要结合有关的规范标准进行科学设计，并依据真实状况对其细化，这样产生火灾的过程中，可以使其应有的作用得到充分发挥。其次，对于消防和质监等相关部门，要加强防排烟产品生产、运用等过程中的监管，保证其质量达到要求。最后，要加大力度对消防知识进行宣传，使人们的防火意识得到加强，使其对火灾的危害性有充分认识。日常中要能够对相关消防设备进行识别和维护，如果产生火灾，要保持镇定，快速从中安全撤离。

4 结束语

总而言之，高层建筑的防排烟设计中依然存在诸多不足。要想使这些问题得到解决，就要将选取科学的排烟方式、科学选取建筑材料以及科学设计排烟布置等有关措施做好。只有这样才能使高层建筑防排烟系统得到良好设计，发挥其应有的作用，从而进一步保障人们的安全。