消防防火排烟设计在高层建筑的探讨

2020-11-28

中国科技纵横 2020年20期

（太原市消防救援支队尖草坪区大队，山西太原 030000）

0.引言

随着社会经济水平的发展，建筑行业的消防防火排烟设计逐渐科学化和合理化，建筑施工单位致力于更合理的设计，可行性更高，为人们打造更加适宜的生活工作环境。在高层建筑中，由于其建筑本身的一些特点，楼层一般都比较高，火灾一旦发生，就会难以控制，楼梯间、管道间的浓烟浓度大，容易窒息身亡，威胁着人身安全。这就对高层设计人员来说面临着巨大挑战，科学合理设计增强对这一问题的重视尤为关键。依据国家标准以及高层建筑的实际情况，进行科学的设计，维护人们的生命财产安全，为社会的稳定快速发展提供保障。

1.消防防火排烟设计在高层建筑中的必要性

随着城市化的快速发展，高层建筑越来越多，对高层建筑设计的要求也逐步严格。高层建筑具有综合性、复杂性以及系统性等特征，高层建筑楼层比较高，因而也增加了火灾发生时逃生的难度。在北京朝阳区的一个文化中心大楼就发生过一起火灾，火灾最终得到扑灭，但是这场火灾致1名消防队员牺牲，6名消防员、2名群众受伤，不只是人员的牺牲，经济损失也造成很大的影响[1]。由此来看，高层建筑中消防防火排烟设计的重要性，有助于避免一些不必要的事故发生。防火设施、排烟设施的合理设计，在火灾发生时，这些设施有助于人们的逃生，对火灾也有一定的帮助，减少人员伤亡及经济损失。

2.高层建筑中消防防火排烟设计存在的问题

2.1 自然排烟窗设计不合理

在高层建筑设计规范中，是在建筑上方安装方便开启装置的排烟窗，但是在日常应用中这种设计方式缺乏一定的合理性。如果火灾发生了，为了排烟或者采取人工排烟窗十分耗时，并且不方便快捷。所以说，设有自动开启或者消防设施联动功能的排烟窗会更加科学合理。另一方面，具有自动传动装置的排烟窗价格比较昂贵，要消耗巨大的成本和有较成熟的建筑水平，从而我国的高层建筑还不具有自动开启功能的自然排烟窗。

2.2 送风口设置可操作性较低

高层建筑不仅这种自然排烟窗设计缺乏合理性，送风口设置可操作性也相对较低。目前高层建筑的送风口设置仍然存在缺点，风速和风量不均匀的问题，出现这种状况是由于送风口采用的是旧式的百叶窗式风口，加上管道内部不够光滑，管道过长，管道比较封闭，管道里的拐角比较多，封口楼等弊端，这种现象在高层建筑中普遍存在，并且缺少一定的科学统一的衡量规范，以致于送风口无法发挥其有效的作用。

2.3 防排烟系统功能不够全面

我国高层建筑中还有一个现象就是常闭式防火门以及排烟窗经常是开放的，火灾一旦发生后，排烟窗和防火门就无法保持正压的状态，起不到本身的防火排烟的效果。另外，有很多的施工单位消防安全意识比较薄弱，考虑不周全，所以就会导致在高层建筑施工时，没有依照规范的安装机械排烟系统，因此无法达到自然排烟的效果。这些高层建筑中的不好行为以及施工人员意识的薄弱都违背了我国高层建筑消防防火的有关建筑规定。

2.4 通风合用系统不完善

通风合用在高层建筑中也发挥着重要作用，具体就是指空调等各个系统与机械排烟系统共用一个排风装置，要想保证高层建筑消防的安全，首先通风合用系统就必须设置合理规范，以保证每个系统之间不会相互影响，从而降低排烟效果。就目前实际来看，较多的高层建筑的通风合用系统仍然有很多问题存在。这与常闭式防火门正好相反，通常情况下，空调、通风等系统应该是常开的状态，但是呢，排烟口应该是常闭的，如果火灾发生，二者的启动运行不会干扰，互不影响。但是在很多的高层建筑设计通风合用系统时，往往都是将管道、过滤器和空调进行直接的连接，而不是采用自动切换的装置，这样做就会使通风和排烟受到很大的阻力，严重影响了消防效果。

3.高层建筑消防防火排烟设计的策略

3.1 科学合理的选择排烟方式

高层建筑的空间排烟装置一般有2种不同的排烟方式，一种是机械排烟装置，另一种是自然排烟装置。2种不同的排烟方式所带来的消防防火排烟效果也不一样，选择哪种排烟方式，可以根据高层建筑的实际情况进行选择，致力于选择合理妥善的排烟方式，达到利用价值。一般情况下，自然排烟系统要比机械排烟系统更为好一些，所以，要根据高层建筑的实际情况和高层建筑的空间问题，根据不同排烟系统的特点，合理科学的选择排烟方式。

3.2 排烟布置的科学合理选择

不管是选择哪种排烟方式，都会进行科学合理的布置。想要更好地进行机械排烟装置，必须要严格设计，对于排烟管道的大小、长短、使用材料、排烟量等的布置也要合理完善，不仅如此，排烟口的位置和面积等数据信息还要更加精确的掌握。在此同时，在进行机械排烟装置设计时，对于延期流动的问题要进行考虑，要想更好地区分机械排烟装置可以采用防火防烟效果，同时引导火灾中的气流与浓烟向排风方向排除，达到更好的排烟效果[2]。

3.3 排烟口位置的合理选择

排烟口位置的选择更是尤为重要，要想火灾烟气及时的排到户外，并且能够减少烟气对上层建筑的不良影响，就应该把排烟口位置设置在高层建筑住宅下方比较开阔的位置，这个排烟口位置的设计是比较科学合理的。在实际建设中，有些高层建筑同时具有住宅和商业楼层，这种情况下，送风口应该设计在排烟口的上风方向，进风口应该设计在排烟口的下风风向，并且能够控制好不同入口和出口的距离，从而达到更好的排烟效果，同时也提升了高层建筑消防防火的工作质量。

3.4 防火单元

防火单元的设计，就要对防火区域进行细分，各个单元都要设置防火装置，一旦发生火灾，防火装置就会发挥很大的作用，对火源蔓延进行有效的阻止，同时，人员伤亡也会有一定程度的避免。可以从纵向及横向两个角度对防火区域进行划分，从纵向角度来说，通过耐火性能的窗户或者墙壁等能够对火源进行有效的阻隔，横向角度来讲，通过防火帘及防火门对火源进行更为有效的阻隔，从而，火势在楼层间的蔓延也可以得到有效缓解。

3.5 材料的选择

高层建筑材料的合理选择，是一项重要问题，在排烟管道和室内空调的选择方面尤其重要，选择不易燃的材料，能够保证设备的安全使用。对于排风机的选择，应该保证在室内温度超过300℃的情况下能够正常运行30min以上，火灾一旦发生是极其危险的，这样保证排烟系统能够正常运行，减少经济损失及人员伤亡。在高层建筑施工时，购买正规渠道以及质量性能方面都比较好的排烟设备、消火栓以及警报器等，都会对火灾的异常问题进行警报，从而火灾能够得到有效的避免。同时，防火排烟系统的施工，也要按照国家标准来实行，保证自动警报装置、灭火设备和排烟等设备的齐全，紧急通道的设置也极其关键，要保证宽敞，利于人们在火灾发生时能够顺利通行，让人们的安全得到保障[3]。

3.6 消防给水设施

给水设施在消防防火中发挥着重要作用，这也就要求高层建筑设计人员增强对其的重视。消火栓供水长度的计算，要进行合理布局。高层建筑小于100m的情况下，需要保证供水长度不低于10m，那如果高层建筑超过了100m，供水长度也就变化，不低于13m。设计消防电梯时，要严格根据国家相关规定和标准进行设计施工，供水和排水等一系列要求要得到满足。另一种方法是将排水设施放在消防电梯的井底处，从而，消防系统的运行效率也会得到有效保证。