高层民用建筑防排烟系统设计分析

高层民用建筑防排烟系统设计分析

李三美

恒大建筑设计院广州分公司广东省广州市510000

摘要：本次研究，将高层民用建筑作为研究对象，对高层建筑中的防排烟系统设计进行分析，首先介绍其有效的设计方法，进而对防排烟系统设计的技术要点进行阐述，为提高高层民用建筑防排烟系统的设计效果提供保障。

关键词：高层民用建筑；防排烟系统；机械排烟系统

前言：众所周知，当建筑火灾发生时，造成人员伤亡的原因通常并不是火焰因素，而是由于火灾产生的烟雾而导致人员窒息，而由火灾烟雾造成人员伤亡的原因，还在于建筑内部设计不够合理，一旦发生火灾，则容易造成烟囱效应，导致火灾进一步蔓延，为此就需要保证高层民用建筑防排烟系统的优化设计。

1.高层建筑防排烟系统设计方法

1.1机械加压送风系统设计

在进行高层建筑防排烟系统机械加压送风体系时，应当充分保证系统的合理性与优质性，选择恰当的防烟系统形式。在进行建筑防烟系统设计时，应当切实按照建筑高度及建筑性质等相关因素进行优化设计。在建筑通风设计中，应当优先选择自然通风方式，自然通风设计的应用具备简单易行的优势，且运行可靠。在建筑自然通风条件受到限制时，则可采用机械加压送风系统作为辅助。

机械加压送风系统的设计，应当精准送风量，切实意识到送风量的控制对充分利用门开启及常闭风阀的数量所产生的决定性作用。高层建筑中的避难层设计面积也会对送风量的多少产生巨大影响，较小的送风量会导致正压值受到影响，难以切实保证其防烟与排烟效果；而较大的送风量，会导致超压现象，会导致人员疏散受到影响。因此，应当强化设计效果，严格按照设计规范进行送风量计算，提高机械加压送风系统的合理性与通畅性。对机械加压送风系统进行优化与调整，确保当紧急事件发生时，可自动启动机械加压送风系统，以起到有效的排烟效果。机械加压送风系统可采用多种启动方式，同时确保机械加压送风系统能够摆脱火灾自动报警系统故障因素的影响而具备独立控制能力，为火灾区域的防烟控制提供保障。

图1机械加压送风系统

1.2自然排烟窗口的设计

高层建筑中，自然排烟窗口的应用，具备经济性高、便于维护、技术简单等优势，自然排烟方式的应用，应当在高层建筑防排烟系统中居于优先地位，优化设计，以切实保证其能够达到要求，应当从自然排烟窗的位置与结构等方面入手进行优化设计。

高层建筑发生火灾时，其排出的烟气为上升气流，从排烟效果层面考量，可以将自然排烟窗口设置于排烟区域的屋顶位置或外墙位置，如果将自然排烟窗口设置于外墙上方，则排烟窗口的底部标高应当至少控制在室内净高的二分之一位置以上，并为自然排烟窗口设计手动开关或自动开关，为了便于操作，应当将窗口的手动开关设置在地面上方的0.8m~1.5m的位置。自然排烟窗口应当沿着火灾气流方向设置自然排烟窗口位置。自然排烟窗口的设置，应当与防烟分区的最远点之间设置足够的距离，将其水平距离控制在30m以内，合理设置排烟窗口，才能够切实保障排烟效果。

自然排烟窗口的设置，可以采用多种形式，但窗口不同，其有效面积参数也就不同，应当严格按照实际排烟需求。当采用防雨百叶窗时，其有限面积系数可取0.6，而一般的百叶窗，则其有限面积系数可取0.8；当采用侧拉窗口时，其有限面积系数应当按照其最大开启窗口进行计算；如果窗口的开启角度在70°及以上，则其有限面积可以根据窗面积进行计算；如果窗口的开启角度在70°以下，则应当集合其有效排烟面积、窗口面积及窗的开启角度进行计算。

1.3疏散通道的排烟设计

《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定：一类高层建筑及二类高层建筑中高度超过32m的，如果采用20m以上的内走道，则应当设置合理的排烟设施。高层建筑可采用机械排烟系统与可开启外窗的自然排烟系统装置，将其防烟分区的排烟口设置于与最远位置相距30m以内的水平距离。如果建筑内走道的长度在60m以内，则采用自然排烟时，则其可开启外窗的面积应当至少为走道面积的2%，

如果高层建筑的走道一端设置了可开启外窗，走道长度在30m以内，且可开窗面积超过走道面积的2%，则应当采用合理的自然排烟系统；如果高层建筑的走道两端设置了可开启外窗，走道长度在30m~60m之间，且可开窗面积超过走道面积的2%，可采用自然排烟系统；如果高层建筑的走道长度在60m以上，可按照走道分段对其加以考量，且走道分段的可开窗面积超过该段走道面积的2%，则可采用自然排烟，或者采用机械排烟系统。

如果高层建筑走道一端设置了可开启外窗，且建筑内走道长度在30m~60m之间，且开窗面积超过走道面积的2%时，但可开窗与其中一端排烟口之间的长度在30m以上，则会导致火灾发生时的烟气聚集，不利于人员疏散，此时则应当搭配机械排烟系统。

2.高层建筑防排烟系统设计要点

综上所述，高层建筑的排烟方式，可以分为自然排烟与机械排烟两种方式，在具体的排烟系统设计时，应当严格遵循相应技术规范与设计标准，以合理制定高层建筑排烟方案。对于建筑的防排烟系统进行设计，应当严格按照以下要点：其一，高层建筑采用的自然排烟系统，其基本原理是利用烟雾的物理浮力原理，当高层建筑发生紧急火灾事故时，消防喷淋系统会在火灾发生时进行喷淋，会对烟雾排放造成影响。在条件允许的情况下，应当配合机械排烟系统，充分实现高效排烟。在迎风位置设置排烟窗口，在烟气排放时，会容易发生烟气倒灌问题，出于对这一问题加以改善的需要，可以对窗口结构加以调整，可设置平移窗或舷窗。通过这种排烟系统，可以满足高层建筑的排烟需求，同时也避免对建筑采光与建筑通风的影响，但这种方式的应用需要投入较大的造价成本。

紧急火灾事故发生时，建筑内部室内温度会急速上升，火灾所产生的烟气，会含有大量的未燃烧气体，则火灾烟雾在扩散中会导致火灾范围的扩大。一般情况下，高层建筑的自然排烟口应当设置于储烟仓位置，从而为高层建筑内部人员在火灾中的疏散提供条件。较高的建筑层中，可将排烟窗的手动开关设置于人员可直接触及的高度。机械排烟系统的应用，一旦温度高于280℃，则烟火掺杂，此时应当对排烟系统运行进行暂停，以实现对火势的有效控制。

结语：高层民用建筑防排烟系统设计，直接关系到建筑的防排烟效果，关系到建筑安全。防排烟系统进行设计与建设，是高层民用建筑消防安全提供保障的重要途径，为此在实际的防排烟系统设计时，应当结合建筑的实际情况，采用合理的排烟设计，从而加快防排烟效果，提高人员疏散及灭火效率。

参考文献

[1]赵尚亮.防排烟系统在高层民用建筑施工中常见问题[J].中国新技术新产品，2015（13）：142.

[2]杨永芬，李水明.高层民用建筑防排烟设计若干问题[J].云南水力发电，2014，30（02）：19-21.