高层民用建筑防排烟设计

梅旭+肖磊

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.062

摘 要：本文以高层建筑的防排烟设计为研究对象，首先探讨了高层民用建筑防排烟系统设计的主题思想和设计方式，进而分析了其中存在的问题，在此基础上，提出了具体的提高设计质量的措施，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：高层 民用建筑 防排烟系统 设计

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（c）-0062-02

由于防排烟系统设计、建设以及维护费用较高，同时相关规范关于高层建筑防排烟系统设计的很多细节工作并没有标示清楚，因此，导致在高层建筑设计及建设过程中存在问题。本文中笔者将从高层民用建筑工程消防验收工作的实际出发，分析当前高层民用建筑防排烟设计中经常出现的问题及其原因，并对这些问题的改正措施进行分析，为实际的高层民用建筑防排烟设计及建设提供参考。

1 高层民用建筑防排烟系统整体设计

1.1 防排烟系统的主要设计方式

1.1.1 防烟系统设计方式

在机械加压送风设计过程中，要从三个方面强化设计的有效性。

第一，提高送风量计算的精确度。送风量是机械加压送风系统安全性设计的关键，实际中，由于工作条件的限制送风量往往被简化，从而导致送风量设计时不够精确。在实际的工作中，应当建立健全建筑模型烟尘控制区，从整体的角度确定送风量，从而提高系统的安全性。

第二，风量与风量范围匹配。实际中，设置防火门或空气泄漏数量对送风量会产生显著的影响，同时，空间内的洞口越多、面积越大，加压空间的送风量也越大，加压面积难以保证正压值，此时只能通过增大送风量来实现。因此在设计过程中，要将加压空间与送风量根据实际情况进行匹配，提高設计的最大空间合理化。

第三，优化系统运行方式。实际中，着火时开启着火层送风口对于防排烟意义不大，设计时，应着重考虑单点火灾。同时，要保证开启着火层前室送风口容易实现，并且经济可靠。

1.1.2 排烟系统设计方式

建筑排烟分为机械排烟和自然排烟两种方式，在实际时应当根据相关规范，确定具体的排烟方案。在排烟系统设计时要注意以下几个问题。

（1）自然排烟主要靠烟气的浮力，火灾时消防喷淋系统影响烟气排放，条件允许时应采用机械排风。排烟窗在迎风面容易倒灌烟气，可以采用弦窗或平移窗改善这一状况，将烟气排到外部，这种方式不影响建筑物外墙和采光，但成本较高（高层建筑由于热压作用，存在压力差，所以室内防火、防烟分区应适当考虑，否则，冬季容易出现烟气倒灌现象）。

（2）发生火灾时室内温度高，烟气中含有大量未燃烧气体，烟雾自然排出时可能会形成火焰，导致火灾蔓延。自然排（通）风窗口的高度应比蓄烟高度更高，以保证人员疏散的安全，排烟窗一般位于房间一半高度上方。无论是自然或机械排烟，最终为了疏散人群减少有毒气体的侵害，当烟气温度超过280℃，结束排烟系统工作，避免加剧火灾强度。

1.2 防排烟系统的具体设计

防排烟系统的设计过程中，要从建筑的基本特点出发，在提高安全性能的同时，尽量节省空间和时间成本。

在GB50016-2006《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）和《高规》给出了具体的防排烟系统设计方案，并从很多细节方面进行了具体规定。具体内容包括以下几个方面。

（1）采用自然排烟的开窗面积应满足以下条件：①防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积大于2m2，合用前室大于3m2；②靠外墙的防烟楼梯间每5层内可开启外窗面积大于2m2；③长度不超过60m的内走道可开启外窗面积大于走道面积的2%。

（2）设置机械排烟设施的部位，其排烟风机风量应符合下列要求：①担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6m的不划防烟分区的房间时，应按面积不小于60m3/（h·m2）计算；②负担两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积不小于120m3/（h·m2）计算；③带裙房的高层建筑防烟楼梯及前室，消防电梯前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，其前室或合用前室应设置局部机械排烟设施，排烟量按前室不小于60m3/（h·m2）计算。排气口应位于顶棚上或靠近顶棚的墙壁上。

2 防排烟系统设计存在的具体问题

防排烟设计是高层建筑安全的重要保障，而在具体的建筑工程消防验收工作过程中，发现很多业主在建筑防排烟设计及改造过程中没有按照规范的要求作业，从而导致很多安全隐患的存在（见图1）。

2.1 防排烟系统功能改造不完善

对于固定的高层建筑而言，在设计施工时为了保证整体建筑的安全性会设计一套防排烟系统，这个系统的功能和对象相对宽泛，它是对整体建筑物而言的。而对于建筑内部各个有限的空间而言，在使用过程中要重新设计和改造空间的防排烟系统。实际中，很多业主在对使用空间的改造过程中基本没有对原始防排烟系统进行改造或者重新设计，使得建筑防火安全隐患较为显著。

这一方面的漏洞在实际的建筑工程消防验收过程中较为常见。例如，某大厦建筑高度83.5m，属于一类高层建筑，其地上第20层疏散走道在设计时采用的机械排烟方式，某业主将该楼层整层租赁，在二次装修过程中，将原有疏散通道与办公区域的隔墙拆除，利用楼层大空间进行敞开办公。在建筑工程内装修验收时发现，该业主直接采用了大楼原始的防排烟设施，没有进行任何的调整。

2.2 防排烟系统的风机安装调试不到位

许多新建工程在施工完成后对系统调试工作并不重视。例如，在对某新建大厦建筑工程消防中，该大厦设置两部防烟楼梯间，楼梯间前室按要求设置了正压送风口，送风口的位置和形式设置没有问题，但是在消防设施联动测试启动正压送风机时，验收人员利用风速仪对其正压送风风量值进行测定，发现其送风口送风方向相反，送风口变为排烟口，经检查发现该正压送风机电源线路接反，导致风机反转。此类问题虽整改容易，但在验收过程中也经常遇到，因此安装调试到位十分重要。endprint

2.3 防排烟设施安装位置存在问题

很多业主在进行室内装修或者防排烟系统设计时，没有按照规范要求合理设置防排烟设施，导致系统无法正常工作或者工作效果不佳。

例如，某一类高层建筑裙房内装修工程中，因建筑外立面设置了电子显示屏，将裙房的可开启外窗封堵，使封闭楼梯间无自然通风条件，故该楼梯间需按照防烟楼梯间设置，楼梯间应设置正压送风系统。现场消防验收时，验收人员发现该单位直接将机械加压送风风机安装在疏散楼梯间的上方。

除此之外，在建筑工程消防验收过程中发现，送风口、排烟口位置设置、防排烟风机选型及安装等未按照规范的要求进行合理设置。

2.4 系统设计问题

从实际消防验收中遇到的问题以及与业主沟通发现，民用高层建筑防排烟设计的一系列问题的出现并不是个别的现象，而是普遍的问题。出现这些问题的原因主要包括三个方面。

第一，建设单位消防安全意识淡薄，资金投入不足。很多消防问题建筑出现的原因都是由于建设单位在消防安全设计、规划建设过程中没有意识到消防安全的必要性，总感觉火灾离自己较远，因此，在设计过程中并没有进行合理系統的设计，从而导致不安全因素产生。另外，很多单位受困于资金不足，在系统设计过程中没有投入充足的资金，也导致问题的出现。

第二，混淆概念，设计未按规范要求。目前而言，《建规》和《高规》还存在很多不完善的地方，例如防排烟风机主机位置设定在这两个规范中就没有明确规定，因此，很多设计单位就将防排烟风机设置在楼梯间，这显然不符合消防安全的要求。

第三，消防机构监督力度不强。当前由于高层建筑建设规模和发展速度较快，而消防监督人员有限，因此导致很多建筑在设计及施工过程中监管不到位，直到工程验收时才发现问题。

3 提高高层民用建筑防排烟系统设计质量的措施

3.1 优化防排烟设计方案

在初步设计时，消防机构应当与建设单位进行良好的沟通，严格按照规范进行审核。而对于一些平面布局调整、使用性质改变的防排烟设计，要根据布局和使用性质以及施工可行性确定设计方案。总之，在前期的设计审核过程中，要本着严格按照规范要求设计的原则，同时兼顾施工工艺难易程度等因素，尽可能优化设计方案。

3.2 强化施工过程中的消防安全管理

消防监督人员在对施工现场检查时，应注重对防排烟系统施工质量进行监管，着重检查隐蔽工程施工过程，督促施工单位、监理单位做好隐蔽工程记录。

3.3 建立健全消防工程竣工验收制度

公安部第119号令《建设工程消防监督管理规定》中，明确规定了建设、设计、施工、工程监理等单位应当遵守消防法规、建设工程质量管理法规和国家消防技术标准，对建设工程消防设计、施工质量和安全负责，并在申报验收时提供由以上单位加盖公章的消防竣工验收报告，这也是对建设、设计、施工、监理单位职责监督，建筑工程符合法律法规要求。

4 结语

防火设计看似简单，但责任重大。一个好的防排烟设计，初期火灾的烟气浓度大大降低，影响至关重要。众所周知，火灾的伤亡主要由毒烟造成，因此，有义务了解防排烟规范和技术，以便为设计施工服务。

防排烟设计是建筑消防设计中较为复杂的环节，随着防排烟系统研究的不断深入，作为设计的审计人员要全面掌握监管要求，同时，在掌握最新防排烟技术的同时认真分析其客观特征，检查容易出现问题的设计细节，实现高层民用建筑消防立足自救，安全可靠。

参考文献

[1] 张菁雯，霍益，毛禹成.某商业广场空调及防排烟系统设计[J].建筑热能通风空调，2017，36（6）：98-101.

[2] 李静波.建筑防排烟系统存在问题及对策[J].武警学院学报，2008，24（4）：50-52.endprint