提高高层建筑消防防火排烟设计的整体效果

肖永生

摘要：随着城市化进程的不断加快，高层建筑的建设数量也在不断增加。而在高层建筑工程的设计与建设中，消防防火排烟设计的合理性会对整体工程的消防防火质量起到有效的保障作用，最大限度确保用户的生命与财产安全。基于此，文章对高层建筑工程中的消防防火排烟设计进行分析，期望可以为高层建筑工程消防防火排烟设计质量的提升和整体工程的安全保障提供一定参考。

关键词：建筑工程;高层建筑;消防防火;排烟设计

目前，高层建筑已经成为城市建设中不可或缺的一部分，极易引发火灾，因此在设计高层建筑物时必须要严格遵守相关规定。在进行高层建筑工程的设计和建设中，加强消防防火排烟设计是一项重要内容，不仅可以有效保障居民的生命安全与财产安全，也可以促进高层建筑工程行业的良好发展，满足当今社会经济发展所需。因此，在具体的高层建筑工程设计过程中，设计人员一定要对其消防防火排烟设计加以重视，根据实际工程需求，采用科学合理的方法来进行设计，以此来保障整体工程的消防防火排烟效果，尽最大限度降低火灾对居民的不利影响。

1  高层建筑火灾事故的主要特点

1.1  火势蔓延速度快

高层建筑发生火灾之后，火势的蔓延速度非常快，很容易出现立体火灾情况，为消防救援工作带来很大难度。同时，在火灾发生时，高层建筑也很容易出现烟囱效应，这种情况的主要形成原因是高层建筑工程内部有电梯间、楼梯间和管道井等多种管道，这些管道都会成为火势迅速蔓延的通道，进而很快形成烟囱效应，导致立体火灾发生，进一步扩大高层建筑的燃烧面积[1]。

1.2  人员疏散困难

就我国目前的高层建筑工程来看，其主要类型包括住宅、办公楼以及大型商场等，这些都属于人员密集的场所。相比较低层建筑工程而言，高层建筑有着更长的垂直距离，加之其中的人员众多，所以在人员疏散方面也就更加困难。另外，在高层建筑工程发生火灾之后，大多数人都会出现紧张、焦虑等不良心理情绪，在这样的不良心理情绪下，人们的行为也会受到影响，严重的情况下甚至会出现推搡、拥挤甚至踩踏等过激行为，这将会给人员疏散工作带来更大的困难，被困人员很难在短时间内及时疏散并转移到安全地点。

2  高层建筑的消防防火排烟设计标准

2.1  封閉性

在高层建筑工程中，一定会存在消防通道。当火灾发生时，势必会有大量的有害气体产生，如果这些气体进入到消防通道中，就会对逃生人员的健康乃至于生命造成威胁，进而导致人员伤亡数量的增加。因此，在具体设计中，为有效避免此类情况的发生，设计人员一定要对消防通道做好密封性设计，通过各种材料与结构设计来保障其密封效果。这样不仅可以有效避免浓烟蔓延，也可以使被困人员的生命和健康得到良好保障。在此过程中，应避免消防管道和空间之间存在细小缝隙，可以有效阻止火势与烟气的蔓延。

2.2  及时性

在对高层建筑中的排烟通道进行设计时，首先应保障浓烟温度在第一时间内得到降低，避免室内温度在烟雾影响下急剧上升所导致的钢筋软化等问题，为被困人员争取更多的逃生时间。其次是保障火灾中所产生的烟雾能够及时排出，在保障建筑内部烟雾浓度不超过规定指标时，就可以有效避免烟雾进入到其他的空间，以此来实现安全保障效果的进一步提升。为保障时效性，在具体设计中，应该在整个管道的路径上尽可能将转角区域减少，尽最大限度保障烟雾排出效率[2]。在此过程中，也应该对烟雾温度的降低措施加以综合考虑。

2.3  温控性

在高层建筑工程发生火灾时，排放出的烟气温度应该与相应的安全判断指标相符，这样才可以有效保障周边环境的安全性。为达到这一效果，在具体设计时，应该在整个烟雾排放途径中做好各种降温设备的设置。由于高层建筑工程在施工中所应用到的钢筋很多，而在火灾发生的情况下，过高的热量会导致钢筋软化问题，基于此，在具体的消防防火排烟设计中，设计人员也应该在钢筋所在的环境中做好降温设施的设置，以此来保障温度均衡，最大限度降低钢筋软化带来的风险。

3  高层建筑的消防防火排烟设计方法分析

在高层建筑工程中，消防防火排烟设计的主要内容包括排烟通道、建筑空间规划、专业设施选择和配套设施应用等。具体设计中，设计人员应该将这些内容作为重点，通过科学合理的方法来进行设计，以此来有效保障高层建筑工程的消防防火排烟效果。

3.1  排烟通道的合理设计

就实质而言，排烟通道的设计就是在高层建筑发生火灾的各个楼层内都进行专业的人员疏散通道设计，而在建筑内部空间中，每一个维护系统以及建筑框架等相连接的区域都可以用作排烟通道。对于框筒结构和高低压电井等烟雾疏散通道，都应该纳入到具体的设施使用和管理体系中。比如，某个室内空间发生火灾时，除了第一时间将专业消防设施投入运行之外，在具体的人员疏散中，为保障排烟效果，门窗通常都不会关闭。而在高低压电井以及电梯井等空间中，都可以和火灾发生的楼层之间直接进行连接，以此来实现有害气体的辅助排放效果，让排烟效果得以最大化提升，避免后续运行过程中出现浓烟聚集情况[3]。同时，在具体的设计中，也应该尽量避免排烟通道的大转角运行，这样才可以有效保障整体消防防火排烟系统的良好运行。

3.2  做好建筑空间的合理规划

在进行高层建筑工程的消防防火排烟设计中，设计人员应该将所有可进行烟雾排放的渠道都纳入到排烟通道体系中，以此来保障火灾发生时烟雾排放的及时性。具体设计中，首先应该对建筑内部的各个空间及其和通道之间具体的连接效果加以全面分析，以此来提升整体系统的运行效果。其次，对每一个排烟路径与室内空间存在的管理进行全面分析，包括各个区域内的排烟设备具体安装情况、连通区域的实际连接情况等，以此来保障整体构造设计方案和各项的消防工作指标相符合。最后，应该对整体的建筑空间内部结构进行合理规划，比如生活区域、办公区域等，并保障所有的规划项目都与其实际用途和安全管理之间做好关联。这样才可以有效提升高层建筑空间的规划效果，确保高层建筑工程消防防火排烟设计的合理性。

3.3  做好专业设备的选择

在对高层建筑工程进行消防防火排煙设计的过程中，专业设备的合理选择是保障其防火排烟效果的关键。基于此，在具体的选择过程中，首先需要将各种消防设备与消防器械的选择工作加以全面落实，比如常规形式的灭火器、消防水箱和主动排烟装置等，都应该根据实际的应用需求对规格与型号进行选择，并尽可能应用正规厂家生产的产品，以此来保障机械设备质量;具体应用中，也应该对其做好日常的检修维护工作，使其运行状态始终保持良好稳定。其次是做好浓烟排放中所应用到的大功率电扇，借助这种机械设备，可以将各种有毒有害气体排放到相应的通道内，以此来保障整体系统的运行效果，避免有毒有害气体的危害[4]。最后，应该对浓烟排放中应用的降温装置进行合理选择，就目前来看，市面上已经根据实际排烟降温需求进行了各种消防吸热系统的开发，将这种系统设置在高层建筑的框筒结构中以及高低压电井中，便可在火灾发生时的烟雾排放过程中发挥出有效的隔热作用，以此来实现烟气温度的显著降低，并进一步降低烟气内能。

除此之外，在具体设计过程中，设计人员也可以将自动喷淋装置设计到空间内部，这种装置的正常运行并不会对空间中所设置的各种线缆造成破坏。将这种装置和烟雾报警或者是高温报警等装置连接，在火灾发生时，随着报警装置的启动，喷淋装置也会立即调整到额定的荷载运行状态中，以此来合理降低烟气温度。图1是高层建筑工程消防防火排烟设备设施的选择项目图。

3.4  注重配套设施的合理应用

在高层建筑工程的消防防火排烟系统中，应用到的主要配套设施包括专业管理系统中的配套设施、喷淋系统中的配套设施、指示标志方面的配套设施以及通信设备方面的配套设施等。虽然这些设备并不能控制高层建筑火灾情况下的烟雾排放效果，但是却都属于消防防火排烟设计中的必备设施，因为这些设施可以在人员疏散过程中起到有效的辅助作用，保障人员疏散效果，并在此过程中有效保障被困人员的安全。

对于配套设施，在具体的设计中，应保障其整个的设计和建设都严格按照专业化的电气建设标准进行，以此来保障整体系统的质量，并使其运行状态始终保持高效稳定。基于此，在对其进行设计的过程中，应全面分析各种指示设备，落实各项管理指标，并通过科学的管理方法来进行管理。另外，也应该对配套设施日常应用过程中的运维检测系统重点明确，做好其安放位置的设计，以此来为设备的日常检修提供便利[5]。这样才可以有效保障各项配套设施的应用效果，实现高层建筑工程消防防火排烟设计质量的进一步提升。

4  高层建筑消防防火排烟设计如何提高整体效果

4.1  完善相关规范体系及标准

为了更好地提升高层建筑内部耐火性能和安全可靠度、防止发生火灾事故等问题的解决效率，必须加强对高层建筑消防防火规范体系的完善工作。首先，高层建筑消防防火规范体系的建立必须要以国家相关规定为依据[6]。其次，在对建筑物进行设计过程中应该尽可能地考虑到火灾事故发生时人员和财产以及环境各方面因素所造成的损失。最后，通过完善设计工作，有效提升整体水平、减少不必要或意外情况出现而导致人员伤亡等经济损失，从而提高高层建筑消防防火规范体系建设效果[7]。

4.2  设计高层建筑内部结构耐火等级

高层建筑内部结构和耐火等级设计的好坏直接关系到整体火灾扑救效果，所以在进行高层建筑物内防火疏散时，要充分考虑实际情况。首先是楼层之间及房间的相互联系;其次是不同功能分区之间以及各区域中人员出入通道与道路等因素对消防安全带来的影响;最后要结合实际火灾发生概率来分析其危害程度。建筑内部结构和耐火等级设计一般分为两个部分：第一是建筑物本身具有的抗震性能;第二是防火门，建筑内部结构的抗震性能、防火门和防烟楼梯。高层建筑物内主要是由外墙及基础部分组成，而基础部分一般分为水平荷载作用下柱体以及竖向荷载作用下筒形屋面。水平荷载作用下柱体的竖向位移值大于等于楼层底部水平方向垂直于基础轴线，而横向移动则主要由外窗以及内撑结构来控制，所以在实际设计中要充分考虑到这些因素对整体建筑耐火性能和抗震能力带来的影响[8]。

4.3  严格按照各项指标制定相应安全措施及火灾预防方案

在建筑施工的过程中，有许多因素会影响到消防安全，火灾发生时如果没有有效合理的措施来进行预防和控制就可能导致火势进一步扩大[9]。因此需要建筑工程施工人员严格按照有关规定对工程项目质量标准验收。（1）防火卷烟系统设计：对于高层住宅楼来说，其防火性能与普通的单层建筑有所不同;在施工过程中要保证内部结构之间不会产生相互影响，并且保证其结构的完整性。（2）防火施工质量：高层建筑在进行消防施工后，要对工程项目施工过程中所有工序严格检查，同时还要做好相应记录，以便日后查找原因并采取措施进行应对。（3）安全管理方面：对于建筑工程的各项环节和各个岗位人员制定出具体合理有效地安全防范措施、防火方法及制度等。（4）验收规范要求：在工程项目的实际实施当中会出现各种意外事故，主要是由于设计不合理或者施工质量不合格导致[10]。

5  结语

综上所述，消防防火排烟系统是高层建筑的一项重要安全保障设施，只有保障该系统设计的合理性，才可以使其在火灾发生时能够发挥出良好的应用效果，避免火势的迅速蔓延，减缓浓烟在建筑内部的扩散速度，防止钢筋软化等情况，以此来为被困在建筑内部的人们争取更多的逃生时间。因此，在高层建筑的设计中，防火排烟性能也是一项必不可少的重要指标。基于此，在对高层建筑工程进行设计与建设的过程中，设计人员一定要对此项工程做到充分重视，并通过有效的手段来加以设计，以此来发挥出这一系统的应用功能，在火灾发生时能够尽最大限度保障住户的生命与财产安全。

参考文献：

[1]杨来兵.高层建筑消防防火排烟的设计对策[J].今日消防，

2021，6（02）：41-42.

[2]贾开鹏.高层建筑消防排烟设计中的问题及对策[J].中国新技术新产品，2020，6（24）：143-145.

[3]李峡.高层建筑消防排烟的设计对策[J].今日消防，2020，

5（11）：25-26.

[4]郭欣.消防防火排烟设计在高层建筑中重要性的探讨[J].消防界（电子版），2020，6（20）：88-89.

[5]闵志翔.高层建筑消防防烟设计问题及措施[J].低碳世界，

2020，9（09）：203-204.

[6]郭欣.消防防火排烟设计在高层建筑中重要性的探讨[J].消防界（電子版），2020，6（20）：94-95.

[7]刘学威.高层建筑消防防火的排烟设计研究[J].城市建筑，

2020，17（03）：71-72.

[8]白婷玉.高层建筑的防排烟设计的探索与思考[J].砖瓦世界，

2019，22（02）：127.

[9]何兰兰.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策探讨[J].建材发展导向，2019，20（15）：96-96.

[10]胡祥军.高层民用建筑防火设计问题分析及对策[J].装饰装修天地，2019，6（2）：63-65.

Research on the overall effect

improvement of fire protection and

smoke extraction design of high-rise buildings

Xiao Yongsheng

（Ziyang County Fire and Rescue Section of Ankang Municipal，Shaanxi Province，Shaanxi  Ankang  725000）

Abstract：With the development of social economy and the acceleration of urbanization， the number of high-rise buildings is also increasing. In the design and construction of high-rise building projects， the rationality of fire protection and smoke extraction design will play an effective role in ensuring the fire protection quality of the overall project and ensure the safety of peoples life and property to the maximum extent. Based on this， the paper analyzes the fire prevention and smoke extraction design in high-rise building engineering， hoping to provide some reference for the improvement of the quality of fire prevention and smoke extraction design in high-rise building engineering and the safety guarantee of the whole project.

Keywords：construction engineering; high-rise building; fire protection; smoke extraction design