高層建筑防排煙設計存在的問題及改進思路

高歌

摘 要：防排煙系統是高層民用建筑保障人民生命財產安全至關重要的消防安全系統，本文對建筑防排煙系統在設計和施工中經常發生的問題進行了分析，并提出改進思路，以確保防排煙系統的運行質量。

關鍵詞：建筑；防排煙；常見問題；設計施工

隨著我國城市化進程的加快，高層建筑成為一個城市發展水平的重要標志，高層建筑的發展給防排煙設計提出了更高的要求，建筑物的防排煙系統在建筑物發生火災時能迅速排出火災產生的大量煙氣，確保高層建筑人群能緊急的通過疏散通道逃避到安全的場所，為消防隊員撲救火災提供有利的通道。

一、建筑物防排煙的部位

按照國家的高層建筑設計規范，在進行防排煙設計時應根據建筑物的性質、安全疏散條件及火災造成的事故后果進行設計。其主要設置防排煙的部位有：高層建筑的防煙樓梯及前室；建筑高度超過32m的高層民用建筑中，面積超過100平方米，且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間；高層建筑物中長度超過20m的內部走道、地下建筑等；高層建筑物中的中庭。

二、建筑物防排煙方式

根據高層建筑物的設計結構不同，防排煙可分為自然排煙、機械排煙和機械加壓送風防煙等幾種方式。

1、自然排煙：自然排煙時要保證有冷空氣的進口和熱煙氣的出口，有外窗時可利用外窗排煙，也可在側墻上部設置排煙口進行排煙。自然排煙主要利用火災發生時產生的熱氣流的浮力加上外界的風力進行排煙，達到把煙排出建筑物的目的。

2、機械排煙：機械排煙是主要利用風機的運轉所產生的氣流及壓力把煙排出建筑物的方式，根據機械排煙的形式又可分為自然補風方式和機械補風方式。

3、機械加壓送風：機械加壓送風是利用風機把室外新鮮空氣送入防煙部位并保持防煙區域一定的正壓值，達到阻止煙氣侵入該防煙區域的一種措施。

三、高層建筑物防排煙存在的問題

（一）自然排煙設施常見問題

自然排煙是利用煙氣流動的規律，采用可開啟外窗，敞開的陽臺、凹廊將有毒高溫煙氣排出，具有結構簡單、容易操作、便于維護等優點。

1、自然排煙窗的可開啟面積不足

《高規》中對需排煙建筑可開啟外窗的面積有明確的規定，但檢查與驗收工作中，我們會經常發現，一些被設計用于自然排煙的窗戶是固定窗，不可開啟的，亦或是可開啟面積嚴重不足。固定玻璃與可開啟外窗有很大區別，按照規范的定義，可開啟的外窗才是自然排煙設施。

2、自然排煙窗的設置部位不合理

火災產生的煙氣和熱氣，因其較一般空氣輕，所以都上升到著火層上部。為此，排煙窗應設置在上方，以利于煙氣和熱氣的排出。但在一部分工程中，自然排煙窗并不是設置在墻體上部的，而設置在中部甚至下部，距頂板的距離較大，勢必會影響排煙效果。

3、排煙窗的安裝高度導致不便于開啟

一些設計單位往往會走“極端”，要么將開啟外窗設置在較低的位置，要么將開啟扇設置在高處，但卻缺少方便開啟的裝置?？砷_啟外窗安裝高度過高，一般很難開啟，又未設計方便的開窗裝置，一旦火災發生，無法順利地開啟外窗。

（二）機械防排煙設施常見問題

1、加壓送風新風入口距排煙系統排煙出口太近，新風入口與排煙出口沒有高差

根據《高規》，加壓送風新風入口距排煙系統排煙出口太近時，會把排出高溫煙氣從新風入口吸入并送入樓梯間或前室，妨礙人員的疏散。因此，新風入口應與排煙出口水平距離不宜小于10m，或兩者垂直距離不宜小于3m，且新風入口低于排煙出口。另外，新風入口不應貼近外墻。

2、加壓送風機風壓選用過高或過低，造成樓梯間及前室余壓偏高或偏低

風機壓頭過高造成樓梯間及前室余壓偏高，疏散門開啟困難甚至不能開啟。風機風壓過低，造成樓梯間及前室余壓偏低，不足以阻止煙氣進入前室。為防止超壓，可有兩種控制余壓的方法：一是設泄壓閥，但在泄壓閥后應加設防火閥；二是在加壓風機進風管和出風管間加旁通管及電動風閥，并在樓梯間及前室分別設壓力傳感器，用壓力傳感器設定余壓值控制旁通電動風閥開啟。

3、排煙風機啟動后同時給多個防煙分區排煙

一個機械排煙系統可以在若干個防煙分區的區域內擔負排煙任務，但一次只能在一個防煙分區面積內實施排煙。多個防煙分區同時排煙會導致排煙口多、漏風點多、排煙量小、排煙效率低下。

4、排煙口為無閥常開排煙口

這種情況的后果就是，一旦發生火災，排煙風機啟動后，所有排煙口都在排煙，同時也會導致高溫煙氣會通過排煙口進入排煙管道，使煙氣蔓延到其他非著火區域。排煙口的設計一般是平時關閉，需排煙時，手動或遠程控制打開。所以應該選用設有排煙防火閥的排煙口，平時保持關閉，火災時由火災自動報警聯動排煙口開啟，并聯動排煙風機運行。

5、風道豎井施工質量差

機械防煙風道一般為磚筑風道，內表面有的未抹灰，有的即使抹灰了也很粗糙，漏風現象較為嚴重。暖通設計人員應考慮風道漏風系數，按規定計算風量。建筑設計人員必須明確風道內表面的做法，在施工過程中建筑單位現場工程師及監理工程師應加強對此部位的監督管理，將此列為施工監督檢查的重要內容，做到發現問題后及時督促施工單位進行整改。

（三）排煙風機機房常見問題

排煙風機機房的位置設置是容易被設計人員忽視的—個問題，特別是在水平區域設置集中排煙系統時往往未設置專用排煙機房，要么將排煙風機裸露于需要排煙的空間中，要么將排煙風機設置在樓梯間或前室內。主要存在風機設置位置不合理的問題。防排煙設計的最終目的是防止煙氣進入疏散通道，減少煙氣對人員疏散和滅火行動的影響，而樓梯間或前室都是人員疏散和滅火行動的必經通道，將排煙風機設置在樓梯間或前室內，往往會因為設備和施工質量等各種原因，造成煙氣通過風管涌人樓梯間或前室，這顯然與防排煙設計的原則相違背。所以應將排煙風機單獨機房設置，并在風管穿越機房的隔墻處設置排煙防火閥，排煙防火閥是防止煙氣在排煙風機關閉后蔓延的重要措施。同時也可以避免排煙風機長時間的暴露于高溫煙氣中，造成對排煙風機不必要的損壞。endprint

四、對高層建筑防排煙設計中改進對策

1、為了改進高層建筑防排煙設計，要積極落實消防施工單位承擔防排煙工作。為了防止消防施工單位沒有承擔防排煙工作的現象，第三方要落實對防排煙設施監督和管理措施，加大施工地的抽查力度，隨時檢查防排煙設施，及時發現出現的相應問題，從而指導、糾正以及督促消防施工單位落實自身責任，進行相關整改。

2、為了改進高層建筑防排煙設計，應增強相關人員的培訓以及指導工作。對相關人員進行高層建筑防排煙設計、業務等進行指導，對他們進行電氣設施、消防報警以及滅火設施等教育工作。相關設計、施工單位要遵守相應的設計規范及要求。防止忽略這些問題造成的火災等隱患。

3、為了改進高層建筑防排煙設計，要嚴格審核施工圖，把好質量這一關。消防以及監督部門審查施工圖的時候，要對防排煙設計、設施進行重點審查，絕對不能忽略排煙窗的設置位置、面積規范、結構形式以及開啟的操作機構等問題。

4、為了改進高層建筑防排煙設計，注意對排煙方式的選擇。對房間、前室、防煙樓梯間等采用自然排煙防排煙設計，對如地下室等密閉區域、超過20m無自然通風走道以及超過60m的自然通風走道采取機械排煙設計，對合用、防煙樓梯前室采用機械加壓送風設計。

5、為了改進高層建筑防排煙設計，對于一些漏風比較大的井道，要加大相應的附加系數進行風壓以及風機的風量設計，以在風口處安裝電動風閥，既可以緩解選擇的風機型號過大又可以避免井道竄風現象。

6、對于高度超過50米的一類公共建筑和高度超過100米的居住建筑，靠外墻的防煙樓梯間及前室、消防電梯前室，都應設置機械加壓送風系統，如此才可以達到防煙的目的。為了保證火災發生時候系統的送風效果，這些部位的外窗均應設成固定窗，而非活動窗。

7、為了改進高層建筑防排煙設計，要直接從設計的環節抓起，分開設計空調系統和防排煙系統，按照國家規定將高層建筑防排煙設計分離出“暖通”圖，以消防防排煙圖名制圖，使其地位充分重視起來，明確其內容以及相應范圍，提高人們對這方面的重視程度。

8、為了改進高層建筑防排煙設計，要改變目前不利于自然排煙的推拉窗以及懸窗形式，設置位置以及形式都有利于自然排煙的直接對外開啟排煙窗，其中在進行開窗面積的計算的時候，要按圖計算，滿足規范要求，計算的外窗面積不要包括推拉窗打開時另一半以及固定窗面積。

9、為了改進高層建筑防排煙設計，針對風口以及風閥不合適問題，相關的單位要驗算相應的風口以及風閥，調整合適的風速，如果發現不科學的地方，要與設計人員聯系，協商以及調整，及時修正，防止無法調整成型的預留洞口狀況高層建筑的防排煙是建筑消防系統中的重要組成部分，因此，在進行高層建筑防排煙的設計過程中，要嚴格遵守相關設計規范，科學選擇防排煙的部位，實施精細化的風量設計，這樣才能做好防排煙設計，更好地為城市高層建筑的安全提供保障。

參考文獻：

[1]段南.高層建筑設計中的排煙設計.消防安全，2012；

[2]朱國英.淺析我國高層建筑防排煙工程設計.知識經濟，2013；

[3]程萌.高層建筑防排煙淺析.城市建設，2011。endprint