高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙設計探討

李紅擴

摘要：現階段，城市建筑環境日趨復雜，高層建筑在建設與使用中的安全隱患增多。為提升高層建筑使用的安全性，降低火災影響，需做好高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計。本文立足高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計現狀，就如何優化完善高層建筑防煙樓梯與電梯的防排煙設計做了深入探究，以供參考。

關鍵詞：高層建筑; 防煙樓梯; 消防電梯; 防排煙設計

現階段，高層建筑成為城市的主要建筑形式。高層建筑在有效緩解城市用地緊張、滿足人們居住辦公需求的基礎上，也使城市居民的生命財產安全遭受嚴重威脅。具體表現在高層建筑樓層高、疏散不易，一旦發生火災等危險情況，很有可能造成巨大的經濟損失與人員傷亡[1]。在此背景下，高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計工作就牽動著億萬市民的心。在技術與相關文件的指導下，高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計正在逐步完善，但仍舊存在一些問題，具體分析如下。

1 ? 高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙設計現狀

1.1 ?高層建筑防煙樓梯設計現狀

近年來，我國高層建筑火災事故一直呈上升趨勢，且其中大部分的人員傷亡都是因為吸入火災煙出現窒息、中毒等情況，因此，完善優化高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計，是降低火災影響，保障人民生命財產安全的重要舉措。但受技術、經濟等條件制約，目前部分高層建筑中防煙樓梯仍舊采用自然排煙方式，這顯然不符合國家要求。我國相關文件指出，對于超過50米的高層建筑，在樓梯設計方面要采用機械防煙設施，利用機械防煙設施確保排煙順利，減少火災影響。此外，受地形、土地面積等客觀因素影響，部分高層建筑不具備自然排煙現象，在此環境下，需要對樓梯設置壓強送風，促使煙霧有效排出。針對一些特殊情況，如防煙樓梯無法直接進行自然采光或通風時，應在樓梯入口設置前室、陽臺或者廊綜，并于樓梯與前室之間設置一個壓強閥與機械防煙設施，保障樓梯間的風壓可以順利進入到前室，使樓梯間壓強降低，從而起到疏散煙霧的作用。但經分析研究發現，我國多地高層建筑的防煙樓梯設計均未達到這一要求，導致建筑的使用存在較大安全隱患。

1.2 ?高層建筑消防電梯設計現狀

高層建筑中，消防電梯是重要組成內容，消防電梯排煙設計的科學性、實用性直接影響到建筑使用的安全性。但現階段，我國部分高層建筑消防電梯防排煙設計仍存在缺陷，如設計過程中未能充分考慮高層建筑樓層面積問題，存在消防電梯數量不足，防排煙機械裝置數量不足等情況，影響了電梯功能作用的充分發揮。多年來，我國非常重視高層建筑消防設計工作，并于《高層民用建筑防火規范》中指出，在建筑高度超過50米，樓層數超過10層且每層建筑面積大于1500平方米的高層建筑中，需設立2臺消防電梯。但部分開發商、設計人員往往忽視這一規定或要求，導致消防電梯防排煙設計不規范、不合理，使高層建筑的使用存有較多安全隱患。此外，當前我國高層建筑中消防電梯或是采用井式豎向的設計形式，在這種形式下，若有火災發生，煙霧不易疏散，且會加重火勢燃燒程度，給救援疏散工作造成阻礙。因此，目前我國高層建筑消防電梯防排煙設計還存在著較多缺陷，急需改進完善。

2 ? 高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙優化設計

高層民用建筑中，采用的防排煙方式主要有自然防排煙與機械防排煙兩種，下面首先就這兩種防排煙方式做詳細分析。

2.1 ?自然防排煙

自然防排煙是利用自然條件防止火災產生的煙氣侵入到防煙樓梯間以及消防電梯間。自然防排煙方式有優點也有缺點，優點為不需借助機械通風設備，不會受到電源中斷、設備故障等外在因素的影響，運行過程相對平穩，且經濟成本低，簡單易行。缺點是這一方式的防排煙效果并不穩定，在具體工作過程中會受到樓層、風速、風向、氣溫等因素影響，無法保證排煙效果的穩定性。現階段，自然防排煙方式常被應用于普通高層住宅中，采用該方式可在保證防排煙效果的基礎上減少資金投入，相對經濟可行。

在高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計中，設計人員需準確掌握以下幾種自然防排煙方式：一是利用陽臺或凹廊作為敞開前室的防排煙樓梯間，起到防排煙效果;二是利用前室或有不同朝向得到可開啟外窗排煙的防煙樓梯間;三是在相應部位設置過風豎井與排煙豎井。在實際應用過程中，這三種方式同樣存在不同的優缺點，例如在使用第三種自然防排煙方式時，需占據較大空間，在面積上往往難以滿足。并且排煙窗的開啟相對困難，需手動人工開啟，在火災突發，火勢迅速蔓延的情況下，手動開啟防排煙窗顯然是不現實的。

2.2 ?機械防排煙

機械防排煙方式指的是利用相關機械裝置保持樓梯間、前室的正壓狀態，從而防止煙氣侵入，確保人員安全。與自然防排煙方式相比，機械防排煙受天氣、溫度、風向等氣象條件的影響小，排煙效果相對穩定。但這一方式主要借助機械設備，因而在使用過程中容易出現機械故障、電源中斷等問題，同樣存在著一些安全隱患。同時，為保證防排煙裝置的正常穩定運行，需要安排專門的管理人員進行維護管理，因此造價與維護管理費用高，經濟效益低。但在特殊條件下，如高層建筑樓梯前室無法開啟，可合理應用這一防排煙方式。在將這一防排煙方式引進高層建筑防煙樓梯與消防電梯防排煙設計中時，設計人員需要注意以下問題：第一，合理設計前室面積。高層建筑一旦發生火災，大量逃生人員將會奔向防煙樓梯間，造成樓梯間擁擠，在這一情況下，前室將成為臨時避難所，因此前室面積不能過小且每一樓層內必須保證設置有一定數量的前室;第二，在高層建筑樓梯間增加一道走廊，使該走廊通向樓梯間的門，這一走廊可有效降低煙氣擴散向上擴散速度，為被困人員贏得更多的逃生時間。

此外，在設計過程中，設計人員可根據高層建筑的結構布局以及周邊所處環境等條件，合理采用正壓送風機與機械排煙裝置結合使用的防排煙方式。具體而言，是在高層建筑防煙樓梯的前室設立獨立的正壓強送風裝備，若高層建筑發生火災，在此裝備的作用下，煙氣無法進入前室，有利于人員逃生與消防工作的開展。除了前室，對建筑樓梯內需要排煙的區域設置排煙裝置，加快排放速度，避免煙氣聚集造成人員中毒或窒息。

3 ? 結語

綜上所述，高層建筑在有效緩解城市用地緊張、滿足人們居住辦公需求的同時也使城市居民的生命財產安全遭受嚴重威脅。為了有效降低火災煙氣影響，保證高層建筑的安全使用，需做好高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設計工作，嚴格依據國家標準，結合建筑實際結構布局與周邊環境情況，合理選擇、搭配防排煙方式，確保防排煙設計的科學性，消除安全隱患，保障人員安全。

參考文獻：

[1] ? 王占偉.淺析高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙設計[J].建設科技，2017（17）：108-109.

[2] ? 李思成，劉海嘯.高層建筑防煙樓梯間加壓送風效果影響因素的網絡模擬分析[J].武警學院學報，2016，32（04）：44-47.

[3] ? 周星.淺談高層建筑防煙樓梯間和消防電梯間防排煙方式[J].內蒙古石油化工，2010，36（15）：55-56.

[4] ? 陸晶輝，于春雨.高層民用建筑防煙樓梯間和消防電梯防排煙的方式[J].沈陽建筑工程學院學報，1999（01）：49-51.

[5] ? 包士方.高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室的防煙排煙設計[J].浙江建筑，1994（S1）：56-57.

[6] ? 張嵐.高層建筑防煙樓梯間和消防電梯防排煙方式中的若干問題[J].工業建筑，1990（03）：44-47.