建筑设计中防排烟设计的探讨分析

文/陈先超　沈阳万宸建筑规划设计有限公司　辽宁沈阳　110005

1、前言

如果在建筑物中发生了火灾险情，通常都会产生大量的浓烟，烟气的快速扩展不仅会遮挡视线，导致建筑内被困人员无法在第一时间找到逃生出口，而且还会影响到消防人员的施救计划。在烟气当中包含着大量的有毒害气体，可以在极短的时间内导致人昏迷、窒息甚至死亡。基于此，在建筑设计中做好防排烟设计工作，一方面能够为人员疏散创造有利时机，另一方面则可以大大提升火灾扑救的成功率。

2、建筑常用的防排烟措施

2.1　控制烟雾的产生量

防排烟的最有效方式是从源头处着手来抑制发烟，因此在绝大多数的多层建筑设计中，一定要加入火灾报警系统与自动灭火系统，这样就可以在火灾发生的最初进行迅速扑灭，避免火势的进一步蔓延。此外，在进行装修时要优先考虑应用难燃或不燃材料，这样就能够最大化的延缓发烟速度，为被困人员争取更多的逃生时间。

2.2　自然排烟

在一般的建筑物当中，自然排烟不仅能够较好满足建筑的防排烟需求，而且还可以减少投入，可以说是一种既经济又好用的排烟设计。通常情况下，自然排烟所利用的是外窗、阳台以及凹廊等。

2.3　通风与空调系统与机械排烟系统兼用

利用通风空调系统来实现建筑防排烟。平时用于通风空调系统，当有火灾发生时当作机械排烟系统，这是一种十分经济实用的方式。兼用的风机既要满足消防通风的要求，也要满足平时通风空调的要求，这就需要设计者在设计的时候尽量选择能匹配的风机。

2.4　排风机机械排烟

排风机机械排烟是一种强制性排烟方法，根据相关研究数据可知，一个设计优秀且运行正常的机械排烟设备，能够将火灾产生的八成热量排出，从而大大降低建筑温度，为被困人员的成功疏散创造有利时机。需要注意的是，运用排风机机械排烟时，需要根据建筑的实际情况来划分出防烟区，在必要时还应利用垂壁或隔墙等设备。

3、建筑设计中的防排烟设计探讨

3.1　规划防烟分区

3.1.1　防烟分区的概念

简单一些解释，防烟分区所指的即为设置在建筑屋顶的挡烟隔板、挡烟垂壁以及挡烟隔墙等，防烟分区大多在500mm以上，其所遵循的划分原则为，应当确保建筑火灾现场内的高温烟气不会大范围扩散，可以在较短的时间内将烟气排出，以此来达到控制火势、减少灾情损失的目的。通过在建筑设计中设置防烟分区，能够为被困人员的及时疏散创造时间，从而将人员伤亡与财产损失控制在最低范围内。

3.1.2　防烟分区的划分原则

首先，建筑内的地下室与夹道等没有设置排烟设施的房间，不需要划分防烟分区；其次，建筑内的防烟分区不能够跨越防火分区；再次，针对建筑内有特殊功能的房间，例如消防楼梯、消防电梯、消防避难间等都需要单独划分防烟分区；第四，防烟分区的设置应当在同一楼层。如果建筑内的下层面积相对较小，那么则可以在设置防烟分区时跨域一个楼层，但是应当控制在三层以下；最后，民用建筑中每个防烟分区的面积应当控制在500平方米以下，地下建筑的防烟分区面积应当在400平方米以下。

3.2　设置排烟设施

为了能够确保建筑防排烟的有效性，在设计建筑排烟方案时，应当着重注意如下几个方面的问题：

第一，自然排烟系统主要依赖的烟气的自身浮力，在发生火灾时，例如喷淋系统等动作会直接影响到烟气的排放效率，因此在条件许可的前提下应当优先考虑应用机械排烟系统；

第二，建筑的排烟窗户如果设置在迎风的一面，那么将比较容易出现烟气倒灌的情况，在发生火灾时并不能够较好的进行排烟。为了妥善解决这一问题，在进行建筑设计时可以考虑采用平移窗或下弦窗，这样更加有利于将烟气排出。但需要注意的是，这两种窗户设计的成本较高，应当根据实际条件来予以考虑；

第三，对于高层建筑而言，会因热压作用而导致上下层之间存在压力差，通常情况下，中和面会处于建筑高度的一般位置。因此在建筑内设置防火与防烟分区时，应当着重考虑这一问题，避免发生烟气倒灌的现象；

第四，在发生火灾险情时，建筑室内的温度会迅速飙升，烟气中还会蕴含大量的燃烧气体。这就会导致当烟气自然排出时形成火焰，为了避免火势进一步扩大，应当考虑做好防火分隔设计；

第五，在现阶段的建筑消防设计中，处于相同防火分区内，采用两种不同的排烟方案很显然是无法顺利实现的，例如机械排烟与自然排烟系统之间很容易发生相互影响的情况，因此一定要杜绝采用此种排烟方法；

第六，无论采用的是自然排烟系统还是机械排烟系统，最终的目的都是将有毒烟气对被控人员的伤害降到最低。如果在火灾中出现了烟气带火状态，那么就意味着排烟系统的工作即将告一段落，排烟防火阀门将随机关闭，这种设置能够有效避免火灾拔风助燃；

第七，在设置排烟设施时，一定要进一步加强距离观念，无论采用的是哪种排烟方法，应当确保受困人员在烟气中的安全行走距离。通常情况下，民用建筑的防烟分区长度应当在40米以内。

3.3　设置防烟设施

对于建筑内的防烟楼梯间及其前室，以及消防电梯前室和合用前室，应设置防烟设施。建筑防烟设置大致可被分为机械加压送风与自然排烟这两种方式，相比较来看，前者的防烟效果要远胜于后者，因此在条件允许的情况下，应当尽可能的选择机械加压送风。笔者总结了几点设计中所需要注意的问题：

第一，应重点考虑建筑防火门或电梯口的数量。洞口数量越多且面积越大，那么就意味着加压空间中的漏风量也会随之加大。因此设计人员不仅要严格按照规范要求来保证其正值，同时还要根据实际情况来适当加大送风量；

第二，建筑防烟系统的运行方式在设计上仍然存在着一些不足之处，在具体的应用过程中，出现火灾时选择开启邻近送风口的应急方法并不适用。因此在进行设计时要重点考虑到单店火灾状况，可以根据实际情况来开启着火层的前室送风口；

第三，送风管道的材质、出口大小以及横截面等均会对风速带来一定的影响，因此在进行设计时一定要将其横截面积与风速进行全方位的比对分析，确保其能够完全达到规范要求标准。

[1]陈继斌.高层建筑防烟楼梯间前室送风联动控制可靠性研究[J].校方科学与技术，2015（11）.

[2]王洪伟.关于高层建筑防排烟设计若干问题探讨[J].建筑节能，2015（11）.

[3]李春山.高层建筑防排烟设计应注意问题的探讨[J].中国新技术新产品，2015（21）.