高层民用建筑防排烟系统设计

高层民用建筑防排烟系统设计

张雨霏

河北秦皇岛066000

摘要：随着我国建筑行业的飞速发展，高层建筑在各城市如雨后春笋般兴起。高层建筑的建设不仅能提升城市的品质，还能为城市带来巨大的经济效益。但这些建筑结构复杂，装修材料多，易燃物品多，人员又密集，一旦发生火灾，将会造成严重的伤亡事故和巨大的经济损失。近年来，其例已屡见不鲜。因此建筑的消防安全及消防设计显得尤为重要，而防排烟设计是保证人员安全疏散及保障消防救援的关键所在。鉴于此，文章针对高层民用建筑防排烟系统的设计方法和要点进行了研究，以供参考。

关键词：高层建筑；防排烟系统；设计要点

1高层建筑防排烟系统设计的重要意义

高层建筑内结构复杂功能庞杂，火灾隐患较大，各种管道竖井，比如楼梯间、电梯井、新风排风的竖井等比较多，容易形成烟囱效应，在热压的作用下，火灾的烟气会迅速扩散。经过测试，火灾初期烟气在水平方向的扩散速度为0.3～0.4m，而在竖井中的扩散速度竟达3～4m/s.。所以高层建筑一旦发生火灾，火势蔓延快，人员疏散不易，给扑救工作增加了难度。资料统计，高层建筑发生火灾后，造成人员严重伤亡事故的主要原因是烟气和高温。着火时需要消耗大量氧气，同时又产生大量烟气。烟气是可燃物燃烧后产生的颗粒物和废气，其中含有大量的CO和CO2，还有多种有毒有害的气体。火灾发生时人员因缺氧，又吸入高温烟气就会很快窒息死亡。烟气的大量扩散，使着火楼层的能见度大为降低，导致人员看不清出口的标识和出口。如果不及时控制，烟气会从着火区域到处蔓延，扩散到较远的区域，造成更多的人员伤亡。保证人员的安全是建筑防火设计的第一位，而防排烟的目的就是排除着火区域及走廊的火灾烟气，并阻止烟气进入防烟楼梯间、前室等安全区域，使这些受保护的区域，在一段时间内不受烟气侵害成为无烟区，为人员提供安全的疏散通道，并为消防扑救创造有利的条件，以保证生命财产的安全。

2建筑防排烟系统设计方法

2.1确定防排烟部位

在新的防排烟规范颁布之前，消防通风设计。基本上都是依据《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，在对一个新的建筑项目进行设计的时候，设计人员首先应该充分利用自己所学专业知识对其防火类型进行明确，然后对防排烟部位进行最为科学合理的设计。在对高层住宅进行设计的时候，一定要对合用前室的加压送风和防烟楼梯间引起重点关注，除了这两项内容之外，还需要对有无创房间以及是否需要排烟那走廊进行详细核对。

2.2合理划分防烟分区

在对一些商业场所和高层公共建筑进行设计的过程中，想要有效满足机械排烟相关规范就必须对防烟分区进行科学合理的划分。防烟分区的主要作用是对六米以内的建筑火灾烟气进行有效的流动和蔓延防控，我国目前最为常见的是隔墙挡烟垂壁或者顶棚下小于0.5米的梁突出等多种设施。如果防烟分区面积太小，控制点，排烟口和系统增多的话，就会在一定程度上提高造价。如果面积过大，又会使得排烟口管径，排烟量有所增加。这样就会在一定程度上扩大受灾面积。在实际设计过程中，应该充分结合实际情况，对防烟分区进行最为科学合理的划分，一般情况下应该控制在500㎡之内，并且不能跨越防火分区。

2.3加压送风量计算

加压送风量主要包括加压空间的送风量和漏风量，想要更好避免烟气侵入，最好保证防烟区的正压值在一定范围内，我国目前防烟楼梯间一般要求控制在40到50Pa，合用前室，前室以及消防电梯前时应该控制在25到30Pa，加压送风量的计算主要包括风速法和压差法两种，具体计算公式如下：a.压差法：按保持疏散通道有一定正压值的送风量：L=0.827A△PI/n·1.25·3600。b.风速法：按火灾层疏散通道开启时，保持门洞处一定风速的送风量：L=fvm·3600加压送风量用以上两个公式计算后与《高层民用建筑设计防火规范》表8.3.2-1中建筑相应风量比较后取大值。

3防排烟系统设计策略

3.1防排烟系统的主体设计思想

高层建筑一旦发生火灾便会产生大量的烟雾，人们在逃生过程中很容易窒息死亡或者迷失方向，烟气对人体的伤害远远大于明火。根据流体力学风流动原理可知，烟雾流动主要是因为个通风系统之间的压力差，各个区域之间存在气体密度差或者温差或者是风的流动而导致的，这几种现象都会引起烟囱效应，进一步形成火灾烟雾。现如今各大建筑物内部都存在多种易燃物品，一旦火灾发生，易燃物品会产生大量的二氧化碳，氟化氢以及一氧化碳等多种有害物质。这就要求在建筑防排烟系统设计过程中不但要对烟雾扩散进行考虑，而且还应该对各种有毒气体的有效清除引起重点关注。最为理想的防排烟设计应该是在一定空间内发生火灾的时候，可以迅速采取有效的排烟措施达到预期的排烟效果。

3.2防烟系统设计

我国大多数高层建筑防烟系统都采用机械加压送风模式，在具体防烟设计过程中应该注意以下几个方面。首先，对送风量进行准确的计算。机械加压送风量对整个建筑防烟系统的安全使用起着很大的影响作用，在对送风量进行计算过程中，由于其会受到多种外地因素的影响，应该尽可能简化送风量过程，从而有效提高计算结果的准确性和可靠性。同时还应该充分结合建筑整体结构对建筑模型烟气控制区进行不断完善；其次，合理控制送风范围和送风量。由于防烟区域空气泄漏洞口比较多，这就会造成防烟系统会向空间内输送更多的风量，从而就无法保证正压值，而且防火门也会对送风量造成一定的影响。这就要求应该充分结合防烟区送风量和加压空间实际情况，对高层建筑防烟分区的送风量进行合理的设计；再次，优化设计整个系统。建筑物内部一旦发生火灾，应该立即开启着火层送风口，与此同时，还应该对着火层前十送风口进行快速开启。

3.3排烟系统设计

首先，自然排烟主要是依据烟气自身浮力而设计的一种排烟结构。如果排烟窗迎风面在发生火灾的时候就会造成烟气倒灌，想要有效避免这种现象的发生，一般情况下将排烟窗设计为平移窗或者弦窗，这样不但可以有效降低烟气倒灌机率的发生，而且还有效提高了排烟效率，缺点就是这种设计方法施工成本相对比较高，所以应该充分结合实际情况，选择最为科学合理的排烟方式。由于建筑室内外温差一般都比较大，所以在热压作用下空气会出现上下层之间一定的压力差，设计人员就可以充分利用这一点对自然排烟口位置进行合理的设计，有效避免冬季烟气倒灌现象的发生；其次，建筑物内部一旦发生火灾，温度会迅速升高，烟气当中含有大量的可燃性气体和空气接触之后不但助燃而且容易产生火焰。为了更好的确保人员的安全疏散自然排风窗设计高度应该比蓄烟高度高一些，同时还应该在1/2高度上方设置自然烟窗。总之，一切设计方法都是为了更好地降低烟气危害，有效疏散人群。

4结语

综上所述，随着社会经济的进步，建筑工程得到了迅猛发展。因此，在进行暖通空调系统的防排烟设计时，应紧跟时代发展的脚步，结合建筑的现场实际情况，在保障人们的舒适度的前提下，设计出合理的防排烟系统。相关设计人员应严格执行相关规定，对防排烟系统进行合理的设计，针对可能出现的影响防排烟系统正常运行的问题，积极采取有效的措施解决，推动建筑行业的可持续发展。

参考文献

[1]刘丽.简析暖通空调防排烟设计中常见问题及分析[J].建筑工程技术与设计，2017（13）：67.

[2]华艺焱.如何提高航行通告发布效果[J].电子测试，2016，（13）：101.

作者简介：张雨霏，身份证号：21122319930804****。