谈高层建筑中防排烟问题

李桂祥

(大同市建筑设计研究院，山西大同 037006)

城市用地的日益紧张，促使高层建筑如雨后春笋般不断兴起，而且楼层越建越高，以至于大大超过消防车的救助范围。同时，高层建筑在发生火灾时，容易出现疏散难问题，而且有毒气体会导致人员死亡。

因此，有针对性地做好高层建筑的防排烟问题，同时采用防烟楼梯间、自动防火隔断等技术手段，对于经济、人身安全至关重要。

1 高层建筑防排烟系统潜在威胁

1.1 以自然排烟为目的的设备无法达到有效排烟的要求

自然排烟系统，是一种容易建造、经济有效、方便快捷的高层建筑排烟系统。然而，部分设计施工人员在设计、安装该系统的时候，没有按照相关技术、施工要求进行，导致设备投入使用后完全达不到排烟的实际要求，从而导致人力物力财力的严重浪费，也给建筑带来很大的潜在危害。1)自然排烟设备的排烟窗所处位置问题:为保证排烟效果的最大化，一般情况下，自然排烟设备的排烟窗必须处在墙的上方(热空气上浮原理)。实际情况是很多高层建筑为保证建筑的美观性，而将自然排烟设备的排烟窗安装在墙的中间部位，部分甚至安装在墙的底部，导致完全无法排烟情况的出现。2)自然排烟设备的排烟窗面积过小:国家根据建筑面积等实际情况，对高层建筑自然排烟设备的排烟窗面积有硬性的、明了的规定。然而，部分设计施工人员缺乏对规定的认识，抑或是敷衍了事，致使很多高层建筑的自然排烟设备的排烟窗面积过小，严重不达标，严重影响了排烟的效果。3)自然排烟系统排烟窗安装的太高，且很不容易开启:排烟窗必须保证能够方便、快速的开启，才能保证在紧急情况下能够有效地、快速地排除烟雾，国家法规对此也有相应的规范。但是，部分高层建筑设计中，排烟窗却出现安装太高或是不易打开等情况，有些甚至完全无法打开，这些对紧急情况下的排烟自救工作产生了很大的威胁。

1.2 机械防烟系统容易出现的问题

机械防排烟系统，顾名思义，应由机器控制，实现一定程度上的网络化、智能化。因此，机械防排烟系统通过与火灾自动预警系统相关联，通过系统的关联，当地的消防系统能够及时接收火灾信息，并通过实时遥控风机、排烟口、防火阀等设备排烟，实现对人员的及时救助。由于这套系统涉及到相关网络技术，控制相对比较复杂，因此，对该套系统的设备设置要求要更加严格。高层建筑的机械排烟系统中很容易出现的情况是，送风道过细，从而导致送风系统压力值不足、送风口尺寸过小等情况的发生，直接导致风量过小，甚至出现出风口无风的极端现象，严重影响救助工作的开展。1)未按照实际情况选择对应的风机。高层建筑的机械排烟设备的实际安装过程中，应综合考量消防电梯前室、防烟楼梯间及合用前室等位置的机械加压送风量，而不仅仅是机械式的照搬相关规范的规定值。当相关规范与实际情况相冲突时，应选择两者中数值较大的一项。但是，施工过程中，部分设计施工人员按图索骥，机械照搬规范，从而导致部分送风量实际值较大的风机风量不足，满足不了实际需求。2)风压由于风道的阻力过大而产生过量损失。在对很多高层建筑的机械排烟系统中查看发现，设施的各项建造指标都符合设计、建造的规定，但结果却是出风口的风量很少、风速很慢，甚至出现无风现象。经过深入检查得知，出现上述现象的主要原因是送风通道中的竖井施工存在问题，如风道内部过于粗糙、风道密封不严、风道中有较大的施工残留物等，从而出现漏风或是阻碍风等情况，进而导致进风口风速、风量正常，而出风口风速、风量无法满足实际需求的情况［1］。3)部分工程中自然排烟系统与机械排烟系统被重复建造。在国家《高规》中有明确的规定:“对于建筑高度超过50 m的一类公共建筑和建筑高度超过100 m的居住建筑，应设置机械加压送风系统。”然而，很多高层建筑在设置了机械排烟系统的同时，又在相邻的部位建造了自然排烟系统。最终的结果是在火灾发生时，机械加压送风系统与自然排烟系统同时开启，导致防烟楼梯间难以形成合适的正压，完全无法达到防排烟的效果［2］。4)正压送风系统的压差调节装置设置不合理。根据相关规范确定，高层建筑防烟楼梯间、合用前室两者在机械送风时，应该采取分别建造独立的送风系统的措施。防烟楼梯间、合用前室两者必须使用同一个系统的时候，如果没有对应的压差调节装置，很容易导致楼梯间的余压值低于前室，进而达不到排烟效果。因此，应设置一个压差自动调节装置，最好装置在通向合用前室的支风管上。

2 系统风机的配电不符合标准

2.1 风机配电线路安装不合理

出现突发情况时，排烟系统全面工作会产生较大的用电负荷和十分恶劣的工作环境。而在实际的施工过程中，为节约建筑费用以及设计施工人员意识薄弱，很多系统的线路仅仅简单地铺设在塑料管道内，抑或是虽然铺设于金属管内，却没有设置保护层，从而导致设备在工作时无法应对恶劣的工作环境，以及较大的工作负荷。

因此，为保证排烟系统的正常运转，各个风机的电路必须采用铺设在防火、耐火、封闭的金属线槽内，且应铺设符合要求的保护层(一般情况下为30 mm的混凝土层)，以满足工程实际工作的需要。

2.2 排烟系统风机电力情况小于高层建筑实际要求

高层建筑因用户集中、火灾蔓延快等特性，对消防系统的用电负荷要高于低层建筑。但是，在部分高层建筑的实际施工中，其防排烟系统的供电线路仅仅来自普通的民用配电箱，而且没有安装末端电源自动切换装置，从而导致部分高层建筑防排烟系统的供配电无法达到实际运转所需的用电负荷，及高层建筑防排烟系统必须安装末端自动切换装置的规定。

2.3 设备相关的挡烟设施的欠缺或建造不达标

很多高层建筑在安装机械排烟系统的部位，没有按国家要求在吊顶下设置挡烟垂壁。更有甚者，为达到美观效果，在第二次维修时，将原有的挡烟垂壁给拆除掉。同时，某些高层建筑的地下车库虽然建立了挡烟设施，却因安装位置的错误，根本起不到挡烟的效果。

2.4 高层建筑出现无效的防排烟系统

防排烟系统作为一种应急救生装置，仅仅是在火灾等紧急情况时产生效用。在日常情况下，系统除了定期检修的需要，是不会轻易运行的。由于长时间的设备闲置，自然条件对设备产生一定程度的侵蚀，以及部分产品本身质量就不过关，此时，防排烟系统很容易出现阀门熔片脱落、系统无法开启等等不良情况的发生。这些隐患的存在，往往会导致高层建筑防排烟系统在火灾等危急情况下无法运转，而且使得送风道成为烟雾、火灾不断蔓延的帮凶。

3 根据问题出现原因制定相应对策

通过上述问题发生情况及相关原因的分析，可以知道，高层建筑防排烟系统出现问题的主要原因为人为因素。因此，需从以下四点予以积极克服。

3.1 相关职能部门加强监督管理

消防监督部门，作为一个地方的消防系统监督职能部门，首先需从源头上加强对高层建筑防排烟系统的设计审核与工程验收力度。

其次，需做到按规定招标，选择有相应施工资质的施工公司进行设计、施工，并实行严格、有效的问责机制，确保责任到人。

3.2 提升意识，加强相关单位对防排烟设施重要性的认识

高层建筑防排烟系统，在高层建筑的日常运行中看不见、摸不着，处于一种隐身状态。但是，一旦出现火灾等紧急情况，该系统将立马发挥作用。因此，只有把防排烟系统作为一个独立的消防系统，并提升到一个高度，才能保证相关单位、相关人员在高层建筑日常消防工作中对其重视，并不断完善其性能。

3.3 系统设计严格符合国家要求

只有符合规范的设计，才能创造符合规范的作品;只有符合规范的作品，才能发挥最大的效用。鉴于防排烟系统的重要性，应对该系统进行单独的设计。建筑开发商在定址、设计时，应舍得加大对该系统的投入，引入第三方机构对其设计的防排烟系统进行评估，确保其有效性。

建筑规划等主管部门则应重视对开发商的引导，并加大惩处力度。

3.4 加强施工检查、验收力度

严格的施工，才能确保将最好的设计成品化，才能保证最终的质量。针对高层建筑防排烟系统这项重要项目，相关主管部门应建立对应的质量管理体系:设计完成、施工之前，应严格查验防排烟系统所涉及的物料(质量、配件吻合度等)，以确保各项材料能够充分满足系统正常运转的需求;防排烟系统建造完工后，主管部门应联合专业技术人员进行实地验收，查看系统实际运行状况，并对出现的问题责成及时改进，尽快进行二次验收，直到系统完全符合高层建筑防排烟的实际要求。

4 结语

如果把高层建筑的写字楼、商铺、居住楼等比作其“硬资产”，那么其防排烟系统无疑是高层建筑的最重要的“软资产”。因为这样一套平日看不见、摸不着的系统，在危急情况下，关系到整个高层建筑的安全及相关人员的安全。将高层建筑防排烟系统的设计、建造、验收提升到一个高度，充分发挥相关主管部门的监督职能，让各主体积极参与其建立健全中来，能够保证该系统的进一步完善，起到最大限度的消防、排烟效果。

［1］孙培良.论高层建筑中防排烟设计［J］.低温建筑技术，2006(4):5-6.

［2］万利娟.浅析我国高层建筑防排烟工程设计［J］.华章，2011(10):11-15.