高层建筑消防防火排烟的设计对策

杨来兵

摘要：在城市化进程不断加快的背景之下，高层建筑凭借着节约用地的优势，逐渐成为了城市建筑发展的主流。然而高层建筑具有人流密集、体量庞大的特点，因此工作人员应当格外重视消防工程。然而，高层建筑一旦发生火灾，其烟气扩散速度会非常快，可能会给现场带来严重的危害。针对这一情况，在高层建筑消防防火的过程中，就需要重视排烟系统的设计，最大程度减少火灾对人民群众的危害。本文主要论述了当前高层建筑消防安全现状，分析当前在消防防火排烟设计过程中存在的各种问题，并提出了具体的改善措施。

关键词：高层建筑;消防防火排烟;问题;设计对策

中图分类号：TU83       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2021）02-0041-02

当下社会各界针对高层建筑消防安全问题的关注度正在不断地上升，为了从根本上提高高层建筑消防安全系数，提高建筑消防安全，需要对高层建筑进行防火排烟系统的建设，这样才能够保障人们的工作环境。若是火灾发生时失去控制，就会增强燃烧的危害性，对社会发展以及公共安全带来危险，其散发出的大量烟气对人毒害作用明显，严重情况下会影响到人们的生命安全。对此，在建筑工程设计的过程中需要重视防火排烟的设计，考虑到当前项目工作量问题，需要从整体角度出发。在设计过程中，保证高层建筑的消防安全。

一、当前高层建筑消防安全现状

（一）人群疏散困难

在高层建筑建设的过程中，由于楼层较多，且工作人员数量较多，因此在对人群进行疏散的过程中，如何提高疏散效率是工作人员重点解决的问题。与此同时，在高层建筑建设的过程中会存在很多易燃烧物品，一旦发生火灾，火势蔓延速度较快，并且会立马将疏散通道堵住，导致建筑中的人员很难及时逃生。在高层建筑中，如果设置消防电梯以及防火门，我们应当确保日常为常闭状态，只有这样才能够充分发挥防火门的安全作用[1]。一旦高层建筑发生火灾，人们会将消防电梯作为主要的逃生通道，而此时消防电梯十分拥挤，就会在很大程度上增加火灾时的伤亡人数。

（二）消防设施不完善

高层建筑的内部消防设施主要包括报警系统、辅助设施、排烟系统、消防栓等等，高层建筑内所具备的消防设施以及系统都应当经过严格的审查，直至确认合格并且具备与之相对应的认证之后才可以投入使用。在使用高层建筑消防设施的过程中，应当对设施的基础情况进行定期的抽查，防止出现问题设备投入使用，一旦出现问题应当及时解决[2]。为了确保质量检查的顺利通过，一些开发商甚至会故意隐藏高层建筑消防安全基础设备所存在的问题以及缺陷，这也在很大程度上增加了高层建筑在投入使用过程中火灾发生的可能性。

（三）缺乏安全管理

在对高层建筑进行消防安全管理的过程中，由于一些工作人员并不能够充分注重消防设施所存在的重要性，也缺乏与相对应的管理工作，并没有将设施维修工作落到实处。这种情况，往往会为高层建筑发生火灾带来一定的安全隐患，如果没有对安全消防设施，例如灭火器、消防栓等进行日常维护，这些设备极其容易出现损坏以及老化问题，还有一些消防通道由于长时间未使用被人们用于堆放杂物等等，这在很大程度上增加了消防安全发生的可能性[3]。

二、在消防防火排烟设计过程中存在的问题

（一）自然排烟窗设计

在高层建筑设建设的过程中，针对防火排烟窗需要使用自然烟雾冲洗窗户系统，以此满足高层建筑的排烟需求，并且确保其能够满足排烟标准。若是发生火灾问题，仅仅通过手动扑灭不会产生合理的效果，对此我们就需要在高层建筑消防建设的过程中，安装传动装置才能够自动启动消防设施。当前这些设备在市场上的价格相对昂贵，很多高层建筑使用的设备主要是玻璃窗。由于很多建筑需要满足国家项目以及外国公司水平，因此就需要实现设备自动化。也就是说，在实际火灾过程中，需要使用到自然排烟窗。

（二）送风口设置

消防防火排烟设计的过程中需要针对烟雾以及火焰进行设计，确保机械开口能够满足相应的尺寸和要求，并且呈封闭状态。与此同时，在管道设计的过程中，表面不需要叠层供气，也不会变得十分光滑。若是管道没有关闭或太长，会导致空气量不平衡，且空气供给也会影响到防火排烟的效果[4]。对此，就需要对其指令进行设计。在高层建筑系统中，还有可能涉及到相关政策，这就需要根据政策和准则进行规范性操作。

（三）放排烟设计

在对高层建筑进行设计的过程中，针对排烟系统的设计很难满足相关的要求，且很多建筑都没有设置天然烟雾。对此，在实际设计的过程中就需要采取措施来维持正压关系，并且能够尽快执行相关的排烟操作，实现消防最佳救援。当前很多高层建筑都设置有外窗、防火门以及排烟装置，这也是为了防烟的重要措施。与此同时，在高层建筑设计的过程中应当设计裙房，为建筑提供自然灭火设备。在裙房設计的过程中，很多建筑公司没有进行自然排烟设计。在实际生产的过程中，也没有根据相关标准在房间内安装机械烟气系统。

（四）机械排烟系统设计

在当前针对高层建筑防火排烟设计的过程中，需要在防烟楼梯以及前室设置独立送风系统，并且安装自动调节装置，让其余压值高于楼梯间和前室。但是，当前在针对防火排烟系统设计的过程中，很多设计人员由于技术水平不够，没有在系统中安装自动调节装置。同时，在实际设计的过程中，也没有对风口楼进行选择，随意调整风口面积，从而影响到风量和风速。

三、高层建筑消防防火排烟的设计对策

（一）注重设计科学性

在高层建筑中，消防安全幕墙以及管道是火势蔓延较快的部分，如果能够得到及时的控制，那么避免火势蔓延至防火区，会减少一定的经济损失，最具有危害性的是发生火灾之后会逐渐形成烟雾，因此工作人员应当充分注重高层建筑内部的排烟以及安装疏散设施的科学设计，只有这样才能够提高高层建筑消防安全性。例如可以在电梯前面安装排烟系统，在疏散楼梯处安装送风系统。通过这种方式，能够充分发挥排烟系统的经济性以及便捷性优势，这也是高层建筑消防安全的重要手段。在对高层建筑的排烟系统进行设计的过程中，首要选择的应当是自然排烟，很多高层建筑物的楼梯间都会存在一定的热压差，烟气会持续停留在楼梯间，因此在对楼梯间构造进行设计的过程中，应当更加倾向于半封闭型，在对楼梯间进行设计时，工作人员应当精准地对窗的位置以及面积进行设计和安排，通过在墙面上放置排烟窗，从而方便高层建筑发生火灾之后，能够通过打开排烟窗进行排烟[5]。

（二）合理选择排烟系统

当前，在对高层建筑防火排烟系统设计的过程中，需要首先对排烟系统进行选择。对于建筑墙体两侧的余压，通常情况下大于零则是排风，小于零是进风。当余压为零时，可以将窗孔上半部分作为进风区，下半部分作为排风区，也可以将余压为零时的平面作为中和面。对此，在设计过程中需要将风窗安装在中和面的上部，并且将排风窗置于中和面的下部。由于室内外有空气温度的差异，所以会呈现出一种热压。由于压力和密度的差异会导致室内外空气发生流动对策，热压和风压都会影响到高层建筑，所以在设计过程中，其窗口上的内外压差就是热压和风压之和。

（三）合理设计防火排烟

在实际高层建筑防火排烟设计过程中，使用最为频繁的是机械排烟、机械防烟以及自然排烟。通常情况下，自然排烟是利用热力和风力产生的压强来作为动能。机械排烟主要是通过鼓风机来产生气体流，以此制造压强，使压强改变烟气流动方向，从而更好地实现防烟的目的。通常情况下，这一装置在高层建筑的消防前室以及楼梯间以及集中室中出现。建筑前室中通常会有对外打开窗户以及阳台，将窗户打开，就能够完成自然排烟，就不需要进行进一步的防烟设计。对于紧急避难层，应当要考虑到其长期处于封闭状态，所以需要使用加压送风的设计方式来实现防火排烟的目的。与此同时，在楼梯间应当设置送风口，并且每两到三层安装一个送风口。最后，可以使用机械排烟将烟气通过通道排出，以此冲淡有害烟气浓度。这种排烟方式通常设置在走廊通道、地下室以及居室中。

（四）防排烟设备、部件设计

针对于防火排烟设备以及部件的设计可以通过设计防火阀、排烟阀以及排烟通风机进行进一步的优化。防火阀可以分为复合感应装置、感应感问器以及热敏元件等。通常情况下，阀门类型可以分为气动驱动型、电机驱动型、重力型，使用最为广泛的是防烟防火调节阀、弹簧式防火阀、重力式防火阀。对于防火风口的设计，应当满足防火空调通道、排风、送风口的设计。在遇到险情时能够复位弹簧，断开阀门电源。与此同时，在电子自控防烟防火阀设计的过程中可以让其自动切断，及时报警，以此对防火閥门进行实时操控。与此同时，也可以利用感温原理，在达到一定温度是复位关闭阀门弹簧，防止火灾扩散，让其处于封闭状态。这样遇到险情时，可以控制信号。当前使用的防火排烟通风机有专用机，在温度较低时可以运转，温度较高时，也可以连续运转，转速在两档以上。

四、结语

综上所述，在城市化进程进一步推进的背景之下，高层建筑的数量也在不断的增加。由于高层建筑具有集中性以及复杂性特点，同时高层建筑内部存在的可燃烧物较多，因此发生火灾的可能性也较高，作为工作人员应当加强对于高层建筑消防防火排烟设计及施工工作，在降低火灾发生几率的同时，也能够确保人民群众的生命财产安全。

参考文献：

[1]吕强.高层建筑消防防火的排烟设计研究[J].建筑工程技术与设计，2020，（18）：1425.

[2]马澜涛，贾文博.试析高层建筑消防防火排烟设计中的问题及应对策略[J].建筑工程技术与设计，2018，（28）：675.

[3]郭磊.关于高层建筑消防防火排烟设计中存在的问题与有效应对措施分析[J].城市建筑，2017，（6）：193.

[4]姜自富.探讨高层建筑消防防火排烟设计中的问题及对策[J].城市建筑，2015，（23）：156-156.

[5]许双霜.高层建筑防排烟系统常见问题及对策[J].商品与质量，2018，（44）：204.