高层建筑防火排烟设计要点分析孔德诚

高层建筑防火排烟设计要点分析孔德诚

孔德诚

上海城乡建筑设计院有限公司上海201103

摘要：在对建筑项目进行设计时需要考虑相当多的内容，而消防设计作为对建筑的使用安全有着直接影响的一项内容而被格外看重。通过对高层建筑防火排烟进行一系列研究分析，以提升消防设计的科学性，使其建筑消防的功能能够得以有效发挥。

关键词：高层建筑；防火排烟；消防设计

引言：

消防工程关系到社会大众的生命财产安全，因此，在建筑消防设计过程中必须重视改进设计思路，积极创新应用设计手段。高层建筑在满足居民住房需求的同时，也增加了安全隐患。火灾一旦在高层建筑中发生，便会造成难以估计的损失。为防止这一现象的发生，建筑的消防设计逐渐受到重视与关注，提升建筑的安全性，降低火灾损失，进而促进社会的和谐发展。

1、高层建筑防火排烟设计存在的问题

1.1消防设施设备问题

由于当前许多高层建筑的火灾安全警报设施不够完善，在实际的布置上存在着不合理性，以至于许多探测器无法发挥其对于火灾的感应和警报，导致许多消防设施设备形同虚设。在消防设计中通过布置合理的喷头可以对零星火势做到有效的防范，减缓火灾的蔓延趋势，遏制火势的进一步扩大。然而在多数工程当中均存在着喷头数量与建筑消防要求不符的情况，以至于喷淋系统在火灾发生时无法发挥出前期灭火、降低火势的功效。

1.2建筑排烟系统不合理

随着近年来我国建筑在复杂性以及高度上的增加，自然排烟已经很难满足现代建筑对于排烟上的需求，因此必须要适当增加机械排烟来满足建筑的排烟需求。但实际上国内的建筑设计中仍未将机械排烟考虑在其建筑的设计范围之内，仍以自然排烟为主，这对于建筑消防而言是相当危险的，一旦出现火灾，将会导致建筑内部聚集大量的烟尘，使得人员的疏散极为困难，进而扩大事故的影响。随着新版《建筑设计防火规范》的执行，已对必须使用机械排烟的情况做出了明确规定。

1.3建筑内部结构设计不合理

在对高层建筑进行设计的过程中，由于其高度较高、内部空间庞大等特点，很多施工团队为满足居民的居住与隐私，将高层建筑设计的较为复杂，忽视了公共消防安全的重要性，没有设计基本的疏散通道。在进行建筑的整体设计时未能考虑到建筑的消防问题，以至于其布局缺乏合理性。并且部分建筑在设计上过分的强调建筑美观以及个性化，使得建筑的整体布局不够系统化，建筑的消防设计形同虚设。在进行消防通道的设计时未能考虑到该建筑在其使用后期的人员分布问题，以至于消防通道在其布置上未能与建筑的疏散要求相符。这些不恰当的建筑设计，导致火灾发生时，浓烟流向的不合理性。一旦火势蔓延，浓烟强烈，则会导致主要疏散通道等的烟气集聚，影响人员疏散，造成更严重的影响。

2、建筑防火排烟设计的有效措施

2.1合理选用防火材料

建筑的防火材料需要严格选择，在选择民用建筑材料时，作为我国的相关部门要对此做出一些规定。应在充分考虑建筑材料抗火能力的基础上，严格按照设计标准做好分级工作，通过合理的设计和材料选择工作将构件从受灾开始到被破坏的时间控制在一定的范围内，为人们逃离火灾现场提供宝贵的时间。

2.2.建筑整体布局的合理化

为确保建筑消防功能的正常发挥，必须要确保其整体布局上能够与建筑的消防要求相适应。在进行其整体布局和规划时应当充分考虑其外部的环境因素，尽量保证建筑物能够与街道有所接触，要保证消防人员以及车辆能够畅通无阻的进入火灾现场，以确保在发生火灾时能够有足够的消防场地进行救灾。并且在建筑室内设计上也应当做好其内部的防火分区，依据有关规定，设计防火间距与防火分区，从而实现对于建筑内部的火势蔓延的有效遏制，避免火势的进一步扩大。防火分区一般被分为垂直分区与水平分区两个部分，采用防火墙、防火卷帘以及钢筋混凝土的形式来实现其功能。其中水平防火分区是指用防火墙、防火门等防火设施将各楼层在水平方向上分割出一定的区域，阻碍火势的蔓延。垂直防火分区则是用具有一定耐火极限的楼板等进行分割，防止火势的蔓延。同时，在建筑物中也应设置数量合理的应急通道，并对应急通道进行醒目标识。应急通道应时刻保持畅通，不能堆放杂物或者将其关闭。在设计规划时也应充分考虑电梯井等装置的防火防烟，在这些地方也应该设置防火墙。

2.3设计合理的排烟系统

考虑到部分火灾是由于建筑内部的排烟不畅而造成的，因此必须要做好建筑内部的排烟工作，以减少火灾的发生几率。关于自然排烟与机械排烟的选择应当从建筑的排烟需求上去考虑，对于自然排烟难以满足的情况则应当采用机械排烟的方式，并设计好相应的排烟系统，从而保证机械排烟的顺利进行。在设计火灾排烟系统时可机械排烟系统，机械排烟量要大于建筑体积的1小时5次换气次数，并同时扩大自然排烟口的面积，延长相关人员的疏散时间。并且还要注意安全出口位置的设计问题，在小型商业建筑室内的任意点到安全出口的最短直线距离需要控制在30米左右，以便于在最短时间内帮助人员逃生。在排烟设计中不仅要选择正确的排烟方式，同时也应当对做好防烟的分区工作，并设计防烟楼梯以加强建筑的整体排烟能力，通过利用建筑的内部空间布局以及建筑设计形式来充分提高建筑的排烟效率，使建筑的消防安全性得以有效提升。

2.4合理设计消防通道与安全疏散楼梯

在火灾发生时，合理的消防通道能够为人们提供安全的逃生条件，是应对火灾的重要手段，其设计关系到整个建筑的安全性能，并依据人员分布情况进行防火区域的设置以及消防通道的设计，包括其位置部署、通道宽度以及通道数量等，从而确保在发生火灾时处于建筑内部的人员能够借助消防通道迅速完成火灾现场的逃生任务。在高层建筑物中，一般设计多个安全疏散楼梯。并且，这些楼梯应分散布置，这样在火灾发生时，有利于人员朝多个方向进行疏散，避免因拥挤而造成的踩踏事故。为防止火灾发生时，安全疏散楼梯被损坏。新版《建筑设计防火规范》规定室外楼梯与每层平台，必须采用非燃烧建筑材料，且平台的耐火极限应大于1小时。

2.5火灾控制系统设计

对于高层建筑而言，火灾控制系统一般包含火灾自动喷淋系统、排烟控制系统、消防栓系统以及垫底控制系统。高层建筑在发生火灾时，一旦温度达到一定程度，那么自动喷淋系统会在一定的范围内排放水，并利用消防泵通过火灾信号于水箱相互连接，增加自动喷淋排放的水量，或者直接启动水泵，通过消防管道将水池中的水吸收到管网中，对火焰进行喷水对火焰进行一定的控制。在火灾报警系统发出信号之后，消防联动控制需要发出一下信号，并对反馈的信号进行接受，在报警系统对火灾进行确认后，消防联动系统需要发出以下信号，要开启自动灭火，水幕充水系统，进行放水，并形成一道水幕，然后使非消防的电源切断，使用应急照明和指示疏散系统的电源。同时，在高层建筑中，最好将感温探测器以及感烟探测器相互分离，因为，感烟探测器的探测范围较广，一旦采用传统的设计，将二者相对设置，那么一旦发生火灾时，感烟探测器周围会形成真空，无法预测报警。消防控制设备能够借助手动对消防水泵，排烟风机等设备的启动和停止进行控制，然后显示出联动设备或者系统工作的具体状态，还能够显示出建筑内各层或者各个防火区平面和消防设备相关的编号和位置，报警之后，还能够显示出报警的区域或者位置。对具体工程来说，需要有建筑企业在相关标准和规范下，进行适当调整。

3、结语

为防止火灾的发生，保护居民的生命及财产安全，要注意对于高层建筑防火排烟的设计工作，融入消防设计的理念，以提升建筑在后期使用上的安全性。针对目前高层建筑防火排烟设计中存在的诸问题，在对高层建筑进行设计的过程中，特别要注重对于高层建筑防火间距与防火分区、消防给水设施、安全疏散楼梯等的设计，加强其合理性。

参考文献：

[1]姜自富.高层建筑消防防火排烟设计中的问题及对策[J].山西建筑，2016

[2]汪江.关于建筑消防设计存在问题及措施的探究[J].门窗，2015