摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，城市中高层建筑的数量越来越多，功能越来越多样化，其中的人员与物资也越来越密集，结构更加复杂化，其人们带来了巨大便利，有效改善了人们的生活质量，但是由于其建筑特点会导致其中存在更多的安全隐患，一旦发生火灾事故，那么就会对灭火救援工作以及人员疏散工作带来巨大难度，所以必须要充分重视高层建筑防火排烟设计，采取有效措施全面提升其设计水平。本文首先分析了高层建筑消防防火排烟设计中存在的问题，并且提出有效对策。
关键词：高层建筑；防排烟设计；问题；对策
引言
我国不仅有着庞大的人口数量，同时也有着较高的城市居民人口密度。所以，我国城市建筑的发展方向主要体现在拔高、综合性与功能多方面。因此若高层建筑中发生火灾，那么在事故的处理上就非常困难。究其原因，主要是由于高层建筑具有复杂的结构与功能，火灾产生的浓烟极易将人的视线模糊，且消防车也很难快速达到起火楼层，严重阻碍了相关救援措施的施展。就建筑布局与风口等角度上来说，在火灾发生时，所有竖向管井包括楼梯间、电梯井与管道井等的烟囱效应与风力影响均会加剧火势，进而造成更加惨重的事故损害。按照国外关于高层建筑火灾事故的不完全统计，因烟雾窒息或因烟雾火势蔓延无处逃脱跳楼而死的人数占到了火灾死亡人数的一半以上。所以，非常有必要设计高层建筑消防防烟排烟系统。
1建筑防排烟系统设计中存在的问题
1.1重视程度不够，方案阶段没有介入
对于防排烟系统的设计没有给予足够的重视，在方案阶段没有让暖通专业介入，在施工图时才发现加压送风井及排烟竖井数量不够，风井位置不合适，风井面积不够，没有留出排烟机房等一系列问题。比如层数超过32层时，送风系统应分段设计，但前期并没有考虑，这会导致暖通专业在防排烟设计时陷入被动，加风井会修改平面，造成返工。风井面积不够时，风井里的风速会超过规范限值，阻力损失大，不能满足送风要求。
1.2专业配合不紧密
排烟方式有自然排烟和机械排烟两种方式，自然排烟满足的情况下可以不设机械排烟装置。自然排烟是利用可开启的外窗、阳台、凹廊等排烟，既简单、节能又安全可靠。要满足自然排烟条件，需要专业之间的配合，经暖通专业计算后将能满足自然排烟面积要求的，可开启外窗面积提供给建筑专业，在规范允许的情况下优先采用自然排烟。
1.3排风排烟共用系统时，防火阀的设置
排风排烟合用系统时，有三种形式。第一种：排风排烟风机合用，管道合用。第二种：风管合用，风机分设。第三种：风管和风机均分开设置。采用第一种和第二种形式，设计人员易犯的错误是，排风口前端支管上的阀门选用普通的防火阀，发生火灾时非着火防烟分区的排风口不能关闭，导致着火分区的排烟量不满足规范要求。所以排风支管前端的阀应选用70°C防烟防火阀，并给电气专业提出控制要求。
1.4剪刀楼梯间送风口的设置
高层住宅楼一般设置成剪刀楼梯间，其自然排烟不满足要求时，需设机械加压送风系统，加压送风井根据建筑平面有时设在楼梯间端头，有时设在楼梯间侧面。当剪刀梯的两个风井设在同一端头时，一个风井在奇数层留风口，另一个风井在偶数层留风口。当两个风井分设在风井两个端头或在楼梯间侧面时，两个风井的送风口应同时开在奇数层或偶数层，否则两个风口会开在同一套楼梯间，而另一套既没有风口，也没有送风。
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2高层防排烟系统设计策略
2.1防烟系统设计
一般在高层建筑防烟系统设计中，采用机械加压送风形式，在此类项目防烟系统设计中，从以下几方面入手，增强设计的有效性：（1）提高送风量计算的精确性。机械加压送风量，直接影响到建筑防烟系统的整体安全性，计算送风量时，受工作条件等因素影响，简化了送风量过程，使得送风量计算精确性有待提高。针对这一问题，高层建筑送风量计算时，要根据建筑整体结构考虑，建立完善的建筑模型烟气控制区，从整体上确定送风量，提升系统送风量计算的可靠性与安全性。（2）对送风量及送风范围做好合理控制。防烟区域空气泄漏洞口多，防烟系统就会向空间内加压更多的送风量，正压值得不到保障。同时，防烟区防火门也会影响送风量。此种情况下，建筑送风设计过程中，应结合防烟区加压空间与送风量计算，合理设计风量与范围，合理设计高层建筑防烟分区。（3）系统设计进行优化。一旦建筑物发生火灾事故，开启着火层送风口，不利于防排烟功能的发挥，因此防烟系统设计要重点考虑单点火灾的发生。同时，还要注意如何快速开启着火层前室送风口，提高系统设计的可靠与经济性。
2.2排烟系统设计
（1）建筑自然排烟，是依照烟气自身浮力进行的结构设计。发生火灾时，如果排烟窗位于迎风面，就会引起烟气倒灌。为了预防发生这种情况，将排烟窗设计为弦窗或平移窗，排除烟气，降低烟气倒灌发生几率，且对建筑采光不会产生影响。但该设计方法有较高的施工成本，因此，条件允许情况下，优先采用机械排风方式。高层建筑由于室内外温差引起的热压作用影响下，建筑经常存在着上下层之间出现空气压力差，所以，室内防火、防烟分区中适当考虑自然排烟口的位置设计，以防冬季出现烟气倒灌问题。（2）建筑发生火灾情况下，建筑内部温度升高，产生的烟气可燃性气体含量大，其与空气接触后，极易产生火焰并助燃。因此，为了安全疏散人员，建筑自然排风窗设计高度不能低于蓄烟高度，且在超过1/2高度上方设置自然烟窗位置。总之，高层建筑无论选用自然还是机械排烟设计方法，其都是为了更好的疏散人群，降低烟气危害。但是如果着火区域烟气温度超过280℃，就要将排烟系统及时关闭，以防火灾蔓延。
2.3加强设计风管密封性
高层建筑防排烟设计中，防排烟管道非常重要，实际设计与施工中，设计人员不仅要考虑风管设计的合理性、施工准确性等问题，还要确保施工质量。所以，在实际施工中，相关人员应重视施工进度，掌握各项施工细节，从根本上保障施工质量。针对风管密封性差问题，施工人员必须要重视施工细节，比如做好风管接缝、接管连接等施工，增强风管密封性。严格依照规范开展施工。管道施工必须要重视外部附加支撑结构，做好细节，提升管道施工质量，有效解决风管泄漏问题。
2.4科学选择材料与装置
为了更好地达到防火排烟的目的，确保高层建筑的使用安全，那么就必须要合理地选择高层建筑的排烟装置材料，特别是在选择排烟管道以及空调时必须要选择一些不燃与难燃的材料，这样才能够更好地保证建筑的安全性。在选择排风机时必须要选择离心排风机，这样才可以在300℃左右的高温下正常运转，并且可以至少持续半小时工作。另外，对于其他的零部件以及防火排烟管道也需要选择使用一些不燃材料，这样在火灾事故发生后进行排烟时才可以确保每个环节得以正常运转，不会出错，有效地提升高层建筑的防火排烟安全。
结语
总之，高层建筑具有复杂的空间结构和较高的高度。所以在设计消防排烟时，需要工作人员将各方因素考虑全面，对排烟系统、消防单元、给水系统等予以完善，并选择最合适的排烟材料，如此方可使高层建筑的安全得到有效保证，同时让消防工作人员在刚开始发生火灾时便可马上将火势控制住，使人们的生命与财产的安全得到有效保证。
参考文献：
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[2]杜文涛.高层建筑消防防火排烟设计探讨[J].科技创新与应用，2013（2）：35.
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[4]杜毅.高层建筑消防防火排烟设计探讨[J].科技创新与应用，2013（29）：235-236.
论文作者:刘智
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：排烟论文; 高层建筑论文; 风管论文; 系统论文; 建筑论文; 烟气论文; 楼梯间论文; 《基层建设》2018年第28期论文;