高层建筑防排烟设计存在的问题及改进思路

　　摘要：防排烟系统是高层民用建筑保障人民生命财产安全至关重要的消防安全系统，本文对建筑防排烟系统在设计和施工中经常发生的问题进行了分析，并提出改进思路，以确保防排烟系统的运行质量。
　　关键词：建筑；防排烟；常见问题；设计施工
　　随着我国城市化进程的加快，高层建筑成为一个城市发展水平的重要标志，高层建筑的发展给防排烟设计提出了更高的要求，建筑物的防排烟系统在建筑物发生火灾时能迅速排出火灾产生的大量烟气，确保高层建筑人群能紧急的通过疏散通道逃避到安全的场所，为消防队员扑救火灾提供有利的通道。
　　一、建筑物防排烟的部位
　　按照国家的高层建筑设计规范，在进行防排烟设计时应根据建筑物的性质、安全疏散条件及火灾造成的事故后果进行设计。其主要设置防排烟的部位有：高层建筑的防烟楼梯及前室；建筑高度超过32m的高层民用建筑中，面积超过100平方米，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间；高层建筑物中长度超过20m的内部走道、地下建筑等；高层建筑物中的中庭。
　　二、建筑物防排烟方式
　　根据高层建筑物的设计结构不同，防排烟可分为自然排烟、机械排烟和机械加压送风防烟等几种方式。
　　1、自然排烟：自然排烟时要保证有冷空气的进口和热烟气的出口，有外窗时可利用外窗排烟，也可在侧墙上部设置排烟口进行排烟。自然排烟主要利用火灾发生时产生的热气流的浮力加上外界的风力进行排烟，达到把烟排出建筑物的目的。
　　2、机械排烟：机械排烟是主要利用风机的运转所产生的气流及压力把烟排出建筑物的方式，根据机械排烟的形式又可分为自然补风方式和机械补风方式。
　　3、机械加压送风：机械加压送风是利用风机把室外新鲜空气送入防烟部位并保持防烟区域一定的正压值，达到阻止烟气侵入该防烟区域的一种措施。
　　三、高层建筑物防排烟存在的问题
　　（一）自然排烟设施常见问题
　　自然排烟是利用烟气流动的规律，采用可开启外窗，敞开的阳台、凹廊将有毒高温烟气排出，具有结构简单、容易操作、便于维护等优点。
　　1、自然排烟窗的可开启面积不足
　　《高规》中对需排烟建筑可开启外窗的面积有明确的规定，但检查与验收工作中，我们会经常发现，一些被设计用于自然排烟的窗户是固定窗，不可开启的，亦或是可开启面积严重不足。固定玻璃与可开启外窗有很大区别，按照规范的定义，可开启的外窗才是自然排烟设施。
　　2、自然排烟窗的设置部位不合理
　　火灾产生的烟气和热气，因其较一般空气轻，所以都上升到着火层上部。为此，排烟窗应设置在上方，以利于烟气和热气的排出。但在一部分工程中，自然排烟窗并不是设置在墙体上部的，而设置在中部甚至下部，距顶板的距离较大，势必会影响排烟效果。
　　3、排烟窗的安装高度导致不便于开启
　　一些设计单位往往会走极端，要么将开启外窗设置在较低的位置，要么将开启扇设置在高处，但却缺少方便开启的装置。可开启外窗安装高度过高，一般很难开启，又未设计方便的开窗装置，一旦火灾发生，无法顺利地开启外窗。
　　（二）机械防排烟设施常见问题
　　1、加压送风新风入口距排烟系统排烟出口太近，新风入口与排烟出口没有高差
　　根据《高规》，加压送风新风入口距排烟系统排烟出口太近时，会把排出高温烟气从新风入口吸入并送入楼梯间或前室，妨碍人员的疏散。因此，新风入口应与排烟出口水平距离不宜小于10m，或两者垂直距离不宜小于3m，且新风入口低于排烟出口。另外，新风入口不应贴近外墙。
　　2、加压送风机风压选用过高或过低，造成楼梯间及前室余压偏高或偏低
　　风机压头过高造成楼梯间及前室余压偏高，疏散门开启困难甚至不能开启。风机风压过低，造成楼梯间及前室余压偏低，不足以阻止烟气进入前室。为防止超压，可有两种控制余压的方法：一是设泄压阀，但在泄压阀后应加设防火阀；二是在加压风机进风管和出风管间加旁通管及电动风阀，并在楼梯间及前室分别设压力传感器，用压力传感器设定余压值控制旁通电动风阀开启。
　　3、排烟风机启动后同时给多个防烟分区排烟
　　一个机械排烟系统可以在若干个防烟分区的区域内担负排烟任务，但一次只能在一个防烟分区面积内实施排烟。多个防烟分区同时排烟会导致排烟口多、漏风点多、排烟量小、排烟效率低下。
　　4、排烟口为无阀常开排烟口
　　这种情况的后果就是，一旦发生火灾，排烟风机启动后，所有排烟口都在排烟，同时也会导致高温烟气会通过排烟口进入排烟管道，使烟气蔓延到其他非着火区域。排烟口的设计一般是平时关闭，需排烟时，手动或远程控制打开。所以应该选用设有排烟防火阀的排烟口，平时保持关闭，火灾时由火灾自动报警联动排烟口开启，并联动排烟风机运行。
　　5、风道竖井施工质量差
　　机械防烟风道一般为砖筑风道，内表面有的未抹灰，有的即使抹灰了也很粗糙，漏风现象较为严重。暖通设计人员应考虑风道漏风系数，按规定计算风量。建筑设计人员必须明确风道内表面的做法，在施工过程中建筑单位现场工程师及监理工程师应加强对此部位的监督管理，将此列为施工监督检查的重要内容，做到发现问题后及时督促施工单位进行整改。
　　（三）排烟风机机房常见问题
　　排烟风机机房的位置设置是容易被设计人员忽视的个问题，特别是在水平区域设置集中排烟系统时往往未设置专用排烟机房，要么将排烟风机裸露于需要排烟的空间中，要么将排烟风机设置在楼梯间或前室内。主要存在风机设置位置不合理的问题。防排烟设计的最终目的是防止烟气进入疏散通道，减少烟气对人员疏散和灭火行动的影响，而楼梯间或前室都是人员疏散和灭火行动的必经通道，将排烟风机设置在楼梯间或前室内，往往会因为设备和施工质量等各种原因，造成烟气通过风管涌人楼梯间或前室，这显然与防排烟设计的原则相违背。所以应将排烟风机单独机房设置，并在风管穿越机房的隔墙处设置排烟防火阀，排烟防火阀是防止烟气在排烟风机关闭后蔓延的重要措施。同时也可以避免排烟风机长时间的暴露于高温烟气中，造成对排烟风机不必要的损坏。endprint
　　四、对高层建筑防排烟设计中改进对策
　　1、为了改进高层建筑防排烟设计，要积极落实消防施工单位承担防排烟工作。为了防止消防施工单位没有承担防排烟工作的现象，第三方要落实对防排烟设施监督和管理措施，加大施工地的抽查力度，随时检查防排烟设施，及时发现出现的相应问题，从而指导、纠正以及督促消防施工单位落实自身责任，进行相关整改。
　　2、为了改进高层建筑防排烟设计，应增强相关人员的培训以及指导工作。对相关人员进行高层建筑防排烟设计、业务等进行指导，对他们进行电气设施、消防报警以及灭火设施等教育工作。相关设计、施工单位要遵守相应的设计规范及要求。防止忽略这些问题造成的火灾等隐患。
　　3、为了改进高层建筑防排烟设计，要严格审核施工图，把好质量这一关。消防以及监督部门审查施工图的时候，要对防排烟设计、设施进行重点审查，绝对不能忽略排烟窗的设置位置、面积规范、结构形式以及开启的操作机构等问题。
　　4、为了改进高层建筑防排烟设计，注意对排烟方式的选择。对房间、前室、防烟楼梯间等采用自然排烟防排烟设计，对如地下室等密闭区域、超过20m无自然通风走道以及超过60m的自然通风走道采取机械排烟设计，对合用、防烟楼梯前室采用机械加压送风设计。
　　5、为了改进高层建筑防排烟设计，对于一些漏风比较大的井道，要加大相应的附加系数进行风压以及风机的风量设计，以在风口处安装电动风阀，既可以缓解选择的风机型号过大又可以避免井道窜风现象。
　　6、对于高度超过50米的一类公共建筑和高度超过100米的居住建筑，靠外墙的防烟楼梯间及前室、消防电梯前室，都应设置机械加压送风系统，如此才可以达到防烟的目的。为了保证火灾发生时候系统的送风效果，这些部位的外窗均应设成固定窗，而非活动窗。
　　7、为了改进高层建筑防排烟设计，要直接从设计的环节抓起，分开设计空调系统和防排烟系统，按照国家规定将高层建筑防排烟设计分离出暖通图，以消防防排烟图名制图，使其地位充分重视起来，明确其内容以及相应范围，提高人们对这方面的重视程度。
　　8、为了改进高层建筑防排烟设计，要改变目前不利于自然排烟的推拉窗以及悬窗形式，设置位置以及形式都有利于自然排烟的直接对外开启排烟窗，其中在进行开窗面积的计算的时候，要按图计算，满足规范要求，计算的外窗面积不要包括推拉窗打开时另一半以及固定窗面积。
　　9、为了改进高层建筑防排烟设计，针对风口以及风阀不合适问题，相关的单位要验算相应的风口以及风阀，调整合适的风速，如果发现不科学的地方，要与设计人员联系，协商以及调整，及时修正，防止无法调整成型的预留洞口状况高层建筑的防排烟是建筑消防系统中的重要组成部分，因此，在进行高层建筑防排烟的设计过程中，要严格遵守相关设计规范，科学选择防排烟的部位，实施精细化的风量设计，这样才能做好防排烟设计，更好地为城市高层建筑的安全提供保障。
　　参考文献：
　　〔1〕段南。高层建筑设计中的排烟设计。消防安全，2012；
　　〔2〕朱国英。浅析我国高层建筑防排烟工程设计。知识经济，2013；
　　〔3〕程萌。高层建筑防排烟浅析。城市建设，2011。