摘要：随着我国城市化建设的不断推进，高层建筑逐渐得以普及。高层建筑的增多会使城市空间利用率得以提高，但一旦发生火灾会产生大量浓烟，将造成重大的人员伤亡及恶劣的社会影响。所以采取有效的技术措施来疏散浓烟，是非常必要的。本文将探讨高层建筑防排烟系统设计和施工方面的问题和技术方法。
关键词：高层建筑；防排烟系统；施工技术
1 高层建筑防排烟的重要性
高层建筑遭遇火灾后若不能及时排烟，火灾的危害程度将极大增加，进而会带来一系列的负面影响，不利于社会的稳定。因而，高层建筑需设置防排烟系统，可以有效地将有毒的气体排放出去，预防烟雾扩散，防止火灾蔓延，极大程度上降低了火灾带来的影响，降低了财产的损失及人员的伤亡，将火灾快速的扑灭，确保高层的居住环境的安全稳定，使住户的人身及财产安全得以保障。
2 高层建筑排烟的影响因素分析
高层建筑在因意外而导致发生火灾时，因为在其内部存在不稳定的气体，通常会导致部分有毒的气体向四处扩散，最终在整个高层建筑内蔓延，不但会使火灾现场的人员在逃离时受到影响，也会给消防人员在抢险救灾时带来了极大阻碍，所以务必要针对高层建筑排烟的情况进行详细分析，对各项影响通风排烟的因素进行充分了解，并且排烟系统的设计与安装也要进行相应的规划与调整。高层建筑发生火灾时，其内部温度迅速升高，进而导致内部空间压力增大，火灾在高压作用下产生的烟气会迅速向周边较低压力的区域扩散，最终导致大量有毒的气体和烟雾弥漫在整个建筑的内部。当火灾现场达到500℃温度的时候，烟雾气体的体积会膨胀到原先气体的2倍，当达到700℃温度时则会膨胀到原先气体的3倍，其移动速度会提升更明显。当发生火灾时，因建筑物内外的温差较大，其内部气体会在热压的作用下由上部流出并由下部流入，有毒的气体及烟雾发生了蔓延。因高层建筑的自身太高，所以受到风力的影响是比较明显的，而且建筑物排烟的效果也会受到风压的影响。
3 高层建筑在防排烟设计施工中存在的问题
高层建筑防排烟的施工质量和实际要求有一定差距，而且实际工作效果并不理想。为了能解决此问题，需分析高层建筑的防排烟系统在设计和施工中存在的主要问题，总结关键点，并提出合理改进的意见。
3.1 设计问题
我国防排烟系统的设计体系与流程还不完善，主要在于对规范的照搬照抄，对现场情况、建筑结构的特点没有进行通盘考量，无法确保设备使用的安全环境及在高层建筑使用的合理性，故防排烟系统的运行效果未能达到预期。比如，将排烟风口设计在排放不利的空间或位置，自然无法实现良好的排烟效果。再如，设计时未复核楼梯间或合用前室机械防烟风机的风压，造成发生火灾后正压风机开启后楼梯间或合用前室余压值过大，疏散时人无法打开防火门进入安全区域。
3.2 施工安装的问题
在防排烟系统工程的施工中，防火阀时易发生错误。防火阀安装错误的主要原因是防排烟施工的技术人员，对防火阀有认知性错误，导致实际安装时可能错把70℃防火阀（在平时通风风管上使用）当成280℃防火阀（排烟风管上使用）安装到了排烟风管上，当火灾发生后，风管上的70℃防火阀却已关闭，并没有起到排烟的作用，限制了防排烟系统的功用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，安装人员在暖通空调防排烟施工的过程中经验不足，在安装的过程中无法确保各部位结构的整体性与衔接性，比如，高层建筑补风和排烟管路设计是合理的，但因现场条件限制使排烟口和补风口距离过近，形成了气流短路，也可能出现排烟口与安全出口距离过近的问题，影响疏散。防排烟系统在安装后，又没及时地进行测试、记录，验收也可能只是走个过场，最终造成防排烟系统存在功能性问题，带来了火灾隐患。小结：设计单位要避免“纸上谈兵”，需结合实际情况进行设计，并严格按设计、校对、审核的流程进行，必要时还应该进行图纸会签。施工单位要严格按设计图纸进行施工，若因现场情况而不得不调整，应提交技术核定单，交由设计单位复核。
4 高层建筑防排烟系统的施工技术应用
4.1 自然排烟
自然排烟，是无需消耗机械动力的较为经济的排烟方式，在有条件时应优先采用。特别是对于建筑高度≤50m的公建、建筑高度≤100m的住宅，由于这些建筑受风压影响较小，采用自然通风方式的防烟系统简便易行。自然排烟的实质是充分利用建筑物的构造，因火灾发生后产生的热烟气流，在外部风力作用下通过建筑物房间或走道的开口把烟气排至室外。因此，建筑物必须设置冷空气的进口和热烟气的排出口。一般是采用建筑物的可开启外窗，也可以是专用的排烟口进行自然排烟。对于高层建筑，可修建专用排烟竖井，平常房间内的废气会经竖井向外排出，确保房间内平时空气的质量。在发生火灾后，整个房间温度会急剧的上升，室内外的温差加上竖井作用可以形成烟囱效应，能将大量烟雾快速排出，效果较好，且受外界因素的影响较小。
4.2 机械防排烟装置
因高层建筑受自然条件影响较大，机械防排烟较自然排烟应用更多。排烟装置可以让烟雾及时排放，防烟装置则可把烟雾控制在非安全范围内，阻止了烟雾向安全通道及疏散通道的扩散，确保了疏散人员的撤离时间，为消防队的灭火准备增加了时间，能快速将火灾扑灭，保障了人身及财产安全。此装置施工的技术重点是应与实际环境相结合，用计算机设定火灾模型，划分火灾易发区域，在计算烟气温度、浓度、烟气毒性、能见度等火灾参数时，宜选用热释放速率描述的火灾模型，在进行构件耐火分析时，宜选用温度描述的火灾模型。利用假设的火灾模型进行火灾模拟试验，确定相对危险区域，应由专业人员严格按设计图纸，选择合适的位置进行安装排烟设施，确保能正常使用。
4.3 防排烟系统的联动设计
4.3.1 防烟系统的联动控制
由加压送风口所在防火分区内的两只独立的火灾探测器或一只火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号作为送风口开启和加压送风机启动的联动触发信号，消防联动控制器在接收到信号后，联动开启符合要求的正压送风口及加压送风机。
4.3.2 排烟系统的联动控制
第一步，由同一防烟分区内的两只独立火灾探测器的报警信号作为排烟口、排烟窗或排烟阀开启的联动触发信号，消防联动控制器在接收到信号后，联动控制开启排烟口、排烟窗或排烟阀，并同时停止该防烟分区的空气调节系统。第二步，将排烟口、排烟窗或排烟阀的开启作为动作信号，发送至消防联动控制器，从而联动触发排烟风机的启动。
4.3.3 防排烟系统的手动控制
在消防控制室内的消防联动控制器上采用专用线路连接送风口、电动挡烟垂臂、排烟口、排烟窗或排烟阀及防排烟风机等设备，达到手动可启停这些设备的要求。小结：防排烟系统的联动必须有效可靠，应定期维护检查，此外，手动控制也应能正常运行。
结束语
高层建筑的火灾危险性较一般建筑要大很多，一旦发生火灾，会造成巨大的经济和人员损失，也会对社会造成了较大的负面影响。除了对高层建筑的建筑结构应提出要求外，还应对高层建筑的消防设施采取有效措施。本文着重就高层建筑防排烟的设计及施工中出现的问题提出了一些意见和建议，对减小事故严重的程度及高层建筑安全系数的提升，希冀有一定帮助。
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论文作者:纪铭敏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/29
标签：排烟论文; 高层建筑论文; 火灾论文; 系统论文; 风管论文; 气体论文; 烟气论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;