防火排煙控制設(shè)計(jì)在消防中的應(yīng)用

邢臺市消防救援支隊(duì) 喬田江

進(jìn)入21世紀(jì)以來，高層建筑物作為緩解土地與人口之間矛盾的新型建筑形式受到了廣泛的接受與認(rèn)可。但是高層建筑物的內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，其消防安全工作面臨著嚴(yán)峻的形勢。縱觀近些年的火災(zāi)事故來看，尤其是高層建筑物所引發(fā)的火災(zāi)事故來看，由于高層建筑物內(nèi)部消防防火排煙設(shè)計(jì)不到位而導(dǎo)致的火災(zāi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，面對這樣的情況，我國的各級監(jiān)管機(jī)構(gòu)也針對高層建筑物的消防防火排煙設(shè)計(jì)的監(jiān)管力度逐漸地加大，并且在全國的范圍內(nèi)開始推廣與普及高層建筑物的消防防火排煙技術(shù)，因此，對高層建筑防火排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與探討對于提高我國高層建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、推動(dòng)城市化建設(shè)的質(zhì)量有著非常深遠(yuǎn)的發(fā)展意義。

一、防火排煙設(shè)計(jì)概述

對于高層建筑而言，防火排煙設(shè)計(jì)不但是提高高層建筑防火能力的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)也是關(guān)系到高層建筑安全性和防火特性的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。防火排煙設(shè)計(jì)是對高層建筑進(jìn)行防火排煙設(shè)計(jì)的整體工程，需要綜合考慮高層建筑本身情況及安全使用要求，確定好相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，科學(xué)運(yùn)用精細(xì)化設(shè)計(jì)理念，科學(xué)管控設(shè)計(jì)過程，滿足防火排煙設(shè)計(jì)可靠性要求，避免影響其系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，提高對消防防火排煙設(shè)計(jì)的重視程度，構(gòu)建好性能可靠的消防防火排煙系統(tǒng)，能降低高層建筑應(yīng)用中的消防安全隱患，確保建筑消防安全。

二、火災(zāi)事故的主要特點(diǎn)分析

在當(dāng)前的高層建筑設(shè)計(jì)中，高層建筑的功能性得到了顯著地提升，滿足了不同人群的不同需求，但是在這樣的建設(shè)情況下，高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)更加地復(fù)雜，尤其是為了節(jié)省大量的建筑面積，高層建筑物內(nèi)部往往會(huì)存在著數(shù)量眾多的樓梯間、管道間以及各類的排風(fēng)煙囪等設(shè)施，若高層建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)，那么火災(zāi)所產(chǎn)生的濃煙就會(huì)迅速在高層建筑物內(nèi)部蔓延開來，而且高層建筑物與一般低層建筑物相比，高層建筑物的通風(fēng)情況并不是很好，所以若內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)事故，那么就會(huì)使得火災(zāi)的發(fā)展勢頭相對比較猛烈。根據(jù)我國目前火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果來看，大多數(shù)火災(zāi)事故所導(dǎo)致的人員傷亡并不是因?yàn)榛鸬臒齻斐傻模怯捎诨馂?zāi)蔓延過程中所產(chǎn)生濃厚的煙霧以及灰塵的窒息而造成的人員傷亡，而且高層建筑物內(nèi)部若發(fā)生了火災(zāi)現(xiàn)象，其電梯也無法正常使用，所以給人們的逃生帶來了更大的不良影響，高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面。

第一，高層建筑物內(nèi)部的火災(zāi)事故發(fā)展十分迅速，在短短的幾分鐘內(nèi)就可以造成很大的傷亡，從目前的高層建筑物內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來看，大多數(shù)高層建筑物的通道和內(nèi)部房間位置設(shè)計(jì)都比較確定，那么火勢就可以沿著建筑物內(nèi)部的通道進(jìn)行肆意地蔓延，這樣會(huì)使得煙氣的傳播速度非常快，而這些通道同時(shí)又是人們逃生必須經(jīng)過的道路，所以高層建筑物內(nèi)的逃生相對比較困難。

第二，高層建筑物內(nèi)部人員疏散工作的難度非常大，而且消防人員救援工作也相對比較困難。高層建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，各個(gè)內(nèi)部空間也相對比較獨(dú)立，具體人員所處的位置很難精確定位，但是由于高層建筑物的這種封閉性導(dǎo)致煙霧的蔓延速度十分快，所以高層建筑物內(nèi)部的各個(gè)房間內(nèi)都非常容易進(jìn)入大量的煙霧，這也就為消防人員的消防救援工作帶來了極大的困難。此外，從高層建筑物建筑材料的組成部分來看，現(xiàn)代化的建筑材料大多數(shù)都是易燃的，其中還會(huì)存在著一些易燃易爆的化學(xué)物質(zhì)，如果這些物質(zhì)燃燒起來將會(huì)給建筑物帶來極大的危害，也將會(huì)對內(nèi)部人群的疏散工作產(chǎn)生消極的影響。

第三，高層建筑物火災(zāi)極易發(fā)展成為立體化的火災(zāi)。在目前的高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，豎井、玻璃幕墻都是高層建筑物常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如果建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)，那么火勢就會(huì)隨著這些空間結(jié)構(gòu)向上連通發(fā)展，進(jìn)而使得火災(zāi)成為了一種立體蔓延的趨勢，這樣進(jìn)一步加速了火災(zāi)現(xiàn)象在高層建筑物內(nèi)部的傳播。此外，在高層建筑物的內(nèi)部，火災(zāi)的發(fā)生可以自主地發(fā)展成為熱風(fēng)壓現(xiàn)象，從而使得內(nèi)部火勢難以得到有效地控制。

三、高層建筑防火排煙設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題

在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域中，超高層建筑物已經(jīng)出現(xiàn)在人們的生活之中，在超高層建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，如果建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)的現(xiàn)象，那么大量的濃煙將會(huì)長期地滯留在建筑物的內(nèi)部，同時(shí)這些煙氣也會(huì)積壓在人群密度較大的場所之中，從而為火災(zāi)的救援工作帶來極大的困難。此外，目前的高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往為混凝土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的耐火性能相對較差，若建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)現(xiàn)象，那么建筑物的鋼結(jié)構(gòu)的承載力就會(huì)隨著內(nèi)部溫度的上升而降低，在這種情況下，鋼筋結(jié)構(gòu)很難承受建筑物總體荷載的壓力，輕則會(huì)引發(fā)高層建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形，重則會(huì)導(dǎo)致高層建筑物出現(xiàn)坍塌的情況。

（二）排煙窗和送風(fēng)口的設(shè)計(jì)不完善

在目前高層建筑物內(nèi)部排煙窗的設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在著不合理的情況，難以與建筑物的實(shí)際應(yīng)用效果相匹配。甚至有些建筑物在安裝排煙窗的時(shí)候不能夠嚴(yán)格地按照行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，而且在實(shí)際的應(yīng)用過程中，也沒有從建筑物的實(shí)際情況入手進(jìn)行合理地應(yīng)用。所以，在高層建筑物內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)之后，很多內(nèi)部的排煙窗并沒有開啟，而且這些排煙窗的開啟也需要一定的時(shí)間，甚至一些排煙窗根本打不開，這就為高層建筑物內(nèi)部的救援工作帶來了極大的困難。此外，在設(shè)計(jì)的過程中，建筑物內(nèi)部必須完善排煙窗的自動(dòng)開啟裝置與消防聯(lián)動(dòng)開啟裝置，從而使得排煙窗的設(shè)計(jì)更加具有合理性。其次，在高層建筑物的送風(fēng)口設(shè)計(jì)中，送風(fēng)口設(shè)計(jì)存在著很大的隨意性，尤其是風(fēng)速不均、風(fēng)量不均等現(xiàn)象普遍存在，而且在某些高層建筑物的設(shè)計(jì)過程中，為了節(jié)省設(shè)計(jì)成本依然采用了舊式百葉窗的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)存在著很大的弊端，其管道狹長而且內(nèi)部的平滑度嚴(yán)重不足，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致高層建筑物內(nèi)部的送風(fēng)口送風(fēng)功能難以正常實(shí)現(xiàn)，也為火勢的蔓延增加了不良的影響因素。

四、高層建筑物防火排煙設(shè)計(jì)的措施

（一）自然排煙窗的設(shè)計(jì)

在高層建筑建設(shè)的過程中，對于防火排煙窗的使用需求進(jìn)行自然煙霧沖洗系統(tǒng)，高度滿足現(xiàn)代高層建筑的排煙需求，且沖洗系統(tǒng)要滿足排煙標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，僅僅靠滅火器進(jìn)行滅火是不合理的，無法及時(shí)將火情撲滅，因此，要借助自然煙霧沖洗系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)消防設(shè)施。由于當(dāng)前這些設(shè)備在市場上的價(jià)格較為昂貴，致使許多小型的高層建筑資金不足，無法較好的進(jìn)行系統(tǒng)的安裝，如今絕大多數(shù)高層建筑使用的設(shè)備主要是玻璃窗。但這不滿足現(xiàn)代化的救火要求，無法在實(shí)際中起到良好的作用，因此，要使用自然排煙窗較好的確保人們的人身安全。

（二）送風(fēng)口設(shè)置

消防防火排煙設(shè)計(jì)的主要是對煙霧及火焰進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效地確保送風(fēng)口的尺寸滿足該建筑的需求，并且處于封閉狀態(tài)。同時(shí)，在管道設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意表面不可疊層供氣，表面也不會(huì)變得十分光。當(dāng)然，若管道未關(guān)閉或長度過長，易導(dǎo)致空氣量的不平衡，使得該建筑的消防防火排煙送風(fēng)口的設(shè)置受到一定程度上的影響，不利于火災(zāi)的救助。在高層建筑消防系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行正確的操作規(guī)范和符合國家政策。

（三）防排煙設(shè)計(jì)

對于高層建筑的消防防火排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程而言，對于防排煙的設(shè)計(jì)是十分艱難的，其要求是十分嚴(yán)格的，目前社會(huì)上，絕大多數(shù)的高層建筑皆是沒有設(shè)置天然煙霧的。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)采用正確的措施來維持正壓的關(guān)系，并且能夠較快地執(zhí)行排煙操作，實(shí)現(xiàn)有效的消防、滅火。目前，許多的高層建筑都設(shè)置了外窗、防火門及排煙裝置，雖然這些對于災(zāi)情有著極大的幫助，但對于防排煙的設(shè)計(jì)也是極其重要的，應(yīng)當(dāng)加大重視。與此同時(shí)，裙房的設(shè)計(jì)為建筑提供了自然滅火設(shè)備。

（四）機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

就目前高層建筑消防防火排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程而言，需要在防煙樓梯和前室內(nèi)設(shè)計(jì)單獨(dú)的送風(fēng)系統(tǒng)，并安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使得其余壓值高于樓梯間和前室。目前我國高層建筑的消防防火排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)水平有限，導(dǎo)致無法對系統(tǒng)中的自動(dòng)安裝系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的安裝，使得排煙系統(tǒng)存在缺陷。同時(shí)，對于對風(fēng)口樓的選擇上存在選擇不正確的問題，隨意調(diào)整風(fēng)口面積，影響了高層建筑內(nèi)的風(fēng)速和風(fēng)量。

五、結(jié)論

在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展背景下，高層建筑物已經(jīng)成為了當(dāng)前城市建設(shè)的主流設(shè)計(jì)形式，高層建筑物的出現(xiàn)推動(dòng)了我國當(dāng)前的城市化建設(shè)進(jìn)程，但是該建筑類型由于內(nèi)部密度大、通風(fēng)不暢等情況也為消防工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。所以，從這個(gè)角度來說，高層建筑物的消防排煙設(shè)計(jì)工作意義重大，涉及了人民群眾的生命與財(cái)產(chǎn)安全，加強(qiáng)對該方面的設(shè)計(jì)工作對于消防工作的發(fā)展十分具有積極意義。但是就目前的設(shè)計(jì)情況來看，高層建筑防火排煙設(shè)計(jì)依然存在著很多不盡人意的地方，一些突出問題的存在延誤了寶貴的救援時(shí)機(jī)，在本文的研究與分析中，通過各種措施方法的闡述與論證進(jìn)一步完善了高層建筑物消防排煙設(shè)計(jì)的規(guī)范，并且對其中的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行了重點(diǎn)的探討，希望本文的研究能夠補(bǔ)充高層建筑物消防排煙設(shè)計(jì)工作的不足，為高層建筑物的良好發(fā)展提供有價(jià)值的參考意見。