高層建筑消防防火排煙設計探討

摘 要：火災發生的初期是人員逃生的關鍵時刻。高層建筑一旦發生火災煙氣擴散的速度非常快，容易對逃生人員造成窒息，嚴重情況下會危及逃生人員的生命安全。高層建筑設計中，消防防火設計非常關鍵，要充分發揮排煙系統的關鍵作用，避免對逃生人員造成窒息傷害。本文對高層建筑消防防火的排煙設計進行簡單探討。

關鍵詞：高層建筑；建筑消防；消防防火；排煙系統；排煙設計

一.引言

隨著我國經濟的快速發展，土地資源逐步稀缺，高層建筑已逐漸成為城市建筑的主體，并朝向多功能化、大型化方面發展。高層建筑的出現為城市增加了活力和生機，但同時高層建筑的防火工作也日益嚴峻。大量的火災事故證明，在火災事故中，大多數人員傷亡都是由于吸入煙氣造成窒息或中毒死亡，對于高層建筑來講，由于建筑層數較高，人員逃生設計是否合理直接關系到住戶的生命安全。為了最大限度減少火災事故中的人員傷亡，必須要做好消防防火設計，尤其要做好排煙設計。

二.高層建筑消防防火排煙系統存在的主要問題及原因

1.機械防煙設施方面存在的主要問題。

由于高層建筑消防防火設計中，部分正壓送風系統的余壓值和送風口的尺寸無法達到規范的要求，導致送風口的實際送風量無法滿足設計的需要，門洞位置的風速幾乎為零。導致此類問題出現的主要原因包括：（1）選擇的風機機型不合理。（2）送風管道的阻力較大，導致風壓損失較為嚴重。（3）送風機風口的位置設置不合理，送風口的設置不符合要求。（4）機械排煙設施的排煙量無法達到規范的要求。（5）未按照規范要求設置機械排煙設施，排煙口和排煙風機未實現聯動。（6）機械排煙設施相關部位未按照規范要求進行設置。（7）機械加壓送風風量設計不合理。部分單位為減少資金投入，對空間的計算不夠嚴格，導致風量無法滿足空間的需要、排煙功能無法達到應有效果。

2.自然排煙設施無法達到排煙要求。

在《高層民用建筑設計防火規范》中指出，建筑高度低于50米的一類公共建筑和高度低于100米的民用住宅，需要設置自然排煙系統。自然排煙系統建造具有經濟性，設置較為簡單，維護比較方便。但是在高層建筑自然排煙系統設計過程中依然存在較多問題，主要表現在：（1）自然排煙窗位置設置不合理。從自然排煙窗的排煙效果進行考慮，一般要盡量設置在靠近屋墻上部的位置，部分建筑設計中為了保證外墻的美觀性，將自然排煙窗口設置在墻的下部或中部位置，由于位置設置不合理，不利于自然排煙效果的發揮。（2）排煙窗的面積不符合設計規范的要求。在《高層民用建筑設計防火規范》規定中，明確規定了排煙窗的開窗面積，在消防設計中設計人員未嚴格按照規范要求進行實施，計算方法不合理。部分工程將固定窗的面積計入排煙窗面積之內，以至于自然排煙窗的面積不符合規定的要求，導致排煙效果不佳。（3）排煙窗安裝不合理，高度位置影響開啟的便利性。開啟時較為困難，不利于火災情況下逃生人員展開自救。

3.高層建筑消防防火排煙設計問題產生的原因。

高層建筑消防防火排煙設計出現的各類問題，主要是由于設計過程中設計人員對《高層民用建筑設計防火規范》以及相關規定不熟悉或未嚴格實施所導致的。在部分設計中，往往將消防排煙系統納入暖通設計，劃為空調系統類。即便在設計中設計了排煙送風系統，通常都和空調系統及通風系統混雜在一起，而未單獨繪制施工圖。由于對排煙設計的重視度不夠，導致高層建筑消防防火排煙設計無法滿足高層建筑防火的需要。

三.高層建筑消防防火排煙設計

1.建立獨立的防火排煙系統。

高層建筑消防防火排煙系統屬于直接接受消防中心控制的獨立系統，其自身有獨特的功能。系統構造主要包括風井、風管、送風風機、排煙風機、排煙防火閥門、聯動系統和風口等設施。將防火排煙系統和空調系統、通風系統獨立開來，和氣體滅火系統、自動報警系統、噴淋系統平等對待。高層建筑消防防火設計過程中要重視排煙系統，依據建筑設計相關規范和要求，從暖通圖中將消防排煙系統獨立出來，形成單獨的消防防火排煙圖。重點做好防火排煙系統的設計，以確保高層建筑防火排煙的實際效果。

2.排煙系統參數的設計。

（1）合理劃分防煙分區。高層建筑相關管路一般都是有序且緊密的分布著，為了建筑美觀性采用吊頂的形式將消防系統隔離開來。在設計過程中一般都會在吊頂下擋煙垂壁來劃分防煙分區。在房間的整體高度中，擋煙垂壁高度約為0.5米左右，所占空間較大。為了建筑裝飾的美觀，要設置活動型的擋煙垂壁，平常保持收起狀態，在火災時聯動自動下垂。設計過程中劃分防煙分區時，不得跨越劃分的防火分區。

（2）合理選擇排煙的方式。

為了滿足高層建筑消防防火的需要，確保排煙系統具有較好的排煙效果，要選擇合理的排煙方式。結合高層建筑防火需要，可選擇機械排煙方式進行排煙，在進風和排煙過程中，能夠形成對流循環系統，排煙效果較好。

（3）合理布置排煙口。

高層建筑消防防火排煙設計采用機械排煙系統，其排煙效果主要受到排煙口的位置布置和尺寸影響。由于造成建筑發生火災時，煙氣一般都位于房間的上部，因此要在頂棚平面或者距離頂棚較近設置排煙口，設置的排煙口最小面積應超過0.04㎡。為了避免排煙口過多吸入下部空氣，確保排煙量不減少，不宜將排煙口設置在較低位置上。為避免排煙口卷入大量的空氣，導致排煙效果的降低，因此要注意排煙口的風速，一般情況下要將排煙口的風速控制在5～9m/s。排煙口布置過程中，為避免排煙口和房間最遠點的水平距離過大，導致無法吸入遠處的煙氣，因此要將排煙口和房間最遠點的水平距離控制在30米以下。同時在疏散出口的附近不能設計排煙口。設置排煙口時要確保排煙方向和火災時人員疏散的方向相反，避免造成火災發生后人員疏散時吸入大量煙霧。

（4）機械排煙系統設計要點。

機械排煙方式主要包括負壓機械排煙方式和全面通風排煙方式兩種。高層建筑采用機械排煙系統時，在系統設計過程中，位于房間的機械排煙系統應該按照防火分區進行合理設置，位于走廊位置的機械排煙系統要進行豎向布置，要將機械排煙系統和通風系統、空調系統分開設置。排煙口平時保持關閉狀態，應設置自動或手動開啟裝置。排煙口設置在頂棚上時，同可燃物或可燃構件的距離要保持1米以上。位于防煙分區的排煙口和最遠點的水平距離要控制在30米以內。排煙支管上應當設置在煙氣溫度超過280℃時能夠自動關閉的排煙防火閥。設置的排煙風機應保持在280℃內能夠連續工作三十分鐘。設置機械排煙系統時，應確保任一排煙閥開啟時，排煙風機都能夠自行啟動，以確保排煙效果。

四.結束語

高層建筑消防防火排煙設計是消防防火設計的重點，同時也是保證高層建筑消防安全的重要措施。排煙系統設計時，要合理劃分防煙分區，選擇合理的排煙方式，合理確定排煙，補風量，做好排煙口的設置，確保排煙系統在火災中能夠發揮正常作用，以確保建筑安全，為人員疏散提供有利條件。

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