高层建筑消防排烟设计探讨

高层建筑消防排烟设计探讨

张瑞英

天津大学建筑设计规划研究总院有限公司 天津 300073

摘要：在高层建筑设计的各个部分，充分利用各种消防技术，加强民众的防火安全意识，做好面对意外情况的紧急自救。同时在外部和内部做出努力，只有这样才能有效地防止火灾的发生，为广大居民创造安全舒适的居住生活空间。

关键词：高层建筑；消防排烟设计；应用

引言

高层建筑消防防火排烟设计直接影响着建筑火灾的救援效果，但是从当前高层建筑设计情况来看，其中仍然存在很多的问题和不足，需要结合传统设计中的漏洞，进一步加强对高层建筑消防防火排烟设计的完善，保证消防设计的安全性。从设计制度、设计方案、排烟设施、消防设计人员队伍等方面进行优化。降低消防安全隐患，提升消防救援效率。

1高层建筑火灾的危害性

1.1人员疏散难度较大

对于许多高层建筑来说，其高度已经超过了100m，大多在30层以上，如果出现火灾情况，很难及时使建筑物内的人员迅速疏散，这就造成其容易产生比较严重的人员伤亡情况。从我国消防部门的相关测试来看，即使是一名技能全面的消防队员，从30层的高度安全下落到地面，最快也需要8~11min。由此可见，对于普通人来说，其在面对火灾事故的时候，很难及时撤离。与此同时，烟气垂直蔓延的速度为2~4m/s，如果受到垂直管道热压的影响，蔓延的速度会更为明显地加快。所以，一旦高层建筑出现火灾情况，火势的蔓延会十分迅速，大大提高了疏散工作的难度。

1.2扑救难度较大

相较于普通建筑物来说，高层建筑的扑救难度相对较高，同时对各种装备提出了更高的要求。对于高层建筑的窗户及外墙来说，很容易掉落或者烧毁，同时，外墙的火势更为猛烈，很容易出现消防设备损坏，或者是消防队员伤害的情况，在建筑外墙受到损坏以后，火势则会蔓延到墙外，使消防设备的靠拢受到影响，无法开展有效的救援工作，外部工作无法通过射水的方式来实现火势的控制[8]。除此之外，在目前的消防设施中，针对高层建筑的救援还存在一定的不足，消防车射水的有效射程通常在80m左右，这就造成其自身的救援效果受到了一定影响。这就需要在开展高层建筑防火设计的过程中，必须从预防与消防设施等角度出发，最大限度地降低火灾的风险。

２高层建筑防火排烟设计中存在的问题

2.1　高层建筑内部消防设施不规范

高层建筑内部各功能区复杂，人员密集程度较高，空间职能管理上存在疏漏，使得消防配套设施也存在与消防监督工作不匹配、不完善等问题。建筑的管理者消防安全意识不足，将经济效益放在首位，使得高层建筑单位出现火灾火情的概率大大增加。其次，物业管理方对于自身建筑的消防设施维护保养做得不到位，也会造成消防火情的增加，日常消防设施维护不到位，出现漏洞无法及时进行弥补挽救，使得火灾出现时相关消防设施无法起到相应作用，最终造成人员伤亡。

2.2监督管理力度不足

我国的消防监督管理的主体为派出所与消防救援机构。实际管理工作存在工作人员数量少、监督管理工作无法全面覆盖等问题。因此，高层建筑的安全管理职责通常由专业的物业管理企业来承担。从目前物业管理工作的开展情况来看，存在以下问题：①管理人员的年龄较大。他们对于当前防火监督管理的新手段，新途径，新方法了解得不够，掌握的不牢，记忆的不清；②专业知识水平不高。消防防火排烟设计是较为专业的领域，需要由专业人员进行指导和操作。物业人员在这方面明显存在知识缺陷，往往会导致物业在开展消防监督工作时，无法落实细节工作。当出现消防安全问题时，物业往往不能及时采取正确的处理措施，从而延误了火灾救援时机。③监控设备数量少。有的商超或居民楼体量较大，但是用于防火方面的监控设备数量较少。在开展检查时，不能全覆盖，这样会留下安全隐患。

3高层建筑消防排烟设计策略

3.1加强高层建筑消防设计排烟规划

高层建筑消防排烟系统是建筑消防中的重要组成内容，其中包括消防控制中心，排烟风机、风管、送风机、阀门以及其他排烟联动系统等。该系统的主要功能是对建筑进行防火排烟，排烟系统在建筑中属于独立系统内容，与消防中的喷淋、报警等系统具有同等地位，直接关系着火灾的救援和人员疏导。因此，高层建筑设计中，需要加强对消防排烟方式的完善和优化，结合国家关于消防安全管理的标准和文件，应在设计图中加强消防排烟标注，保证消防排烟方案的合理性。在高层建筑中需要合理规划排烟方式，比如，可以采用机械装置的排烟设计形式提升排烟效果。或者采用自然的排烟方案，发生火灾后可以通过排烟烟道自然排烟。根据建筑特点和需要合理设计排烟方法。机械排烟是通过排烟机将室内的热量以及烟雾等向室外快速排出，使过火的位置形成负压，有效预防烟雾的扩散。机械的排烟方式不会受到外部环境的影响，保证排烟的稳定性和高效性。但是机械设备购置以及系统建设需要的成本比较高，而且如果火灾比较严重时，排烟效果一般。自然排烟指的是通过专门的排烟管道、窗口、阳台等位置进行排烟，降低室内的烟雾浓度，而且成本低，平时可以作为通风口，如果发生火灾则可以作为排烟系统，对控制高层建筑中烟雾不断向高层扩散具有重要作用。因此，高层建筑消防排烟设计中必须要保证科学性，以及布局的合理性。机械排烟装备的管道设计需要保证管道长短、大小等符合要求，并合理设计排烟口的面积以及排烟系统的排烟量等，促进高层建筑中烟气的顺利排出。此外，排烟口的设置需要在建筑的下方，并设置进送风口，合理控制两个口的距离，使高层建筑排烟效果得到保障。

3.2合理选择建筑设备和材料

高层建筑消防排烟系统设计中，需要严格根据对排烟系统的需求合理选择排烟系统设备和材料。根据相关标准保证材料的质量。首先，建筑材料尽量以轻质、防火材料为主。对于高层建筑的机械排烟系统，由于火灾事故发生后会在短时间内产生大量的高温烟气，高温烟气排放会对烟道和设备等产生一定的影响，因此，在烟道的建设中需要采用耐高温的材质，保证排烟系统的安全、稳定运行。烟道的风道、连接材料等都必须要保证耐高温性，可以采用砖砌或者镀锌铁皮的方式对管道进行保护。排烟风机则可以采用排烟轴流风机和离心风机两种机械形式，并安装排烟防火阀，保证风机运行的稳定性。

3.3合理设计排烟管道

高层建筑施工中排烟管道的设计需要结合消防防火排烟设计要求，结合不同楼层、不同要求合理设计排烟管道，实现良好的疏散效果。比如，可以在建筑区域中预留专门的人员疏散管道，并将连接区作为重要的烟雾排放渠道。还可以将建筑内部的维护系统与框筒结构结合，充分利用建筑内部的结构资源保证防火排烟管道设计效率。同时加强对排烟系统和设施的完善，做好各个烟雾渠道的疏通，包括楼梯间、电梯井等，都可以实现排烟，可以将这些通道与火灾楼层衔接，提升建筑内部的排烟能力，预防建筑内部的浓烟聚集。为了保证排烟管道的排烟效果，在排烟管道设计中需要避免设计大转角的管道，提升排烟效率。

结束语

高层建筑的分布一般比较紧密，如果发生火灾，火势的蔓延速度快，而且建筑中住户密集，窗口多，垂直井道多，容易形成烟囱效应，导致发生火灾后疏散难度大。因此，需要不断优化高层建筑消防设施设计，总结建筑排烟设计中存在的缺陷和不足，并探究有效的解决策略。

参考文献

[1]王芳.高层建筑防火的排烟设计探讨[J].消防界(电子版),2021,7(20):58+60.

[2]冯维.高层建筑消防防火排烟的设计对策[J].今日消防,2021,6(10):83-85.

[3]郭玲玲.高层建筑防火排烟设计探讨[J].今日消防,2021,6(07):92-94.

[4]孙占宁.高层建筑消防排烟设计探讨[J].消防界(电子版),2021,7(12):66-67.

[5] 于雷. 高层建筑消防排烟设计探讨[J]. 工程建设与设计,2022(24):30-32.

[6] 杨涛. 高层建筑消防防火排烟设计探讨[J]. 山东工业技术,2017(21):118.