浅谈高层公共建筑防排烟系统设计

浅谈高层公共建筑防排烟系统设计

王梓媛

云南广厦规划建筑设计院有限公司 云南省楚雄市 675000

摘要：在建筑防火设计中，防排烟系统是重要的组成部分。从以往火灾中人员死亡的原因分析可知，导致人员在火灾中死亡的原因主要是烟尘窒息，而防排烟系统作为排除烟气的最主要手段，对火灾防控、维护人员疏散有着重要的作用。但是，从这些年各建筑物防排烟系统的设计情况来看，许多设计人员在进行防排烟系统设计时不够科学，系统设计不够规范，实际的排烟效果远远没有达到理想的设计。本文在阐述公共建筑暖防排烟设计重要性的基础上，较为详细地探讨防排烟设计要点。希望能与同行分析经验方法，整体优化公共建筑暖通系统的建设效果。

关键词：高层；公共建筑；防排烟系统；设计

引言

随着城市的不断发展，大型公共建筑越来越多，因此，人们对建筑设计尤其是消防排烟设计提出了更高的要求。防排烟系统在建筑物火灾初期是否发挥作用，对于建筑物内人员疏散、财产安全起着关键性作用。

1公共建筑采用防烟、排烟相关技术的重要意义

最大程度保护广大民众的生命及财产安全随着我国城市化进程的不断深入，很多高层建筑在国内各大城市拔地而起，高层建筑物的特殊结构使其一旦出现火灾，扑灭火情以及营救被困人员的难度较大。此类火灾险情的频繁发生，不但对广大民众的生命及财产的安全构成了非常严重的威胁，同时也给全社会的发展进步带来了诸多不利的影响，特别是一旦高层建筑物出现火灾险情。因此，有关部门需要进行进一步的工作，通过清晰明确的法律条文强化广大民众的必要的安全意识及消防知识，并且切实落实相关的消防防烟及排烟的技术和装备的推广和普及，在消防安全相关的监督检查工作过程中认真、负责地进行各项任务，全力抓住所有的工作的细节部分，确保相关工作的科学合理性。这样操作就可以显著减少火情发生的几率，有效保护广大民众的生命财产的安全，保持全社会的安全、平稳的发展势头，有效提升人员疏散和消防救援能力。烟气在建筑中的竖向流动主要是由烟囱效应引起的，当室内烟气温度与室外空气温度相同时，建筑越高，烟囱效应就越严重。当气体受热膨胀，就会引起烟气横向流动，从着火房间逐渐向走廊、楼梯间蔓延。此时，有效防烟、控烟，能够防止烟气聚集并蔓延到疏散楼梯，防止人们因为吸入浓烟而致死。同时，烟气具有较强的减光性，给人员疏散和灭火救援带来极大的困难，所以科学规划及装配高层建筑物内的机械防排烟系统，能够大大提升人员疏散和消防救援能力。

2建筑消防安全规划设计过程中防排烟装置系统设计的现状简述

2.1自然型排烟窗的布置相关问题

首先是自然型排烟窗的排布位置不合理。自然型的排烟窗需要尽量设置在建筑物的外墙墙体上方接近顶棚或者楼板的区域。其次是自热型排烟窗排布的结构和形式需要进行科学合理的设计。现场实际安装过程中，某些建筑中把自然型排烟窗做成固定式的窗户，某些可能是上半部分进行固定，下半部分能够开启，这样就会大大降低排烟能力，某些可能安装位置较高操作困难，某些建筑物甚至根本没有排布进行开启的相关设备，导致火情出现的时候自然型排烟窗无法手动开启。

2.2送风口排布位置不合理的问题简述

通常的高层建筑物的防排烟装置的规划设计的过程中，纵向的机械式排烟装置系统的送风口通常为统一的尺寸和规格，一般为百叶窗形式的送风口。与此同时，送风管道的表面平整程度较差，造成不同位置的送风口处的风速及送风量无法形成平衡状态，距风机较近的位置，通常来讲风速比较大，处于送风口的尾端的风速相对比较小，并且可能发生没有空气流动的状况。

2.3机械排烟系统中的问题

首先是风机型号选取不合理。机械式加压装置的送风量在风量计算时会发生计算值和规范值要大的情况，假如工程设计人员没能选用较大的数值，就有可能发生风机功率值偏小，导致送风量及风压不达标。其次是机械式加压送风装置与自然型排烟装置系统共同使用。建筑物内实施防烟设计的区域同时安装了机械式加压送风装置及自然型排烟装置时，机械式加压送风装置和自然型排烟排烟窗装置一起运行，这样的情况下防烟楼梯间等等区域就无法处于正压的状态，造成防烟的工作无法实现预期效果。

3高层公共建筑暖通防排烟的设计要点

3.1高度及使用性质要求

在建筑暖通系统内进行防排烟设计时，对于建筑体的高度及使用性质两大因素一定重视。在此基础上，完善自然通风、机械加压通风系统的设计水平。具体体现如下：（1）建筑高度＞50m的公共建筑、工业建筑及建筑高度＞100m的住宅建筑，应将机械加压通风系统装设在防烟楼梯间、独立前室、合用前室、消防电梯前室等处；（2）建筑高度≤50m的公共建筑、工业建筑及建筑高度≤100m的住宅建筑，防烟楼梯间，独立前室、合用前室等位置优先采用自然通风系统。只有在确认不具备设置自然通风系统的环境条件时，才考虑设置机械加压送风系统。

3.2自然通风系统的外窗设计

为保证外窗设计的合理性，要求施工单位一定要严格依照《建筑防排烟系统技术标准》(GB51251—2017)设定的有关规定操作。技术标准内明确规定，建筑独立前室外窗可开启的面积应≥2m²，而对于防烟楼梯间与消防电梯间的合用前室，外窗可开启面积应≥3m²。在具体设计实践中，要给予外窗可开启面积指标较高重视。在设计防排烟系统时，最好不要选择内窗与固定窗作为防烟窗。但在真实的设计情景中，部分建筑暖通的防排烟设计与相关规定要求间存在出入，一些设计人员仅关注窗户的面积，而没有重视测评窗户所属类型的合理性，以致防排烟设计效果欠缺合理性，为建筑暖通系统后期安全运行埋置了诸多安全隐患。

3.3机械加压送风系统的设计

在设计机械加压送风系统时，推荐使用由不燃性材料制造而成的管道送风，并确保其内壁光滑，严禁使用土建风道。若使用的送风管道属于金属类管道，设计风速尽量≤20m/s；若选用由非金属材料制得的送风管道，则设计风速≤15m/s，且送风管道厚度一定要符合相关规范要求，施工单位应予以如上几点问题一定重视。在安设管道时，也需要确保管道耐火极限的合理性、实用性，比如针对设置于吊顶中的管道，要求其耐火极限要≥30min，而装设在其他位置的管道，要求其耐火极限应≥60min。

3.4防排烟风机的设计

将防排烟系统设置于高层建筑内，其作用是当发生建筑火灾时，防排烟装备能顺利将部分烟雾排放到外界，进而将建筑内烟雾浓度降至最低，这样在疏散建筑内部人员时能更有效地保证其生命财产的安全性。防排烟风机的主要运作原理是及时排放烟雾中的热量，逐步把热量疏导至不可燃区域，并且在很大程度上起到减小建筑火势的作用。应严格结合相关规范要求装设防排烟风机，严禁出现无规划整改设备安装规定的情况，并要精确权衡送风量这一指标，进而更好地满足设备安装要求。

结束语

公共建筑功能多样化，需求复杂，除了保证安全合理的设计要求外，更多的是要考虑美观、经济，防排烟系统在设计过程中会受到各种建筑条件的限制，增加防排烟系统设置的难度。公共建筑防排烟系统设计还有很多需要研究探讨的地方。

参考文献

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